หลักการทำงานเบื้องต้นของ DSP DSP (Digital Signal Processor)เมื่อพูดถึงเรื่อง DSP แล้ว หลายๆคนก็อาจจะถึงกับส่ายหน้า
จริงๆแล้วจะมีสองความหมายคือDSP(Digital Signal Processor)
คือตัวเครื่องอุปกรณ์ และ DSP (Digital Signal Processing )
คือการประมวลผลสัญญาณ
เป็นเรื่องของกระบวนการทำงานของตัวเครื่องอุปกรณ์ ส่วนเหตุผลหลักก็คือไม่สามารถทำความเข้าใจ
ถึงหลักการที่ดูจะซับซ้อน อันเกิดจากทฤษฎีอันหลากหลายทาง
ทั้งคณิตศาสตร์และพีชคณิตเชิงเส้น (linear algebra)
ซึ่งแท้ที่จริงแล้ว แม้สิ่งเหล่านี้จะเป็น”แก่น” ของทฤษฎี
แต่หากเราได้ทำความเข้าใจกับส่วนที่เป็นการนำเอาหลักการนี้
ไปประยุกต์ใช้งาน ด้านเครื่องเสียงรถยนต์(Audio applications)เสียก่อน
เราก็จะเห็นช่องทางเดินเพื่อการทำความเข้าใจในเนื้อหาและหลักการส่วนทฤษฎี
และเมื่อเราเข้าใจขอบเขตของทฤษฎีได้มากขึ้น
การเจาะ”เปลือก”คือการประยุกต์ใช้งาน ออกเพื่อให้ถึง“แก่น” คือ ทฤษฎี ก็ทำได้ง่ายขึ้นตามมา
หรือหากมองในอีกแง่มุมหนึ่งว่า หากการขาดการรับรู้ถึงความน่าสนใจในแง่การใช้งานของDSP นั้น
เป็นเพียงเพราะติดค้างคาใจอยู่กับความยากทางทฤษฎีเท่านั้น
ก็นับว่าเป็นเรื่องน่าเสียดายอย่างยิ่งในโอกาสแห่งการเรียนรู้
ซึ่งมีความสำคัญอย่างมากสำหรับการพัฒนาตนเองของช่าง
ในยุคที่มีการแข่งขันกันสูงเช่นในปัจจุบัน
ส่วนในบทความนี้ จะเป็นการแนะนำและการเปิดแง่มุมใหม่
ของการเรียนรู้เรื่องการประมวลผลสัญญาณ (Digital Signal Processing )
เริ่มต้นจะแนะนำการประยุกต์ใช้งาน ของ DSPในแง่มุมที่ใช้ในงานระบบเสียง
ถึงแม้จะไม่ได้ครอบคลุมถ้วนทั่วก็ตาม แต่อย่างน้อยก็คงทำให้มองภาพ
ของ DSP ออกได้ว่า จะถูกนำไปใช้งานด้านเครื่องเสียงรถยนต์อย่างไร
ประวัติศาสตร์ ของ DSP เริ่มจากในศตวรรษที่ 17Abraham de Moivre คิดสูตรคำนวณ Generating function
คล้ายสูตร z-transform ในปัจจุบัน
(อะไรไม่ต้องสนใจ) แต่เป็นสูตรที่ได้พัฒนาเป็นดีเอสพี (DSP) ในเวลาต่อมา
ประวัติศาสตร์DSP นี่มันช่างยาวนานจริงๆ กว่าจะได้มาใช้กัน
แล้วมันเกี่ยวอะไรกับเครื่องเสียงรถยนต์ มันเป็นต้นกำเนิดประวัติศาสตร์ของDSP
เพราะมันคือต้นกำเนิดของการนำข้อมูลมาจัดการโดยอาศัยวิชาเลขมาช่วย
ในระบบเลขฐาน 2 (0กับ1) แล้วทำให้เป็นระบบ
โดยเราจะเรียกว่ามันว่า "อัลกอริทึ่ม" หรือหลักการเขียนโปรแกรมทางคอมพิวเตอร์
เพียงแต่นำมาใช้ในการประมวลผลทางสัญญาณเสียง (Digital Signal Processing) "อัลกอริทึ่ม"
คือโปรแกรม หรือสูตรสำเร็จรูป สามารถเลือกมาให้ได้เลย จะถูกบรรจุอยู่ในชิพ DSP แต่ละตัว
บางตัวก็มีอัลกอริทึ่มที่พิเศษกว่าตัวอื่น เอาไปใช้ทำอะไรอย่างตามแต่เราต้องการ
อย่างเช่นการวิเคราะห์สภาพอคูสติดส์ สภาพห้องผู้โดยสารและ วิเคราะห์แก้ไขความถี่เสียง
การทำงานของ DSP ที่ใช้ในเครื่องเสียงรถยนต์กันนั้น
ถ้าเครื่องไหนสามารถทำงานกับข้อมูลมากๆได้อย่างเช่น
เราอยากจะตัดครอสโอเวอร์ที่ความลาดชันสูงๆ อย่าง 36dB/Oct
หรือบางรุ่นสามารถรันได้สูงถึง 48dB/Oct
ก็แสดงว่ามีความสามารถทางการประมวลผลซึ่งต้องเร็วมากๆ
และต้องเป็นชิพที่มีความเร็วสูงในการทำงานมากๆ
ส่วนบิท(BIT)ของข้อมูล (แบบ 8 บิท แบบ16 บิท แบบ 20 บิท แบบ 24 บิท
และในปัจจุบันล่าสุดคือ 32 บิท )
หลังเรารู้ถึงความเร็วในการคำนวณแล้วต่อมาก็บิทข้อมูล (word )ก็สำคัญมากเช่นกัน
DSPเครื่องไหนที่มีการใช้ข้อมูลที่มี Bit สูงๆ
ก็แสดงถึงความละเอียดของชุดข้อมูล(word )ที่สูงชึ้นด้วย
เปรียบถ้า DSP ของเครื่องเสียงที่มีการใช้บิตสูงแสดงว่าสามารถปรับแต่งข้อมูลเสียง
ได้อย่างเที่ยงตรงถูกต้อง
และมีความละเอียดของเสียงมากขึ้นตามจำนวนบิตที่มากขึ้น
โดยทั้งหมดจะมีผลต่อไดนามิกเรนจ์ของเสียงที่สูงขึ้น
ตามจำนวนบิตที่มากขึ้นไปด้วย แต่บิตที่สูงขึ้นก็ต้องการพลังการประมวลผลที่สูงขึ้น
เป็นเงาตามตัวเช่นกันครับ
ส่วนการแซมปลิ้ง (Sampling) การสุ่มตัวอย่างต้องมากอย่างน้อยต้อง 2 เท่าของการได้ยิน
(20-20 KHz. ว่างๆจะเขียนให้อ่านครับ)
เช่น 44.1 KHz.ซึ่งจะใช้ในภาค ADC และ DAC ก็สำคัญเพราะเป็นเรื่องรายละเอียด
ของเสียงหรือการตอบสนองความถี่ของตัวเครื่องDSP
ข้อมูลเพิ่มเติมตามลิงค์ด้านล่างนี้ครับhttp://www.flatdesign-caraudio.com/forum.php?mod=viewthread&tid=2866&extra=page%3D1
