Dizajn sustava procesora digitalnog signala

Kada je u pitanju stvaranje audiosustava koji zvuči nevjerojatno, ugradnja procesora digitalnog signala u sustav daje vašem instalateru alate potreban za kompenzaciju većine ograničenja koja nameću vozila. Kako bi se maksimizirala korist, dizajn sustava digitalnog procesora signala mora uzeti u obzir značajke i prednosti procesora. U ovom članku ćemo objasniti neke od ključnih razlika između sustava sa i bez procesora digitalnog signala.

Što je procesor digitalnog signala?

Procesor digitalnog signala, koji se naziva i DSP, audio je procesor koji koristi mikroračunalo za podešavanje signala u digitalnoj domeni. U samostalnom procesoru, audio signal iz izvorne jedinice pretvara se u digitalni tok podataka pomoću analogno-digitalnog pretvarača. Jednom u digitalnoj domeni, procesor može izjednačiti, filtrirati i čak odgoditi signal. Većina procesora ima šest ili više izlaznih kanala kako bi nam omogućili slanje različitih signala namjenskim kanalima pojačala. Svaki kanal ima digitalno-analogni pretvarač koji pruža konvencionalni analogni audio izlaz.

Procesori digitalnog signala nude mnoge prednosti u odnosu na svoju analognu braću. Sve prilagodbe obavljaju se u digitalnoj domeni, čineći sustav otpornim na pogreške zbog različitih vrijednosti pasivnih elektroničkih komponenti. Raspon prilagodljivosti je mnogo veći u DSP-u u usporedbi s analognim procesorom, a budući da se svi izračuni temelje na matematičkim jednadžbama, rezultati su točniji i ponovljiviji. Takve funkcije kao što je kašnjenje signala mogu se mnogo lakše izvesti u digitalnoj domeni nego korištenjem analognih komponenti.

Odabir zvučnika za audio sustave temeljene na DSP-u

Vaš izbor zvučnika i subwoofera ne ovisi o prisutnosti procesora signala. Kriteriji za točnost, jasnoću i mogućnost ispisa uopće se ne mijenjaju. Ono što će se promijeniti jest trebate li ili ne pasivne križne mreže.

Posao pasivne skretnice je podijeliti audio signal koji dolazi iz vašeg pojačala u frekvencijske pojaseve koji su prikladni za niskotonac i visokotonac u vašem setu zvučnika. Podrazumijeva se da visokotonac neće moći točno reproducirati informacije srednjeg basa i srednjeg tona, a niskotonac ne može obraditi informacije visokih frekvencija. Pasivne križne mreže koriste mrežu kondenzatora, induktora i otpornika za razdvajanje signala i slanje odgovarajućem pokretačkom programu.

Do sada smo govorili o komponentnim zvučnicima. Svakako možemo izgraditi nevjerojatan audio sustav koji koristi koaksijalne zvučnike. Koaksijalni zvučnici vrlo su česti kada mjesto zvučnika na kontrolnoj tabli može primiti vozača od četiri inča, a mnogi ljudi također biraju koaksijalne zvučnike za stražnje lokacije u svojim vozilima.

Kada dizajniramo audio sustav koji će koristiti digitalni procesor signala, možemo koristiti taj procesor za dijeljenje audio signala prije nego što se pošalje u pojačalo. Nedostatak je što su vam potrebni dodatni kanali pojačala. Prednost je u tome što imamo potpunu kontrolu nad nagibom skretnice i frekvencijom za svaki pokretač. Ova fleksibilnost prilagodbe interakcije između pokretača u susjednim frekvencijskim pojasima omogućuje nam da osiguramo da se izlaz oba pokretača točno zbraja tamo gdje se preklapaju. Ako se pravilno izvede, prijelaz s jednog na drugi je glatkiji.

Razmatranja o postavljanju zvučnika

U većini slučajeva nadograđene zvučnike ugrađujemo na tvorničkim lokacijama u vrata. Visokotonac se često postavlja na vrh vrata ili u ploču. Ovisno o vašem vozilu, ovo može postaviti visokotonac bliže položaju slušanja ili dalje. Još jedan razlog za razmatranje ugradnje audio sustava u vozilo je da sjedimo mnogo bliže lijevoj strani automobila nego desnoj. To znači da se lijevi zvučnici percipiraju kao glasniji i da čujemo signal iz njih prije nego što čujemo onaj koji stvaraju desni zvučnici. Rezultat je zvučna kulisa koja se nalazi na lijevoj strani vozila.

Svi digitalni procesori signala uključuju mogućnost primjene kašnjenja na izlaz signala iz svakog kanala. Možemo koristiti ovu značajku odgode, zajedno s nekim jednostavnim izračunima, kako bismo vama, slušatelju, omogućili da istovremeno čujete zvuk lijevog i desnog zvučnika. Učinak je poput slušanja vrhunskog kućnog audio sustava gdje sjedite na jednakoj udaljenosti od svakog zvučnika. Ako se pravilno izvede, vaša će glazba izgledati kao da dolazi iz virtualne zvučne scene koja se proteže izvan širine vašeg vjetrobranskog stakla.

Uz malo dodatnog ugađanja, možemo prilagoditi vrijeme dolaska cijele prednje pozornice kako bismo kompenzirali udaljenost do subwoofera. Kada je pravilno podešen, činit će se da zvuk iz subwoofera dolazi iz prednjeg dijela vozila, pod pretpostavkom da koristite subwoofer vrhunske kvalitete s malim izobličenjem.

Pojačala dizajna sustava procesora digitalnog signala

Spomenuli smo da zvučni sustavi koji su dizajnirani pomoću digitalnog procesora signala često zahtijevaju dodatne kanale pojačala. Većina proizvođača nudi pojačala s četiri, pet i šest kanala, a neki čak imaju i osmokanalna pojačala. Ova višekanalna pojačala idealna su za audio sustave s aktivnim filtriranjem.

U najjednostavnijem sustavu, možemo upotrijebiti petokanalno pojačalo s procesorom digitalnog signala za napajanje skupa visokotonaca, skupa srednjetonskih drajvera i subwoofera. Za složenije sustave, možda ćete htjeti dodijeliti srednjetonske zvučnike na ploči i srednjetonske zvučnike na vratima, tako da će vam trebati još jedan par kanala. Ako volite imati stražnje zvučnike, bacite se na drugi par kanala. Možda će vam biti idealno kombinirati pojačalo od šest ili osam kanala s namjenskim pojačalom subwoofera kako biste postigli točan broj kanala i točno onu količinu snage koju želite.

Izjednačavanje sustava

Još jedna velika prednost korištenja DSP-a u sustavu je ta što nam daje mogućnost izjednačavanja signala koji ide do svakog zvučnika kako bismo kompenzirali refleksije i rezonancije u vozilu. Zvučnici imaju različite krivulje odziva pod različitim kutovima. Kao rezultat toga, činit će se da zvučnik zvuči drugačije ovisno o tome gdje je instaliran.

Fleksibilnost sustava

Još jedna prednost izgradnje sustava koji uključuje digitalni procesor signala je mogućnost uključivanja više konfiguracija u dizajn. Mnogi procesori uključuju višestruke unaprijed postavljene postavke kojima se može pristupiti pomoću dodatnog daljinskog upravljača ili jednostavnog prekidača. Mogli bismo konfigurirati jednu unaprijed postavljenu postavku kako bismo vozaču pružili izvrsnu sliku, a drugu konfiguraciju osmišljenu za korištenje kada je više ljudi u automobilu. Ova druga opcija bi uklonila neka kašnjenja signala. Točnost i postavljanje zvučne scene donekle bi trpjeli za vozača, ali bi se dramatično poboljšali za suvozača.

Ako dizajnirate nadogradnju audio sustava od nule, razgovarajte sa svojom lokalnom prodavaonicom auto stereo uređaja o uključivanju procesora digitalnog signala u sustav i svakako uključite sat ili dva rada u ponudu za ugađanje sustava nakon što se instalira. Ako već imate nadograđeni sustav, svratite do lokalnog prodavača mobilnih poboljšanja i zamolite ih da pokažu prednosti digitalnog procesora signala. Kada je ispravno konfiguriran, DSP može poboljšati zvuk vaše postojeće audio opreme. Znamo da ćete biti impresionirani!