Um processador de sinal digital ( DSP ) é um tipo especializado de chip de microprocessador que funciona com tipos de áudio e outras de sinais . Quando programado com o software certo , ele age como um filtro de sinal. Filtros baseados em DSP ter um desempenho melhor do que suas contrapartes analógicas , e porque o software define suas características, você pode programar o mesmo circuito para realizar muitas tarefas diferentes. Diferentes tratamentos matemáticos, ou algoritmos , definir o tipo de filtro a DSP torna. DSP e Algoritmos
Um chip DSP não processa os sinais analógicos directamente , um conversor analógico - para-digital transforma primeiro os sinais em uma série de números binários , cada número representa um valor instantâneo num ponto em vez de uma onda de sinal . O DSP realiza cálculos sobre estes pontos , então um circuito digital para analógico transforma os números de volta em um sinal analógico . O software do DSP consiste em algoritmos matemáticos , ou passos . Os cientistas da computação desenvolveram algoritmos que imitam a ação dos filtros analógicos , tais como equalizador e low-pass tipos , e criaram algoritmos para filtragem funções impossíveis de conseguir com circuitos analógicos tradicionais. O DSP realiza várias centenas de milhões de passos por segundo, permitindo sofisticado processamento de sinais em tempo real.
Comb Filtro
um dos mais simples algoritmos de DSP é para uma função chamada pentear filtro. Curva de resposta de freqüência de um filtro de pente tem uma série uniformemente espaçados de picos agudos que lembram os dentes de um pente e é usado para a jato de avião efeitos de áudio dramáticas e processamento de vídeo para sinais de TV . Quando você alimenta um sinal em um circuito delay analógico e misturar o sinal atrasado com o original , a combinação produz interferência construtiva e destrutiva , resultando na resposta pente. Para fazer isso com um DSP, um algoritmo adiciona o valor atual no fluxo de números binários , s (m), com o valor anterior , s (mn) . A diferença de tempo , n, entre os valores atuais e anteriores é o atraso . Um disco compacto , por exemplo, tem 48 mil amostras por segundo , se n é 48, 48 dividido por 48.000 é um milésimo de segundo, ou um milésimo de segundo
Calculando a média Filtro
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um algoritmo DSP um pouco mais complicado produz uma função chamada de um filtro de média. Um filtro de média remove o ruído aleatório , como assobios , estalos e cliques, a partir de uma fonte de áudio . O algoritmo toma a média do valor da corrente de entrada , s ( m ) , e os últimos valores n , s ( m - 1 ) e s ( m - 2 ) , que s ( mn ) . O DSP gera o médio em vez da entrada , s ( m ) . Esta é uma média móvel , como o valor de m aumenta continuamente para processar todos os valores binários para o sinal que flui através do DSP .
Low- Pass Filter
filtro passa-baixa permite que os sinais abaixo de uma freqüência de corte ; acima que a freqüência , o filtro remove progressivamente mais sinal de como a frequência aumenta. A sua curva de resposta tem uma inclinação para baixo , chamado de roll off , começando na freqüência de corte . Um filtro de cálculo da média tem algumas das características de um filtro passa- baixo , embora existam algoritmos que modelar de forma mais estreita uma resposta passa-baixo . Engenheiros DSP ter escrito muitos algoritmos para respostas passa-baixa , incluindo o filtro sinc . Este algoritmo precisa de um número para a frequência de corte de acordo com a taxa de amostragem . Se a frequência de corte é de 500 hertz , por exemplo, a uma taxa de amostragem de 48.000 hertz , 48.000 dividido por 500 é 96 . Para cada número no fluxo de entrada do DSP , o algoritmo multiplica 96 por dois pi eo número da amostra, leva o seno do resultado e , em seguida, divide por pi vezes o número da amostra . O DSP gera o resultado final e se move para o próximo número no fluxo de entrada .