什么是数字信号处理器？数字信号处理解释

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在现代录音、混音和母带处理时代，内置 DSP 效果已成为音频接口的常规功能。Universal Audio 在这方面一直处于领先地位，但现在有许多制造商都在生产可在零延迟情况下将效果处理印制到输入音频信号上的音频接口。


DSP 意义
使这一切成为可能的是 DSP（数字信号处理器），在数字音频革命的过程中，DSP 在音频领域变得越来越必要。有鉴于此，我们今天将深入探讨 DSP，询问它是什么、如何使用以及为何重要。
概述：
数字信号处理器是一种计算机芯片，可根据数学公式处理输入信号，并实时输出结果。
在数字领域处理音频的任何时候都会用到数字信号处理器，可能是在 DAW、扬声器、接口甚至是手机中。
在当前的数字音频领域，DSP 的重要性不言而喻，我们的电脑可以完成通常由物理硬件设备（如压缩器和录音机）完成的任务。


什么是 DSP
简而言之，数字信号处理器（DSP）接收输入信号，根据数学运算对其进行处理，然后输出结果。你可以把 DSP 想象成一个非常快速的计算器，它能在非常短的时间内执行复杂的方程式。音频领域中 DSP的一个常见例子是Universal Audio 的一系列接口，它们利用内置 DSP 在零延迟的情况下为输入信号添加压缩和其他效果，而无需使用电脑中宝贵的处理能力。
计算机音频领域的 DSP 通常是独立的芯片，与 CPU 和 GPU 协同工作，承担信号处理的主要任务。它们专为实时数据流而设计，并能快速进行特定的数学计算。
在更深层次的计算中，DSP 还用于音频的录制和输出。模数转换器（ADC）将接收输入（例如麦克风），并将模拟信号转换为二进制数字，然后将信息反馈给 DSP，DSP 将处理现已数字化的音频信号，并将其录制到磁盘中。反之亦然，DSP 接收录制好的音频信号，对其进行处理，然后将其输入数模转换器 (DAC)，用扬声器播放音频。
在最后一个例子中，DSP 所做的处理可以是简单的解码播放，但在更复杂的情况下，可以通过均衡器或压缩来改变频率响应，甚至启用主动噪音消除（ANC）。
DSP 代表什么
数字信号处理（DSP）是DAW（数字音频工作站）发挥作用的基础。换句话说，没有 DSP 就没有 DAW。你在 DAW 环境中对音频信号所做的每一个改变都要用到 DSP。这说得通，对吗？因为我们是在使用计算机处理能力改变数字音 频信号。添加到 DAW 的每个插件都使用了计算机或接口的处理能力，并允许你在数字空间中添加混响和饱和等效果。
DSP 的某些用途比其他用途的计算量更大。例如，Ableton中的原生插件效果要比外部Waves插件消耗更少的处理能力，这是因为原生插件针对在该环境中的使用进行了优化。
即使在现场音频中，大多数音频现在也是通过以太网电缆连接，将数字音频从舞台传输到数字调音台。在这些数字调音台中，数字信号处理器（DSP）处于最前沿，可以在数字环境中完成整个混音过程，这与在音乐节上用多芯电缆长距离连接到混音位置相比，无疑是一大进步。
随着处理能力的不断提高，DSP 在音频产品中的应用也越来越广泛。在更多的消费类音频产品中，Alexa 或 Siri 等智能家居设备利用 DSP 将我们的语音转换成数字命令，用于改变家中的灯光，甚至搜索互联网。
这只是 DSP 在音频领域应用的冰山一角，因为每种数字音频产品和软件都以某种形式使用了数字信号处理技术。
为什么 DSP 在音频接口中很重要？
在现代数字音频领域，DSP 是我们每天都在使用的主要组件（无论我们是否意识到），用于创作、改变和聆听音乐。电脑上的 3.5 毫米插孔输出由 DSP 运行，可以让耳机接收到正确的信息，这样你就可以整天重复聆听 Lorde 的新唱片。
数字信号处理器还能让我们的手机和电脑接收声音的模拟信号，并将其处理后通过互联网传输，例如通过 Zoom，Zoom 可以利用数字信号处理器抑制背景噪音，并通过学习房间的声音来优化声音的播放。
在现代扬声器中，数字信号处理器除了可以应用均衡器、滤波器和压缩功能外，还可以使用计算量更大的功能，如Genelec 的 GLM 处理功能。甚至你的无线耳塞也有某种形式的数字信号处理器，作为蓝牙连接和小型设备产生的物理声波之间的纽带（更不用说一些型号中的主动降噪功能了）。
总而言之，数字信号处理器是数字音频链中最重要的一环，通过专用芯片组让音频产品更高效地运行。下一次，当你聆听最喜爱的唱片时，不妨想想 DSP 是如何让这一切成为可能的。
欲了解更多有关 DSP 的信息，请观看 这段视频。