Найти в Дзене

СТАТЬЯ ОТ ПРОФИ: Что такое DSP-процессор в аудио и зачем он нужен аудиофилу?

Добро пожаловать на искрометный Dzen-канал Аудиосалона "Русский Звук", посвященный аудиотехнике. Напоминаем Вам о нашем сайте https://rus-audio.ru
где вы можете найти информацию об ОТЕЧЕСТВЕННОЙ аудиотехнике и приобрести продукцию российских мастеров! Наш Шоурум находится по адресу г. Москва, пр. Вернадского, 29. Приглашаем Вас в гости! Сегодня у нас очередная статья с просторов интернета, для ознакомления нашей Дорогой публики. Авторы (источники): Федоров Ярослав. Отдельно отмечаем, что мнение Аудиосалона "Русский Звук" может не совпадать с мнением авторов статьи. Итак, поехали! Возможно внимательный читатель заметил ошибку в заглавии статьи.
Аббревиатура DSP уже содержит в себе слово «процессор», поэтому добавлять ещё один процессор – сделать масло ещё более масляным.
Однако мы допустили такую «ошибку» сознательно сразу по двум причинам. Во-первых, если аббревиатура состоит из латинских букв (английских слов), то она вполне может иметь русское дополнение. В конце концов мы же

Добро пожаловать на искрометный Dzen-канал Аудиосалона "Русский Звук", посвященный аудиотехнике.

Напоминаем Вам о нашем сайте https://rus-audio.ru
где вы можете найти информацию об ОТЕЧЕСТВЕННОЙ аудиотехнике и приобрести продукцию российских мастеров! Наш Шоурум находится по адресу г. Москва, пр. Вернадского, 29. Приглашаем Вас в гости!

Сегодня у нас очередная статья с просторов интернета, для ознакомления нашей Дорогой публики.

Авторы (источники): Федоров Ярослав.

Отдельно отмечаем, что мнение Аудиосалона "Русский Звук" может не совпадать с мнением авторов статьи.

Итак, поехали!

Возможно внимательный читатель заметил ошибку в заглавии статьи.

Аббревиатура DSP уже содержит в себе слово «процессор», поэтому добавлять ещё один процессор – сделать масло ещё более масляным.

Однако мы допустили такую «ошибку» сознательно сразу по двум причинам. Во-первых, если аббревиатура состоит из латинских букв (английских слов), то она вполне может иметь русское дополнение. В конце концов мы же говорим: «Завод БМВ». И не видим в этом ничего странного. Хотя в BMW - это уже «завод». Во-вторых, так понятнее, о чем идет речь. Даже те, кто до конца не знает, что такое DSP, наверняка знают про аудио-процессоры.

А теперь после такого лингвистическо-лирического вступления поговорим все же про DSP. И как положено сначала надо определиться с понятийным аппаратом.

На самом деле DSP - это всего лишь «цифровой сигнальный процессор» и не более. И никакого «sound» в этой аббревиатуре нет. От процессоров, которые мы используем в компьютерах и телефонах, он отличается тем, что специально предназначен для обработки каких-то данных со строго заданным временем. В некоторых случаях это критично. Например, полёт ракеты – процесс непрерывный и подразумевается, что реакция на датчики должна быть максимально быстрой и, самое главное, предсказуемой. То есть если мы что-то поручили сигнальному процессору, то он сделает это ровно за столько-то тактов и не тактом позже. В этом смысле сигнальный процессор даже чем-то похож на аналоговое устройство.

Почему у нас DSP ассоциируется со звуком? Ну так обработка звука в виде цифрового потока – одна из задач, которую логично поручить именно DSP. Поэтому мы знаем этот тип процессоров, как «звуковой».
Более того. Существуют сигнальные процессоры, которые изначально сделаны именно для звука. Например, Analog Devices выпускает линейку процессоров ADAU, которые изначально предназначены именно для обработки звука. Analog Devices снабжает свои процессоры очень мощными программными инструментами именно для работы с аудио данными.

Аудио-процессор c ARM чипом общего назначения STM32F4 для управления устройством. За обработку звука отвечают два сигнальных процессора ADAU1466 общей производительностью 44 тысячи отсчетов (tap) для использования длинных фазо-линейных КИХ(FIR) фильтров частот.

«Обычный» процессор тоже можно заставить работать с предсказуемыми задержками, но он не совсем хорошо для этого подходит, так как такая возможность изначально в него не закладывалась. Конечно же за «пунктуальность» приходится платить цену – как правило очень ограниченный набор возможностей. Поэтому сигнальные процессоры редко используются сами по себе, а в основном как часть какого-то составного устройства, где будет ещё несколько других блоков.

Именно такие составные устройства обычно и доходят до потребителя, и мы их называем «аудио-процессор». В таком «аудио-процессоре» помимо самого DSP обязательно будет процессор общего назначения, который займется «организацией» работы всего устройства. Будут различные транспорты для обеспечения работы входов (USB, SPDIF, TOSLINK), будет обязательно многоканальный цифро-аналоговый преобразователь (как правило на 8 каналов=4 полосы), иногда может быть и аналогового-цифровой преобразователь, чтобы подключить вертушку или бабинник.

Но DSP не обязательно может быть «чипом». DSP может быть просто программой. Хотя с терминологической точки зрения – это не совсем правильно, но для удобства вполне допустимо говорить «программный DSP».

В широком смысле DSP-процессором мы можем называть любые преобразования цифрового звука до ЦАП «на лету», чтобы получить звук «лучше», чем без него.
В узком смысле DSP-процессором можно называть устройство или программу, которое это делает.

Если эту процедуру мы поручили какому-то отдельному устройству, то это можно назвать аппаратным DSP, или аудио-DSP, или просто аудио-процессором (кстати по факту там может и не быть никакого DSP в чистом виде, а обработка звука будет реализована на «обычном» процессоре). А если мы доверяем эту процедуру программе, то это - программный DSP, который может быть частью аудио плеера, может быть отдельным компонентом (плагином), может быть отдельной программой. Вариантов программных DSP довольно много.

В чем практическая разница? Разница не принципиальная, но всё же существенная. Иногда будет удобнее делать что-то с помощью аппаратного DSP, иногда – программного. Как правило аппаратный DSP будет работать более «прозрачно» для пользователя, в нем не будет непредсказуемых задержек - «затыков» звука, общая задержка скорее всего будет сильно меньше, его можно «навесить» на какие-то другие физические устройства – например на CD проигрыватель. Аппаратный DSP может быть полностью интегрирован в систему и станет её частью как механически, так и логически. Но его функционал будет почти всегда скуднее, так как ограничен тем, что заложил производитель в свою прошивку. Ну и чисто вычислительные возможности у аппаратного DSP всегда жестко ограничены.

Программный DSP может иметь гораздо больше возможностей, так как по сути является программой, запускаемой на мощном процессоре, который имеет ещё и относительно безграничные ресурсы. Но это не всегда удобно. Вы привязаны к компьютеру, к тому, что в нём установлено. Программный DSP может иметь сильные задержки и даже «затыки» звука. Причем если в аппаратном DSP задержки вызваны самой логикой обработки цифрового потока, то в программном DSP они будет вызваны именно особенностями архитектуры процессора, и могут быть реально очень большими, и почти не зависеть от мощности вашего компьютера. Если для музыки все эти задержки и затыки не столько и важны, но вот смотреть видео с полутаро-секундным отставанием звука будет совсем неинтересно. А для музыкантов, которым надо слушать обработанный звук в реальном времени, это критическая проблема.

Итак. Разобравшись со средствами обработки звука на лету, теперь хорошо бы понять суть этих обработок. Что же такого можно «наобрабатывать» аудиофилу, чтобы звук стал лучше. Как можно применить эту обработку в контексте качественного домашнего аудио.

Тут надо обязательно отметить, что часто какие-либо модификации звука (а цифровые особенно) в аудиофильской среде считаются «вредными» и вообще «греховными»... Да... Тут уместны именно такие определения, так как речь идет о «вере», а точнее «суеверии».

Как правило людей, морщащихся от цифровой обработки звука, совершенно не смущают 40 метров медной эмалированной проволоки, через которую проходит звук в их акустике. А вот быстрое преобразование Фурье вызывает отвращение. При этом они почти всегда понятия не имеют ни как работает катушка, ни как делаются эти вычисления. Как ещё назвать такой подход, кроме как суеверием?

Но поменять можно что-то в лучшую сторону, а можно в худшую. DSP – лишь инструмент. Можно наменять так, что станет только хуже. Любым инструментом надо уметь пользоваться. Молотком можно забивать гвозди, а можно отбить палец. Но это же не значит, что молотки надо запретить. DSP сам по себе не работает. Ему надо задать правильные параметры. А это процесс вовсе не простой и требует наличия соответствующих специальных познаний. То есть не надо думать, что, купив какой-то там DSP, вы сразу получите крутой звук. Нет! Так это не работает. Тут можно провести очень хорошую аналогию с обычными пассивными фильтрами: не достаточно просто купить и припаять катушки и конденсаторы - нужно знать какие взять номиналы.

По классике за терминологией всегда принято давать какую-то классификацию. Я сделаю так же.

Все модификации звука можно разделить на три условных категории. Как эти категории назвать? Ну пусть это будет: «эффекты», «коррекции» и «сведение». Названия условны и нужны исключительно для того, чтобы читатель понял суть, а не стал профессиональным звукорежиссером. Поэтому не придирайтесь.

«Эффекты» - это когда вы хотите что-то добавить к звуку, чего там нет, или поменять какие-то его параметры. Например, добавить реверберации, чтобы музыка звучала так, как будто вы слушаете её в большом зале. Или вы хотите послушать «теплый ламповый звук» и решили добавить гармоники 2-ого порядка – как это делают ламповые усилители. То есть мы звук как бы «приправляем» тем, чего ему, как нам кажется, не хватает. В более сложных случаях звуку можно добавить компрессии, лимитеры, т.д. и т.п. Но это уже конечно совсем серьёзные варианты и тем, кто так делает, рассказывать про DSP не нужно.

Кстати, правильный DSP способен вам не просто добавить ревербераций, а добавить реверберации даже конкретного реально существующего зала, или имитировать звук другой акустической системы, включая другую комнату.

Такого рода модификации звука в аудиофильской среде считаются «некошерными». Именно они вызывают наибольшее отторжение у «истинных ценителей». Надо признать, что в этом есть логика, так как добавляя эффекты в запись, вы как бы вторгаетесь на территорию музыканта и звукорежиссера, меняя их художественный замысел. Это, как если бы на картине Леонардо мы решили подправить цвета – сделать их ярче, а Джоконде дорисовать брови. Конечно это можно рассматривать и так. И я даже соглашусь с такой позицией. Но на самом деле можно (а на самом деле нужно) добавить «эффекты», которые не испортят музыку, а только сделают её лучше. И никак не повлияют на художественный замысел авторов. Такие модификации хоть и попали в раздел «эффекты», но им такое название не совсем подходит. Тут уместнее говорить не об «эффектах», а о своего рода помощи звукорежиссеру.

Дело в том, что далеко не во всех случаях замысел музыканта и звукорежиссера передан в записи безупречно. Надо понимать, что звукорежиссер, выбирая уровни тех или иных инструментов в записи (читай: АЧХ), вынужден исходить не только из своих желаний, но и подстраиваться под объективную реальность. А реальность заключается в том, что его запись должна одинаково хорошо звучать и на портативной колонке, и на большой HiFi акустике высшего класса. Поэтому ему приходится находить какой-то компромисс. И очень часто звукорежиссер сдвигает этот компромисс в сторону портативных колонок и\или наушников, так как считает эту аудиторию основной. Более того... Это именно так и есть в реальности почти всегда. И компромиссы заключаются в ряде усреднений.

Например, мало какая акустическая система может воспроизводить низкие частоты так, как они существуют в реальности. И тут дело не только в уровне (банальной громкости), дело ещё и в фазо-частотной характеристике, которую в контексте НЧ принято называть групповой временной задержкой. Поэтому если звукорежиссер запишет барабаны (бочку, например) так, как они звучат в реальности, то даже на хороших больших напольниках мы очень рискуем получить либо жуткий перегруз, либо жуткое гудение, а скорее всего и то и другое. Поэтому НЧ никогда не записаны так, как они звучать в реальности. А если у вас 200-т литровые корпуса с 18-ти дюймовыми динамиками, да ещё и без бубнящих труб (обычно такую трубу называют фазоинвертором) с гигантскими избыточными задержками? Такие колонки вполне могут проиграть бочку так, как она играет в реальном мире. Поэтому мы имеем полное право «подтянуть» уровни частот к тому, что может конкретно наша акустическая система. Даже если у вас не 200 литров и не 18 дюймов, вы можете «подправить» уровень НЧ под возможности именно своей акустики. Если сейчас вам кажется, что ничего хорошего из этого не получится, то вы просто никогда так не делали. Нет. Это не просто «задрать басы». Я сейчас говорю про филигранную настройку. И не всегда басы надо задирать. Мы сейчас говорим про «настройку», которая может заключаться как в усилении, так и в ослаблении.

Кстати с высокими частотами похожая ситуация. Иногда высокие специально подобраны, чтобы не раздражать слушателя не очень хорошими твиттерами (то есть почти всегда), а иногда наоборот задраны, чтобы даже на умной колонке Алиса хоть что-то да «цикало». В итоге на хорошей системе вы не будете слышать все многообразие на верхах, или наоборот – сморщитесь от выедающих уши верхов. Опять же. Почему бы не «подогнать» запись под конкретно свою акустическую систему?

Кстати именно по этой причине вам вряд ли сильно понравится звук колонок, имеющих реально ровную амплитудно-частотную характеристику, даже если это будет честные 20Гц-20Кгц в закрытом ящике без каких-либо групповых задержек в правильной комнате с низким временем затухания. Такой звук будет очень «скучным»... Поэтому совершенно не значит, что ваша система должна иметь как можно более ровную АЧХ. Правильная система должна иметь возможность выставлять ту АЧХ, которую надо. Для этого у неё не только должен быть широкий частотный диапазон с высоким уровнем неискажаемой громкости (мы же должны иметь запас для регулировок), но также в системе должен быть инструмент, позволяющий регулировать АЧХ. Более того, хорошо бы иметь возможность менять предустановленные варианты, так как разные жанры и даже разные записи могут иметь свои особенности, которые одним единственным способом компенсировать не так просто. DSP и есть такой инструмент. Для тех, кто пока сомневается, что такие «искажения» исходной записи в принципе допустимы, поинтересуйтесь, что такое кривая Хармана.

Ещё один случай, когда есть смысл «подправить» АЧХ системы под свой вкус. Раньше это называлось тон-компенсацией. Суть этой корректировки заключается в том, чтобы обманывать наш слух. Слушать музыку тихо, а заставлять мозг думать, что мы слушаем громко. Другими словами вы можете скорректировать звук в соответствии с кривой равных громкостей именно для вашего типичного уровня. А если DSP позволяет (а он должен позволять так делать) вы можете нарисовать разную АЧХ для разных случаев.

И тут мы подходим к следующему виду цифровых модификаций, которые может сделать DSP.

«Коррекция» системы это, когда, зная линейные искажения нашей акустики, мы вносим в звук аналогичные искажения, только с противоположным значением. Эти искажения взаимно компенсируются, и мы получим условный ноль линейных искажений.

Не стоит путать это с «эффектами». В прошлый раз мы изменяли запись под свой вкус и под возможности системы. Сейчас мы будем исправлять нашу акустическую систему под объективные параметры.

Хоть «эффекты» описаны раньше «коррекции», однако всё же логичнее в реальности начать именно с коррекций. То есть сначала привести свою систему к условному нулю, а уже потом подгонять АЧХ по вкусу. «Эффекты» описаны раньше, так как они не требуют измерительного микрофона и можно поиграть настройками «на слух». А вот «коррекции» невозможно провести на слух – только с использованием средств объективного контроля.

Я использовал такие умные слова, как «линейные искажения». Но на самом деле это вовсе не так сложно. Мы можем провести измерения нашей акустической системы в месте прослушивания и уже по факту исправить часть её недочетов. То есть банально сделать тише те частоты, которые наша система играет слишком громко и увеличить уровень тех частот, которые система играет тихо. В итоге мы можем получить нужный – правильный уровень частот. Не стоит думать, что процессор может исправить все. Перед тем, как исправлять АЧХ процессором нужно исчерпать все аппаратные средства. То есть корректировать откровенно кривые колонки конечно можно, но всё же лучше сделать правильно: сначала максимально выправить их на уровне железа, а уже потом «рихтовать» цифровыми коррекциями.

Кто-то может сказать, что же всё это простая «эквализацация», которая была уже сто лет назад, и сделать это можно обычными аналоговыми «крутилками». Можно даже раздобыть отдельный качественный эквалайзер с кучей полос. Однако...

Однако, во-первых, процессор - это другой уровень контроля и точности. С процессором это делать сильно проще, а значит эффективнее Плюс процессор ещё и дешевле, так как добротный аналоговый эквалайзер – штука дорогая.

Но самое главное, что коррекция АЧХ - это лишь цветочки. Ягодки в том, что ещё есть такой вид искажений, которые не исправит ни один аналоговый эквалайзер. На самом деле аналоговый эквалайзер этих искажений только добавит. Речь идет о так называемых фазовых искажениях, которые являются жуткой страшилкой для многих аудиофилов. Но на самом деле подавляющее большинство «специалистов» по акустике не только не знают, как они звучат, но и не очень понимают, что это вообще такое и как это измерить.

А всё на самом деле просто. Фазовые искажения — это когда разные частоты проходят через вашу систему с разной задержкой. Чтобы понять было проще, доведем эту ситуацию до абсурда. Представьте, что слушаете полосы своей акустической системы в разное время. Вчера послушали твиттер, сегодня слушаем среднечастотник, а завтра у нас на полвторого запланирован басовик. Вот это пример фазового искажения (кто не понял шутки: пример утрирован для понимания сути). В реальности конечно всё не так ужасно и басовик мы слушаем не завтра, а лишь чуть позже (Пару сотен градусов фазы), чем он должен играть. Тема фазовых искажений слишком сложна, чтобы вот так с ходу её тут раскрыть. Но идею, я надеюсь, вы уже поняли. Фазовые искажения — это когда одни частоты убегают, а другие отстают. Например, самое заметное фазовое искажения – бубнеж фазоинвертора – отставание низкой частоты от остальной музыки. Простыми задержками поправить фазовые искажения невозможно. Можно лишь компенсировать геометрическое рассогласование полос. Для правки фазовых искажений нужен процессор с поддержкой так называемых фильтров с конечной импульсной характеристикой (КИХ,FIR) и желательно с большим количеством отсчетов.

На самом деле весь холивар, который имеет место в сети на тему фазовых искажений, уникален тем, что даже довольно умные «продвинутые» люди могут совершенно не понимать сути этих явлений и часто нести откровенную чушь. Так же интересно то, что фазовые искажения преподносятся либо как самые важные, либо наоборот «вообще не слышные». И тут просто сказать, что истина посередине, никак не получается. В данном конкретном случае истина вообще сильно сбоку. Фазовые искажения не только никто толком не понимает где и как искать, но и даже как их мерить правильно понимают очень мало людей. Это произошло по той причине, что настоящих надежных инструментов влиять на фазу у нас никогда не было, да и сейчас нельзя сказать, что они есть по-настоящему. Поэтому тема фазовой характеристики была всегда второстепенна. Да! О ней часто говорили и даже вроде как-то пытались на это влиять. Хотя по факту всё сводилось только к тому, что старались не выбирать большие порядки фильтров бездумно. И если раньше речь шла о принципиальной невозможности, то сейчас речь идет просто о том, что индустрия по ряду субъективных и объективных причин не спешит нам эти возможности давать.

В аналоговом мире влиять на фазо-частотную характеристику звука было просто нечем. Она была такой, какой была. AllPass фильтры лишь очень кривой и хлипкий костыль, который в реальности скорее сделает только хуже.

Почему мы заговорили про фазовые искажения в статье про DSP? Потому, что нормально влиять на фазо-частотную характеристику системы можно только с помощью процессора, да и то далеко не каждого.

Если мы знаем фазо-частотную характеристику нашей системы (а именно не только колонок, но и комнаты и места, где мы сидим), можно «попросить» наш процессор, чтобы он на лету вносил в звук эти же искажения, только наоборот. Частоты, которые в нашей системе убегают вперед мы притормозим, что бы они в итоге оказались на своих нормальных местах на временной шкале.

Именно такой фокус делает система, известная как Dirac Live. Она по сути представляет из себя алгоритм, который на основании замера составляет «список» искажений вашей системы (фазовых и амплитудных), меняет их значение на противоположное и скармливает DSP. Такой фокус можно даже назвать «коррекцией комнаты», так как комната является неотъемлемой частью акустической системы, но это уже вопрос больше риторический. Называть ли это исправлением комнаты или не называть – суть не меняется. Это работает. Dirac Live правит не только АЧХ, но и ФЧХ – в этом его основная фишка.

Описывать эффекты мы не будем, так как занятие это неблагодарное. Но это не сравниться ни с какой заменой проводов или усилителей. Результат не надо искать слепыми тестами и в чем-то себя убеждать. Эффект от коррекций АЧХ и ФЧХ даже коротким КИХ (FIR) фильтром услышит инвалид по слуху. Никакой магии в этом нет. Особо продвинутые самодельщики прекрасно знают, как, имея измерительный микрофон и пару часов свободного времени, сделать замер, составить список искажений, сгенерировать нужный «импульс файл», скормить его так называемому «конвольверу», получив результат не хуже, а на самом деле лучше, чем у фирменного автоматического алгоритма.

И да... Такой фокус кроме как цифровой обработкой сделать невозможно.

И тут мы переходим к основной роли аудио-процессора, которая в домашнем аудио только только начинает получать развитие. Третий тип модификаций мы обозвали «сведением».

Как уже многие догадались, речь идет о цифровом способе разделения частот между полосами в многополосных акустических системах. Почему я не называю это просто «цифровым кроссовером»? По той же причине мы не называем дисковый телефон и современный смартфон одним и тем же словом. Вроде бы как и то и другое позволяет общаться, но это явно не равнозначные устройства.

Я думаю, многие удивятся, если я скажу, что скорее всего такой способ разделения частот в многополосных системах гораздо более распространен, чем традиционные пассивные фильтры. Уверен, что сейчас многие аудиофилы закатили глаза и подумали «да ну ладно, не гони». Дело в том, что мир аудио не ограничивается домашними ящиками. Процессор для разделения частот на полосы уже лет двадцать является неотъемлемой частью более-менее нормального звука в автомобилях. А вот в домашнем аудио — это всё ещё скорее экзотика, чем обыденность.

Ну и ещё больше у некоторых глаза закатятся, когда я скажу, что не использовать процессор для построения многополосной системы нет ни одной причины, кроме дремучего суеверия. В современном мире говорить о каком-либо качественном звуке без процессорного разделения полос довольно странно. Это всё равно, что говорить про современные автомобили и обсуждать карбюратор.

Единственная причина делать качественную многополосную систему на пассивных фильтрах – иррациональная цифрофобия... Даже финансовый фактор при более тщательном рассмотрении оказывается сильно преувеличен. Качественные пассивные фильтры обойдутся в сумму, сопоставимую со стоимостью нормального процессора.

Тема цифрового разделения частот в многополосной системе настолько обширна, что осветить её так просто в одной статье не представляется возможным. Поэтому не буду делать это прямо сейчас, подвешу интригу. Единственное конечно же надо пояснить, что «сведение», включает в себя и «коррекции». То есть когда мы делаем акустическую систему полностью на аудио-процессоре, это подразумевает не простое разделение частот между полосами, но и компенсации многих линейных искажений, которые неизбежно будут. Так же можно заложить в систему и нужные «эффекты» прямо на стадии сведения.

Поговорив про теорию, нельзя не сказать про практику хотя бы что-то. Дать какие-то конкретные рекомендации или рецепты так же не представляется возможным. Это будет поверхностно, скомкано и в итоге бесполезно.

Скажу пару слов про аудио-процессоры, представленные на рынке и доступные покупателям.

Есть множество автомобильных аудио-процессоров от копеечных недоразумений до вполне серьезных, претендующих на звание хороших. Есть много вариантов студийных процессоров. Чисто домашних процессоров я много не встречал, если не сказать «не встречал вообще». Автомобильные будут иметь линейный уровень +-2вольта (домашний стандарт +-1) и питание от постоянных 12-ти вольт. Студийные будут иметь «стоечный» корпус и балансные выходы. И то, и другое конечно же не исключает домашнее использование, но всё же эти нюансы надо учитывать. То есть автомобильный аудио-процессор придется оснастить блоком питания, а студийному найти соответствующие усилители.

Далее следует пояснить, что почти все аудио-процессоры будут иметь в своём арсенале традиционные БИХ (IIR) фильтры – как правило это Баттерворт до 6-ого или 8-ого порядка. У более продвинутых моделей ещё будет возможность использовать короткие (до 4000 отсчетов) КИХ (FIR) фильтры.
И самый редкий (почти не существующий) случай, когда у нас будет полный доступ ко всем возможностям Sigma Studio и длинные КИХ (FIR) фильтры для деления полос фильтрами BrikWall на всех частотах.

Подавляющее большинство процессоров будут иметь возможность получать звук по Toslink, чуть реже будет ещё Spdif, очень редко будет USB-audio. В студийных вариантах будет профессиональный AES, который по сути является тем же Spdif.

Так же процессоры будут отличаться качеством аналоговой части, а точнее качеством цифро-аналогового преобразователя. Тут как правило от уровня «совсем паршиво», до уровня «достаточно хорошо, чтобы не думать об этом». Качественные ЦАПы в аудио-процессорах встречаются редко. Даже в тех случаях, когда производитель заявляет об «аудиофильском» уровне, на поверку оказывается, что это лишь дорогой чип и не более… Всё остальное, что определяет качество ЦАПа будет в лучшем случае «нормальным». Действительно качественный цап, работающий в паре с мощным DSP придется искать у частных мастеров.

Но попробовать «поиграться» с DSP во всех его ролях, можно и без покупки чего-либо. Скорее всего у вас есть персональный компьютер под управлением операционной системы Windows, в котором обязательно есть звуковая карта. Этого уже достаточно для «эффектов» и «правки».

А если окажется так, что у вас звуковая карта с поддержкой ASIO и несколькими парами аналоговых выходов (а сейчас это вполне заурядная звуковая карта), то вы можете попробовать даже «сведение». Останется только раздобыть ещё пару (для трех полос) дополнительных усилителей.

В истинном мультиампинге, где частоты разделены уже до усилителя, требования к последнему кратно уменьшаются, а условное качество кратно возрастает. Поэтому три отдельных усилителя для разных полос могут стоить дешевле и/или выполнять свою задачу в разы лучше, чем единый усилитель для всех полос. То есть если вы хотите обеспечить трехполосную систему тремя усилителями вы можете взять любой мощный D или B класс на низы, любой AB с высоким током покоя (значит маломощный) на середину и что-то очень музыкальное и совсем немощное на верхи. Например, это может быть Линдсли Худ, например, или однотактная лампа (для твиттера это лучший вариант).

Да да... Вы можете сделать полностью цифровую многополосную систему просто на персональном компьютере. При определенном старании можно сделать не просто экспериментальную систему, а прямо полноценную систему с возможностью слушать и стримы и локальные файлы. Что касается звука, то он будет полностью определяться правильностью выбранных параметров и очень в малой степени качеством аналоговых выходов вашей звуковой карты. Первое полностью зависит от вашего умения и знаний, а влияние второго фактора в аудиофильской среде сильно преувеличено. Ну а найти пару дополнительных усилителей – проблема невеликая.

Вариантов программных DSP конечно немного, но есть несколько. Как вариант J.River. Существует такой довольно известный медиа проигрыватель J.River Media Center (https://www.jriver.com/). Он свободно скачивается с официального сайта и имеет 30 дней полнофункционального тестового периода. А дальше можно и приобрести ;-). Многие знают этот продукт как медиа центр с широкими возможностями. Однако далеко не все знают, что в данный плеер встроен очень функциональный программный DSP, позволяющий, при наличии многоканальной звуковой карты, построить полную трехполосную систему со всеми плюшками, в том числе и на фазолинейных КИХ фильтрах. DSP устанавливается в систему как виртуальное звуковое устройство (звуковая карта) и может принимать звук с любых источников внутри компьютера. То есть вы можете пользоваться не только самим J.River Media Center, но и любыми другими проигрывателями, в том числе онлайн.

-2
-3

Перечислять все возможности этого программного DSP не имеет смысла. Скажу только, что аппаратных продуктов с таким уровнем возможностей надо поискать. Пожалуй, только аудио-процессоры на ADAU с прямым доступом к SigmaStudio даут такой же функционал. Подавляющее большинство имеют лишь базовый набор в виде БИХ(IIR) полосовых фильтров, эквалайзера, задержек и уровней.

Самое главное в JRiver есть встроенный движок «свертки» – он же «convolver», позволяющий полностью свести систему на длинных КИХ (FIR) фильтрах. А так как всё это работает на мощном процессоре, вы имеете фактически неограниченную длину КИХ (FIR) фильтров. Правда придётся заплатить за это огромной задержкой звука и нечастыми «затыками», но при прослушивании музыки с этим несложно мириться. Аппаратных аудио-процессоров с возможностью полностью свести многополосную систему при помощи длинных КИХ(FIR) фильтрах промышленность видимо не делает, но его можно сделать самому.

-4

Домашнее аудио – самая консервативная отрасль науки и техники. Мы до сих пор мотаем катушки и используем дырку в корпусе для усиления низких частот. По сути мы застряли в 60-х годах и лишь полируем эту концепцию. А по многим вопросам имеем самый настоящий регресс. До сих пор, несмотря на наличие всех возможностей, построение систем на основе DSP в домашнем аудио воспринимается как экзотика. А систем с длинными КИХ(FIR) фильтрами можно сказать нет вообще. Почему это происходит в промышленной акустике – понять можно. Производителями и так хорошо, а вкладывать деньги в модернизацию – лишние риски. Но где же мелкие производители, делающие акустику на заказ? Почему они не реализуют эти идеи? Им не нужно менять производственные цепочки, внедрять новые линии, т.д. и т.п. Мелкие производители не связаны всеми теми факторами, которые есть у крупно серийных производств. Один из факторов – тунельность мышления, присущая всем нам.

Однажды я имел удовольствие покупать твиттеры по объявлению с барахолки. Мы встретились с продавцом и конечно же завязалась беседа. В процессе общения выяснилось, что продавец – призер чемпионата России по автозвуку. Естественно он прекрасно знал, что такое аудио-процессор и как им пользоваться. И тут зашел разговор о том, что он собирается делать себе акустику домой.

«Где прочитать про пассивные фильтры и как они делаются? Как там вообще катушки крутить? Я же вообще не знаю.» – пожаловался он мне. И тогда я задал ему логичный вопрос: «Зачем тебе катушки? Делай на процессоре. Я вот делаю домашние системы на процессоре.» Как говориться: надо было видеть его лицо... Сначала он замер, секунд двадцать смотрел на меня и моргал.А потом задал вопрос: «А что? Так можно было?». Когда я предложил ему назвать хотя бы одну причину почему так делать нельзя, он конечно не смог придумать ничего кроме того, что «ну так же вроде как не делают». Суть этого рассказа в том, что даже опытный профессионал находился в жестком плену стереотипа, что в домашней акустической системе аудио процессор не нужен. Почему? Внятного ответа нет.

Посмотрим, что будет дальше...

Федоров Ярослав. Filin Audio (с)