Dsp процессор что это

Dsp процессор что это


Звук с процессором DSP, который впечатляет в новой линейке DTA

Новая платформа DTA аппаратов INCAR с процессором DSP (Цифровой Сигнальный Процессор). Сегодня пользователю предлагаются передовые технологии цифровой обработки и воспроизведения звука в современных мультимедийных комплексах.

DSP — процессор — передовые технологии цифровой обработки и воспроизведения звука в современных мультимедийных комплексах INCAR.

Настраивайте звук с большой точностью и высокой детализации звукового звена.

Мы создали эти системы для самых популярных автомобилей, продаваемых в России. Найди свой автомобиль.


Smart Bass

Тонкая настройка баса. По сути, басовый параметрический эквалайзер. Выберите центральную частоту и коэффициент её усиления. Добавьте баса там, где это необходимо. Функция «Гармоника» автоматически восстанавливает гармоники низких частот, потерянные при сжатии аудиофайлов. Вы поймете это, сравнив звучание DTA магнитолы с обычным автомобильным ресивером, на заводских («нулевых») аудио настройках.

Временные задержки

Одна из важнейших опций процессора, позволяющая настроить звуковую сцену таким образом, чтобы слушатель ощущал себя находящимся в центре зоны стереоэффекта. Для простоты настройки предусмотрены следующие варианты расположения: Водитель, Все, Пассажир, Задний левый пассажир и Задний правый пассажир. Сядьте на водительское место, выберите опцию «Водитель» и вы ощутите всю полноту звука, идентичную той, что мы получаем при прослушивании высококлассных аудиосистем дома. Также, Вы можете самостоятельно определить позицию слушателя, указав на схеме салона автомобиля его расположение или выставить значения временных задержек вручную. Для удобства настройки, задержки переведены в сантиметры (вдобавок к миллисекундам).

30-полосный графический эквалайзер

Чем шире диапазон настроек эквалайзера, тем точнее настройки частотной характеристики системы. Прежде, пользователи довольствовались всего двумя настройками темброблока: Bass и Treble (Бас и Высокие). Встроенный в DSP эквалайзер, позволяет управлять звучанием системы в зависимости от ваших потребностей и предпочтений. Настройка осуществляется уменьшением или увеличением громкости каждой из тридцати частотных полос (эквалайзер располагается на трех экранах устройства). Если Вы не хотите вникать в детали, то можете воспользоваться одним из имеющихся режимов предустановок: Рок, Поп, Джаз, Классика, Плоский или Пользователь. В режиме «Пользователь» можно сохранить индивидуальную схему настроек эквалайзера.

Loudness

Функция тонкомпенсации использовалась еще на кассетных магнитолах. С тех пор, она, сохранила свое предназначение — позволяет изменить коэффициент усиления высоких и низких частот на нужном вам уровне, сохраняя линейность АЧХ. Функция придает звучанию объем и насыщенность. Полезна для тех, кто любит слушать музыку на не большой громкости.

Фильтры

Важнейшая опция для построения качественной аудиосистемы. Используя встроенный активный кроссовер, есть возможность сконфигурировать каждую отдельно взятую пару каналов (Фронт – Тыл), выделив свойственный лишь ей конкретный диапазон частот (твитер, среднечастотник, мидбас). Преимущества такой схемы – отсутствие пассивных кроссоверов (они не используются, а значит улучшается гибкость настроек системы). Линейный (RCA) выход сабвуфера – нерегулируемый, по уровню громкости и частоте среза.
Перечисленные выше возможности, помогут пользователю добиться более качественного, мощного, неискаженного сигнала на выходе. А значит, получать безграничное удовольствие от звучания любимой музыки!

Приветствую! Многие современные головные устройства идут со встроенным DSP процессором, давайте разберемся что это такое и для чего он нужен?! 🤔

Правильное, русское название у него "Цифровой сигнальный процессор" (от англ. Digital Signal Processor, DSP, цифровой процессор обработки сигналов (ЦПОС) — специализированный микропроцессор, предназначенный для обработки оцифрованных сигналов (обычно, в режиме реального времени)

Так давайте попробуем разобраться, зачем нужна эта временная коррекция, которая может управлять задержками на каждом канале. Но для начала давайте представим себе салон автомобиля, со всеми его характеристиками, неправильной формой (отличной от куба, которым является обычная комната), своим АЧХ (Амплитудно-частотная характеристика). И вот в этой «неправильной» среде звук распространяется не так как в обычной жилой комнате, часть его искажается, часть поглощается деталями салона. В итоге мы практически слышим не совсем то, что излучают динамики.

Немаловажным также является расположение слушателя относительно динамиков – как правило, в автомобиле слушатель (водитель, к примеру) находится не по центру и совсем на разных расстояниях от динамиков, что также вносит свои изменения в звучание, ведь один динамик звучит громче и напористее, так как находится ближе, а второй не так напористо и громко, ведь находится дальше от слушателя.

Читайте также:  Прочистка сопел принтера epson

DSP-процессоры принципиально отличаются от микропроцессоров, образующих центральный процессор настольного компьютера. По роду своей деятельности центральному процессору приходится выполнять объединяющие функции. Он должен управлять работой различных компонентов аппаратного обеспечения компьютера, таких как дисководы, графические дисплеи и сетевой интерфейс, с тем чтобы обеспечить их согласованную работу.

Это означает, что центральные процессоры настольных компьютеров имеют сложную архитектуру, поскольку должны поддерживать такие базовые функции, как защита памяти, целочисленная арифметика, операции с плавающей запятой и обработка векторной графики.

В итоге типичный современный центральный процессор поддерживает несколько сот команд, которые обеспечивают выполнение всех этих функций. Следовательно, нужен модуль декодирования команд, который позволял бы реализовывать сложный словарь команд, а также множество интегральных схем. Они, собственно, и должны выполнять действия, определяемые командами. Иными словами, типичный процессор в настольном компьютере содержит десятки миллионов транзисторов.

DSP-процессор, напротив, должен быть «узким специалистом». Его единственная задача — изменять поток цифровых сигналов, и делать это быстро. DSP-процессор состоит главным образом из высокоскоростных аппаратных схем, выполняющих арифметические функции и манипулирующих битами, оптимизированных с тем, чтобы быстро изменять большие объемы данных.

Процессорная магнитола. Зачем?

И вот для того, что бы получить правильную звуковую сцену, в столь «не правильных» условиях и существует звуковые процессоры и процессорные магнитолы. Они позволяют очень виртуозно управлять звуковой сценой, смещать ее в любую сторону. Задержки же позволяют нивелировать «не правильное» размещение динамиков и форму салона. Задержки длятся миллисекунды, но они способны значительно сместить звуковую сцену, чем и пользуются профессионалы; в своих системах они способны «слить» весь звук со всех сторон в точке слушателя, где не ощущается ни «отдельности» сабвуфера, ни напора ближнего динамика.

1. Возможно настройка отличной звуковой сцены, добиться которой в беспроцессорном варианте тяжело.

2. Множество регулировок звуковой сцены.

3. Наличие приличного эквалайзера, с помощью которого можно отлично порезать сигнал на полосы.

Персональные инструменты

DSP (Digital Signal Processor) (в переводе с английского языка, означает цифровой сигнальный процессор (ЦСП) или, его еще называют, как сигнальный микропроцессор (СМП) с его архитектурой, оптимизированной для оперативных потребностей цифровой обработки сигналов) — специализированный микропроцессор, особенностью работы которого является поточный характер обработки больших объемов данных в реальном масштабе времени и, обычно, с интенсивным обменом данных с другими внешними устройствами. (Нужен для преобразования сигналов, представленных в виде цифр, как правило, в режиме реального времени).

Реальный масштаб времени (реальное время работы, Real Time Scale) – это такой режим работы устройства, при котором регистрация и арифметическая обработка (а при необходимости и анализ, визуализация, сохранение, систематизация, синтез и передача по каналам связи) данных производится без потерь информации, поступающей от ее источника

Содержание

Описание

Цель DSP

Цель DSP состоит в том, чтобы обычно измерять, фильтровать и/или сжимать непрерывные реальные аналоговые сигналы. Большинство микропроцессоров общего назначения могут также успешно выполнить алгоритмы цифровой обработки сигналов, но у выделенного DSP обычно есть лучшая степень эффективности, таким образом, они более подходят в портативных устройствах, таких как мобильные телефоны, из-за ограничений потребляемой мощности. DSP часто использует специальную архитектуру памяти, которая в состоянии выбрать многократные данные и/или инструкции одновременно.

Цифровая обработка

Алгоритмы цифровой обработки сигналов обычно требуют быстрое выполнение большого количество математических операций и неоднократность на ряде выборок данных. Сигналы (возможно, от аудио или видео) постоянно преобразовываются из аналогового в цифровой сигнал, используются в цифровой форме, и затем преобразовываются назад в аналоговую форму. У многих приложений DSP есть ограничения на задержку; т.е. для системы, чтобы функционировать, операция DSP должна быть завершена в некотором установленном времени и задержана, обработка не жизнеспособна.

Преимущества DSP

Большинство микропроцессоров общего назначения и операционных систем могут успешно выполнить алгоритмы DSP, но не подходят для использования в портативных устройствах, таких как мобильные телефоны из-за ограничений эффективности питания. А специализированный, цифровой сигнальный процессор, однако, имеет тенденцию предоставлять решение меньшей стоимости, с лучшей производительностью, более низкой задержкой и без необходимости специализированного охлаждения или больших батарей.

Читайте также:  Требования к игровому компьютеру

Архитектура

Архитектура цифрового сигнального процессора оптимизирована в частности для цифровой обработки сигналов. Наиболее также поддерживаются некоторые функции, как процессор приложений или микроконтроллер, так как обработка сигналов редко — единственная задача системы. Некоторые полезные функции оптимизации алгоритмов DSP описаны в общих чертах ниже.

Архитектура и ее особенности

Архитектура ЦСП имеет ряд особенностей, в отличии от микропроцессоров общего применения. Она заключается в максимальном ускорении выполнения однотипных задач по цифровой обработке сигналов (поиск сигналов, преобразование Фурье и т.п.). В математике такие задачи приводятся к более простым по правилу "разделяй и властвуй". В нашем случае таким типом подзадач является поэлементное произведение элементов многокомпонентных векторов действительных чисел(это числа, которые могут быть записаны в виде конечной или бесконечной (периодической или непериодической) десятичной дроби.) и последующему суммированию результатов произведения.

Исходя из этого, процессоры специально оптимизируют под определенные операции(в нашем случае под перемножение и суммирование). В следствии чего растет производительность и быстродействие. Первоочередно ЦСП направлены на многократное умножение с очень быстрым расчетом адресов перемножаемых элементов массивов:

  1. "Умножение с накоплением"(как правило, реализована аппаратно и выполняется за один машинный цикл) (M = M + X × Y), где M, X и Y — элементы действительных массивов с автоматическим расчетом адресов элементов массивов. (MAC)
  2. Аппаратная реализация многократного повторения заданного набора команд.
  3. Использование нескольких портов обращения к памяти DSP для одновременного(за один машинный такт) выбора команд и двух аргументов операции для быстрого выполнения умножения с накоплением.
  4. Способность к векторно-конвейерной обработки при помощи генераторов адресных последовательностей.

Однако архитектура изменялась из-за ограниченности аппаратных ресурсов первых ЦСП. Память делилась на независимые сегменты, детерминированная работа команд(время выполнения известно) дала начало планированию работы в реальном времени, из-за маленького конвейера несанкционированные переходы происходят гораздо быстрее чем в универсальных, редкий набор регистров и инструкций.

Архитектура программного обеспечения

По стандартам процессоров общего назначения, системы команд DSP часто некорректны. Один смысл для архитектуры программного обеспечения — то, что оптимизированные руками подпрограммы ассемблерного кода, обычно, упаковываются в библиотеки для повторного использования, вместо того, чтобы полагаться на усовершенствованные технологии компилятора, чтобы обработать существенные алгоритмы.

Цифровые сигнальные процессоры иногда используют жестко фиксированное по времени кодирование, чтобы упростить аппаратные средства и эффективность кодирования умножения. Многократные арифметические модули могут потребовать, чтобы архитектура памяти поддерживала несколько выполнений за командный цикл. Специальные средства управления циклом, такие как архитектурная поддержка выполнения нескольких командных слов в очень трудном цикле, без издержек для вызовов команды или тестирования выхода.

Аппаратная архитектура

Архитектура памяти

DSP обычно оптимизируется под потоковую передачу данных и использует специальную архитектуру памяти, которая в состоянии выбрать многократные данные и/или инструкции одновременно, такие как Гарвардская архитектура или измененная архитектура фон Неймана, которые используют отдельную программу и памяти данных (иногда даже параллельный доступ на многократных шинах данных).

DSP может иногда полагаться на поддержку кода, чтобы знать об иерархиях кэша и связанных задержках. Это — компромисс, который допускает лучшую производительность. Кроме того, используется широкое применение прямой доступ к памяти.

Адресация и виртуальная память

DSPS часто использует многозадачные операционные системы, но не имеет никакой поддержки виртуальной памяти или защиты. Операционные системы, которые используют виртуальную память, требуют большего количества времени для переключения среди процессов, которое увеличивает задержку.

  • Аппаратные средства адресации по модулю
  • Разрешает реализацию круговых буферов, без необходимости тестировать на упаковку
  • Бит-реверсная адресация, специальный способ адресации
    • Полезно для вычисления быстрого преобразования Фурье
    • Исключение блока управления памятью
    • Модуль вычисления адреса памяти
    • Примеры: TMS320Cхххх, ADSP-21XX

      Особенности ЦСП

      Характерные особенности ЦСП (DSP):

      • оперативные запоминающие устройства, постоянное запоминающее устройство;
      • интерфейсы как последовательный, так и параллельный;
      • схема обработки прерываний;
      • центральный пункт управления оптимизировано для многократно повторяющихся математических операций в реальном масштабе времени.

      Основные параметры ЦСП

      Основные параметры ЦСП:

      1. Тип арифметики(с фиксированной/плавающей точкой).
      2. Разрядность данных(для фиксированной/плавающей — 16/32 бита, соответственно).
      3. Быстродействие.
      4. Тактовая частота(внутренняя и/или внешняя) и Время командного цикла(время выполнения одного этапа команды).
      5. Количество выполняемых команд за единицу времени.
      6. Количество выполняемых операций за единицу времени (MIPS).
      7. Количество выполняемых операций с плавающей точкой за единицу времени.
      8. Количество выполняемых операций умножения с накоплением за единицу времени.
      9. Виды (RAM и флэш-память) и объём внутренней памяти(сколько данных ЦСП может обработать без обращения к внешней памяти).
      10. Адресуемый объём памяти.
      11. Количество и параметры портов ввода-вывода.
      12. Состав внутренних дополнительных устройств(таймеры, компрессоры и тд).
      13. Напряжение питания и потребляемая мощность.
      14. Состав и функциональность средств разработки и поддержки.
      15. Перечень языков программирования, для которых есть компиляторы под данную систему;
      16. Наличие и возможности средств отладки готовых программ;
      17. Доступность документации и технической поддержки;
      18. Наличие библиотек стандартных подпрограмм и математических функций;
      19. Наличие, доступность и возможности совместимых устройств — АЦП, ЦАП, контроллеры питания и т. д.
      20. Допустимые параметры окружающей среды.
      21. Другие, в зависимости от назначения.
      Читайте также:  Оптово розничный парк мезоджи

      Сферы применения

      Выделяют достаточно много сфер применения ЦСП.

      Сферы применения DSP:

      1. Коммуникации (Кодирование информации и/или уплотнение каналов(спектральное))
      2. Распознавание чего-либо
      3. Анализатор спектра (прибор для наблюдения и измерения относительного распределения энергии электрических (электромагнитных) колебаний в полосе частот) и т.д.

      Зачастую, это сферы, где необходима быстродействующая обработка каких либо сигналов (информации).

      История

      До того, как появились микросхемы DSP, множество приложений DSP были реализованы, используя секционные микропроцессоры. BS Chip(разрядно-модульный кристалл) AMD 2901 со своим набором компонентов пользовался популярностью. AMD также создавала аналогичные модели, однако, очень часто обнаруживались характерные особенности конкретной разработки. Эти секционные архитектуры временами содержали периферийную микросхему множителя. Примерами этих множителей был ряд от TRW, включая TDC1008 и TDC1010, некоторые из которых включали аккумулятор, обеспечивая необходимую функцию умножения с накоплением (MAC) .

      В 1976г. году Ричард Уиггинс предложил концепцию "Speak & Spell" Полу Бредлову, Ларри Брантингхаму, и Джину Францу в научно-исследовательском центре Texas Instruments (Даллас). Два года спустя, в 1978г., они создали первую "Speak & Spell" с технологической главной центральной частью, являющейся TMS5100, как первый цифровой сигнальный процессор отрасли. Это также влекло другие этапы, будучи первой микросхемой, для использования кодирования с линейным предсказанием, чтобы выполнить речевой синтез.

      В свою очередь, Intel 1978г. производил "процессор аналогового сигнала"-2920. Он включал конвертер из аналогового сигнала в цифровой и обратно, на микросхеме с встроенным внутрь сигнальным процессором, но он не обладал аппаратным множителем и не пользовался спросом на рынке. В 1979г. AMI выпускал периферийный прибор обработки данных-S2811. Он создавался, как связующее устройство микропроцессора, со способностью настройки владельцем. S2811, аналогично, не пользовался спросом на рынке.

      В 1980г. реализован первый автономный процессор: DSP – NEC µPD7720 и AT&T DSP1 – были представлены на МК(Международной Конференци) Твердотельных схем ’80. Эти два процессора вдохновили исследование в телекоммуникациях PSTN.

      АльтамираDX1 — другое раннее DSP, используемое квадрафонические целочисленные конвейеры с задержанными ответвлениями и предсказаниями ветвлений.

      TMS32010 — еще один ЦСП, произведенный Texas Instruments (TI), и представленный в 1983г., обладал большим успехом. Он основывался на Гарвардской архитектуре, и так содержал индивидуальную инструкцию и память данных. Он обладал специальной системой команд с инструкциями: загрузка с накоплением или умножение с накоплением. Он умел работать над 16-ти разрядными числами и для умножения на это требовалось 390 нс. TI — теперь лидер рынка в ЦСП общего назначения.

      Около пяти лет назад начало распространяться 2-е поколение ЦСП. У них было 3-и памяти для хранения 2-х операндов в одно и то же время, и включали аппаратные средства, для ускорения сложных циклов, а также существовал наименьший адресуемый элемент, способный к адресации цикла. Какие-то из них управляются на 24-х-разрядных переменных и похожей модели, но для MAC затратилось 21 нс. Это такие устройства, как: AT&T DSP16A, Motorola 56000.

      Основное улучшение 3-го поколения — разработка специальных модулей и инструкций в канале передачи данных, или редкое использование в роли сопроцессоров. Эти модули позволили достаточно сильное прямое аппаратное ускорение, определенных, но тяжело решаемых математических проблем, как преобразование Фурье или операции над матрицами. Некоторые микросхемы, как Motorola MC68356, даже включали больше, чем одно ядро процессора, для параллельной работы.

      Четвертое поколение лучше всего характеризуется изменениями в системе команд и кодировании/декодировании инструкции. Были добавлены расширения SIMD, VLIW и появились суперскалярная архитектура. Как всегда, тактовые частоты увеличились, MAC потребовал 3 нс.

      Ссылка на основную публикацию
      Css запрет переноса строки
      Internet Explorer Chrome Opera Safari Firefox Android iOS 6.0+ 8.0+ 1.0+ 4.0+ 9.5+ 1.0+ 3.0+ 1.0+ 3.5+ 1.0+ 1.0+ Краткая...
      Apb block для яндекс браузера
      Нажав на кнопку ниже, вы соглашаетесь с нашими Условиями использования. Блокировка назойливой рекламы Экономия трафика и энергии Блокировка вредоносного ПО,...
      Apc back ups bx800li 800вa
      Модель: Back-UPS 800VA BX800LI Серия ИБП: Back-UPS Тип ИБП: линейно-интерактивный (line-interactive) Число фаз (вход): 1 Число фаз (выход): 1 Мощность:...
      Ctrl enter в ворде
      Начать новую страницу в Word можно двумя способами. Первый — простой, но неправильный и дилетантский, второй — единственно верный. Простой...
      Adblock detector