大话DSP

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  编者按:车载DSP在汽车音响改装行业由来已久,但真要说它的普及,我想也是这5年内的事情。当然,这中间也有好几次起伏,到最后可能我们耳熟能详的如先锋的ODR、阿尔派的F No.1、欧迪臣的Bit-One等等大佬级机型在撑着。然而,局面从前年开始被逐渐打破,如今市场上DSP产品多如牛毛,然而很多人对于DSP的认知还是模糊不清的,有见及此本刊特邀行业资深讲师张福信为我们总结出DSP产品常见的34个问题,由于版面原因本文先放出前12问。
  第一问,什么是车载DSP处理器?
  对于很多人来说,他们对车载DSP处理器的认知仍是出在“知其然而不知其所以然”的懵懂阶段,所以我们不妨从它的定义开始说起:所谓车载DSP处理器,“digital Signal processor”,中文的字面意思就是“数字信号处理器”。 其实,“信号”与“音频信号”,还是有很大区别的——信号的范围很宽泛,而音频信号,则仅限于声音信号的范围内;当声音放到车载来谈的时候,这个范围就更狭窄了。
  但是,就DSP来说,特别是专业音响领域来说,并没有成熟的专用于汽车音响的DSP,大多都是方案开发者采用各种通用、专用的音频信号处理器,针对汽车音响的应用环境而二次开发的专门应用于汽车内的专用产品,从而诞生了“车载DSP”,也即“车载音频信号处理器”!
  从以上的总结可以看出,“车载DSP”并非是一片片独立的“DSP芯片”,而是以DSP芯片为主的嵌入式功能电路,用来解决各种音源信号(模拟、数字)的处理、优化,然后传输给功率放大器,最终实现车内音响的完美重播。
  就目前的技术应用来说,成熟的车载DSP产品,既可以接受原车主机的高电平信号输入,也可以接受多路模拟音频信号输入,还可以接受多路数字音频信号输入(数字光纤、数字同轴等),经过A/D转换,送给DSP芯片处理,再经过D/A转换成模拟音频信号输出给功放。当然,这其中包含了大量的软硬件工程师的心血,因为DSP芯片并不会自动完成这些工作,如何工作、工作的成果如何等等,都需要软件工程师的大量编程既测试,最终我们才可以享受到小小一块电路板,就可以完成以往大量模拟硬件电路才能完成的对声音的多种多样的加工、调整过程。
  第二问,车载DSP与杜比、DTS多声道的关系与区别?
  曾经有店家问过我这个问题,其实这是一个定义上的误区。首先,DSP的声道,与杜比、DTS的数字多声道是不同的含义,不可以混用。简单来说,DSP是一种通过对声音的数字编解码后期处理,来扩展调音时的调控功能与手段;而杜比与DTS,则是杜比公司与DTS公司的各自的声音编解码方案,主要用在数字环绕声处理方面。DSP可以对解码后的杜比、DTS的声音信号做各种处理运用,但是杜比、DTS则不一定要涵盖独立DSP的所有功能。从流行的产品钟来来看,你可以找到单纯的DSP处理器,也可以找到兼容杜比音效、DTS音效解码的DSP处理器;但是你在所有可以找到的含有杜比、DTS解码功能的功放中,很少能同时做多声道的独立DSP处理——DSP是一种通用的声音数字处理方法,而杜比与DTS多声道音效则一定是要有这两种编码的音源与解码器,才能够欣赏到其多声道的环绕声效果。
  第四问,车载DSP可以做什么?
  广义上说,DSP可以做得事情很多,但是仅限于汽车音响改装部分的话,目前车载DSP可以做到的事,主要限于音源信号处理平台,以及对输入、输出信号的音效控制。作为信号源处理平台,就是为了解决汽车音响的多音源信号处理的要求——目前原车主机作为音源的方案,不论是CD、DVD、多媒体MP3硬盘(或SD卡)等等数种音源方案,都没办法解决原车主机自带功放的高电平信号质量比较差的问题;而原车主机同时拥有高电平信号输出与模拟RCA输出的情况,则十分罕见。在现实中,许多车主并不愿意接受更换或加装高级主机的方案,这时候独立的车载DSP处理器,或者多功能的DSP数字功放,可以接受高电平、模拟RCA、数字同轴或光纤的功能,就让汽车音响改装的系统搭配方案灵活多变——使用车载蓝牙通话或导航时,可通过原车导航一体机的高电平信号进入DSP;想获得更好的音乐享受时,可用手机播放,或者多种多样的全格式流媒体播放器(大小跟烟盒差不多,价格从数百到上万,品牌有几十种)可以自由选择!既不想破坏原车内饰与主机的完整性,又可以欣赏到高等级的发烧音质音效的完美车载音响系统——这就是目前车载DSP的最大用武之地!
  另外,对输入、输出信号的音效控制,则是目前车载DSP的另一大用武之地——许多车主希望在车内听音乐时,也可以享受到立体声系统的最佳“皇帝位”,但是车内座位的物理空间,是偏离“皇帝位”的要求的。带有完整声场调整控制功能的车载主机,主要是日系的高端机,比如先锋的ODR系列,市场价格都在数万以上。而目前的主流车载DSP处理器,功能与性能可以媲美高端主机的机型,市场价格都在5千元以下。千元与万元的比较,性价比自然不可同日而语,同时再加上拥有中文调控操作界面,非常方便用户使用,想不流行都很难!
  第五问,车载DSP怎么用?
  目前的车载DSP,主要应用于发烧级的音响改装系统中,可以解决不更换原车主机而提升音源品质等级的问题,以及使用其丰富的音效控制调整功能(通过延时等功能,调整听音的皇帝位效果)、EQ与数字电子分音功能(主动系统的多单元精准分频,个性化的听音效果调整)等。
  一台好的独立车载DSP处理器,除了要有好的音质,还要有尽量多的EQ调整频段(目前主流为31段EQ)、尽量高的解码精度、尽量多的解码种类等等硬件性能外,良好的操控调整界面也是衡量DSP性能的很重要的一个方面——就我们国内的应用来说,中文界面是提升产品易用性、美誉度的关键点。由于早期的车载DSP是由国外厂商开始开发推广的,国内独立开发的品牌还比较少见,所以这一点十分遗憾。不过,广州车厘子科技的DCP680系列的车载DSP,就填补了这个空白,很值得大家期待!   第六问,车载DSP是“调音神器”吗?
  这应该是目前最多人问,也是最多店家在销售过程中会出现的话述。其实,按我的理解,目前被汽车音响改装行业内一些人士称之为“调音神器”的DSP,主要是称赞其简便易用的声场控制功能(延时)以及多段数字EQ调整功能。
  自阿尔派等厂商陆续推出多款可以动用多段数字EQ功能、空间延时功能等手段,调整汽车音响中的空间声场效果、全频段多点增益控制等汽车音响主机,国内汽车音响改装业界就渐渐接受了数字音频处理器的神奇之处。但是前几年该产品还主要是日系主机品牌的天下,其高昂的价格使其成为普及应用的拦路虎。自2014年以来,拜数字音频技术的进一步普及,许多欧美汽车音响品牌都推出了自己的独立车载DSP处理器以及DSP功放。
  不过对国内用户来说,复杂的英文使用界面却限制了这个“神器”的普及,直到国内自己的方案公司广州车厘子科技以进口高品质DSP芯片为平台,研发出可中英文切换的调音操控界面来,车载DSP才在国内的汽车音响界中具有了普及的基础,也坐实了车载DSP的“调音神器”的名头。
  第七问,车载DSP的使用误区。
  有人认为,车载DSP式调音“神器”,什么汽车音响的问题都可以解决,答案是否认的。我们首先要明确一点,调音不是万能的,它只能在整套系统的搭配合理、适当的前提下,发挥出最大功效。而这个前提是源于音源、功放、线材、喇叭、安装等一系列前置条件都没问题的情况下,使用车载DSP处理器,再通过调音技巧进行系统调校,才能让系统获得令人满意的效果。
  第八问,车载DSP与汽车音响系统该如何合理搭配。
  既然说到DSP能否发挥其作用与系统搭配密不可分,那么它们之间又该如何搭配才能称之为合理呢?我简单举个例子:如果是原车音响无损升级的话,采用4.1声道的DSP功放是比较合理的。在不换原车喇叭的前提下,采用DSP功放的四路功放输出去驱动原车喇叭,再加一个主动式低音喇叭,就可以获得比较好的升级效果;如果换上更好的喇叭的话,可以用4路DSP输出去控制前声场的2路2分频喇叭(主动分音方式),超低音的搭配同上,当然还要换上更好的4路功放。
  如果是三分频主动分音的方案,用一台8路输出的DSP处理器是比较合理的搭配——6路输出来控制前声场的主动式3分频喇叭,另1路来控制超低音;这个方案如果要求不是太高的话,也可以采用6路输出的DSP处理器,当然此时的选择就要降低超低音的控制要求了——好在超低音的分音调音控制,通过合理选择超低音功放,也基本可以达到DSP控制的效果。
  本篇小结:
  车载DSP发展到今天,已经大大地拓展了其应用范围。在车载DSP领域,作为汽车音响改装行业的我们,主要关注的是其现状与未来——我们仅对该技术与产品在汽车音响改装行业,能够帮助我们做到什么、解决什么问题更加感兴趣?
  由于汽车内的狭小空间以及复杂的听音环境影响,传统音响设备想要以廉宜的成本而满足爱乐人士的听音要求,是很难做到的一件事;但是数字音频技术的发展成熟而衍生出来的车载DSP,则为我们解决了这个大难题。比如由于车内聆听位置都偏离立体声听音的皇帝位而导致的声场控制要求,以往的模拟电子EQ等设备很难同时满足延时控制与各频段的增益调节,而现在行业内多数的车载DSP产品则都可以很好地解决这个问题。
  目前行业内主流的车载DSP产品,主要以国外厂商开发的单纯DSP产品为主,一般为4通道输入(模拟以及数字)、6-8通道输出(模拟RCA);另外还有一些集成了DSP功能的功放——这类产品目前的定位都在中、低端,以综合功能丰富、体积小巧、安装方便等特性取胜。
  以DSP的优势而言,我们国内目前还不具备设计生产芯片的能力,主要发展方向应在既有模拟电子音频技术设计能力、又有数字音频编程能力的高端应用团队的能力上;这个团队既要有在专业音频行业的经验,又要有汽车音响改装领域的经验——才能开发出符合汽车音响改装行业需要的大量产品来。
  以此来判断,未来汽车音响改装行业的发展,突破口在于数字音频处理功能的小型化、模块化,当数字功放不仅可以小型化,并且音质可以与目前模拟功放相媲美时,那么集成了数字功放与DSP功能的产品只有目前一般套装扬声器的分频器大小时,原车音响的无损升级就会成为真正简单的“换装”——最难以解决的调音问题,可以通过调音高手针对每款车型给出的最佳调音数据存储于服务器上,客户随时可以上网下载自己需要的调音参数,然后调用到自己的车上时,或将迎来汽车音响改装的下一个“春天”了!
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