Conocimientos sobre procesamiento DSP de audio para automóvil
La tecnología de procesamiento de señales digitales DSP proporciona un procesador programable de alto rendimiento para aplicaciones de procesamiento de señales, que se caracteriza por su aplicabilidad flexible, bajo consumo de energía, alta eficiencia y bajo costo. Permítanme compartir con ustedes el conocimiento sobre el procesamiento DSP de audio para automóviles, espero que sea útil para todos.
¿Qué es un procesador DSP?
DSP (Procesamiento de Señal Digital) es un tipo diferente de microprocesador que utiliza señales digitales para procesar muchas cosas. Su principio de funcionamiento es tomar una señal analógica y convertirla en una señal digital de 0 o 1. Luego, las señales digitales se modifican, eliminan y mejoran, y los datos digitales se interpretan nuevamente como datos simulados o patrones ambientales reales en otros chips del sistema. No sólo es programable, sino que puede ejecutar decenas de millones de programas de instrucción complejos por segundo, superando con creces a los microprocesadores de uso general. Es un chip informático cada vez más importante en el mundo de la electrónica digital.
El procesador DSP puede controlar la señal digital mediante un programa fijo, utilizando la intensidad de la frecuencia para crear un efecto de campo sonoro, haciendo que el entorno auditivo se sienta como si estuviera en un espacio como un teatro de ópera. Quizás también pueda modificar la personalidad de la música en Jazz, Pop y otros tipos de música. Sus potentes capacidades de procesamiento de datos y su alta velocidad operativa son las dos características más encomiables.
DSP tiene varias ventajas importantes:
1. No es sensible a la tolerancia de los valores de los componentes y se ve menos afectado por factores externos como la temperatura y el medio ambiente; es fácil de completar la integración 3. VLSI Se puede dividir en tiempo y multiplexar para compartir el procesador 4. Es conveniente ajustar los coeficientes del procesador para lograr un filtrado adaptativo 5. Puede lograr funciones que no se pueden lograr mediante procesamiento analógico: fase lineal, procesamiento de frecuencia de muestreo múltiple, cascada, fácil almacenamiento, etc. 6. Puede usarse para señales de muy baja frecuencia.
¿Cuáles son las ventajas comparativas de las señales digitales y las señales analógicas?
En primer lugar, comprendamos estos dos términos. ¿Qué es una señal analógica? referirse a continuo La información representada por cantidades físicas cambiantes, la fluctuación, frecuencia o fase de la señal cambia continuamente con el tiempo, como la señal de sonido o imagen transmitida actualmente, etc. Las señales digitales significan que los valores de las fluctuaciones son discretos y la amplitud indica que están limitados a un número limitado de valores. El código binario es una señal digital. Los códigos binarios se ven menos afectados por el ruido y pueden ser procesados fácilmente por circuitos digitales, por lo que se utilizan ampliamente.
Hay dos fallas principales en la comunicación de señales analógicas:
(1) Poca confidencialidad: las comunicaciones de señales analógicas, especialmente las comunicaciones por microondas y las comunicaciones por cable de línea abierta, son fácilmente interceptadas. Mientras se reciba la señal de imitación, el contenido de la comunicación se puede obtener fácilmente. (2) Capacidad antiinterferente débil: durante el proceso de transmisión de señales eléctricas a lo largo de la línea, serán interferidas por varios ruidos del exterior y dentro del sistema de comunicación. Una vez que el ruido y las señales se mezclan, es difícil separarlos. reduciendo así la calidad de la comunicación. Cuanto más larga es la línea, más ruido se acumula.
Las señales digitales compensan la falta de señales analógicas. Las ventajas de la comunicación por señales digitales son: 1. La superioridad de la transmisión y comunicación digital. La forma de señal de la comunicación digital es la misma que las señales utilizadas por las computadoras. Son todas códigos binarios. Por lo tanto, es fácil conectarse en red con las computadoras y almacenar, procesar y comunicar señales digitales con las computadoras. de redes de comunicación automatizadas e inteligentes. 2. Fortalecer la confidencialidad de la comunicación. El proceso de cifrado de la comunicación digital es mucho más simple que el de la comunicación analógica. Tomando como ejemplo las señales de voz, la señal convertida digitalmente se puede cifrar y descifrar mediante operaciones lógicas digitales simples. 3. Capacidad antiinterferente mejorada. Dado que la amplitud de una señal digital tiene un número finito de valores discretos (generalmente dos amplitudes), aunque también se ve perturbada por el ruido durante el proceso de transmisión, cuando la relación señal-ruido se deteriora a un cierto nivel, la decisión se realiza en el intervalo apropiado. El método de regeneración regenera la misma señal digital que el remitente original sin interferencias de ruido, por lo que se puede lograr una transmisión de alta calidad y a larga distancia.
La diferencia entre amplificadores de potencia con procesadores DSP y amplificadores de potencia normales
Los amplificadores de potencia con procesadores DSP se refieren al uso de chips DSP, que pueden ser ajustados por computadoras, y los parámetros de cada canal (punto de cruce de frecuencia de retardo de EQ, etc.), el amplificador de potencia se puede gestionar muy bien a través de la computadora. El amplificador de potencia DSP tiene las funciones de otros amplificadores de potencia; puede atenuar las frecuencias que causan superposición en el ambiente del automóvil, aumentar las frecuencias que causan atenuación en el ambiente y ajustar la distancia entre cada altavoz del automóvil y el oído humano. etc.; el amplificador de potencia DSP puede corregir defectos que no se pueden ajustar mediante controles físicos en el automóvil.
¡El microprocesador (chip) DSP del amplificador de potencia DSP generalmente tiene las siguientes características principales: 1. Una multiplicación! y se puede completar una adición en un ciclo de instrucción; 2. Los espacios de programa y datos están separados y se puede acceder a las instrucciones y los datos al mismo tiempo. 3. Hay RAM rápida en el chip, a la que generalmente se puede acceder en ambos; bloques a través de buses de datos independientes; 4. Tiene bucles y saltos generales bajos o nulos. 5. Procesamiento rápido de interrupciones y soporte de E/S de hardware 6. Con múltiples generadores de direcciones de hardware operando en un solo ciclo; múltiples operaciones en paralelo; 8. Admite operaciones de canalización para permitir la recuperación. Las operaciones como señalar, decodificar y ejecutar se pueden ejecutar al mismo tiempo.
En comparación con los amplificadores de potencia normales, es significativamente mejor. Generalmente, los amplificadores de potencia sólo pueden ajustar: ganancia, alta y baja, y no se pueden conectar a una computadora. El amplificador de potencia DSP puede gestionar muy bien el amplificador de potencia a través de la computadora. Los amplificadores de potencia DSP tienen varias ventajas importantes que los amplificadores de potencia comunes no tienen: 1. La integración de módulos DSP en el amplificador ahorra costos de cables e interferencias de cables, además de ahorrar espacio de instalación en el automóvil. 2. El amplificador de potencia tiene una función DSP, que es muy conveniente para la división automática de frecuencia, el procesamiento de retardo y el ajuste del ecualizador, lo que puede mejorar el entorno complejo del automóvil y hacer que el sonido del altavoz sea más duradero y hermoso. >
La tecnología DSP se utiliza en los hosts
A medida que la tecnología se vuelve más sofisticada, los fabricantes han podido mejorar el rendimiento y la usabilidad de los equipos de audio digital para automóviles. Al operar en las señales de banda lateral y de frecuencia intermedia (IF) de los sistemas de entretenimiento para automóviles, los procesadores de señales digitales (DSP) han permitido que las radios para automóviles evolucionen de ser simples procesadores de audio a complejos centros de información y entretenimiento de alta tecnología. DSP tiene una posición importante e insustituible en el campo del procesamiento de señales digitales debido a sus propias características. El procesamiento de señales digitales de radios de automóviles es una tecnología que penetra los medios digitales en las radios de los automóviles.
En los últimos años, los hosts DSP se han convertido en una tendencia en el mercado. Los DSP para automóviles pueden proporcionar funciones de nivel superior en un solo chip. Es muy importante implantar el chip DSP en la fuente de audio del automóvil. Host, que es muy importante. Red de división de frecuencia y sistema de retardo. Puede que sea un factor de coste, pero también simplifica el número de bandas del ecualizador y tiene ajuste del valor Q. Con estas funciones DSP, no es difícil ajustar un sistema de nivel de competición. Además, el sistema DSP proporciona un rango de escucha ampliado para radios de automóviles, lo que permite a los usuarios recibir más estaciones de radio en una banda de frecuencia más amplia sin tener que ajustar constantemente la radio para una mejor recepción. DSP hará que las transmisiones analógicas tradicionales de AM y FM sean más claras, con muy buena calidad de sonido y menores interferencias.
La tendencia de desarrollo de DSP en el futuro
A medida que DSP se utilice en el campo de la comunicación y los productos de audio y video digitales se vuelvan cada vez más populares, la demanda relevante del mercado aumentará y más grande en el futuro, la competencia en el mercado de DSP será cada vez más intensa. Aunque el mercado de los principales productos de aplicación de DSP está actualmente controlado por los principales fabricantes de semiconductores del mundo, los fabricantes locales están invirtiendo activamente en recursos de I+D y utilizando productos de consumo como trampolín para ingresar al mercado de DSP, y seguramente ganarán un lugar en el mercado de DSP. mercado.
La tecnología de procesamiento de señales digitales (DSP) ha jugado, es y jugará un papel indispensable. El desarrollo de equipos DSP debe tener en cuenta los factores 3P, es decir, rendimiento, consumo de energía y precio.
En general, con el rápido desarrollo de la tecnología VLSI, si bien el precio de los equipos DSP modernos ha bajado significativamente, aún mantiene una mejora continua en el rendimiento y una reducción continua en el consumo de energía por unidad de cálculo.
La integración de DSP y microprocesadores será una de las tendencias de desarrollo del futuro. Los microprocesadores son procesadores de uso general de bajo costo que realizan principalmente tareas de control direccional inteligente y pueden realizar tareas de control inteligente muy bien, pero su rendimiento de procesamiento de señales digitales es muy pobre. La función del DSP es exactamente la opuesta. En muchas aplicaciones, se requieren funciones tanto de control inteligente como de procesamiento de señales digitales. Por lo tanto, combinar DSP y microprocesador, utilizando un procesador de un solo chip para completar estas dos funciones, simplifica el diseño, reduce el volumen de PCB, reduce el consumo de energía y el costo de todo el sistema.