什么是DSP？（数字信号处理器）

如果你曾好奇，麦克风为何能在你说话时自动优化音质，而无需你调整任何设置，答案通常与DSP有关。DSP是“数字信号处理器”（Digital Signal Processor）的缩写，它是一种小型专用芯片，能够实时处理音频信号，这也是现代麦克风开箱即用时就能呈现出色音质的重要原因之一。

本指南介绍了DSP究竟是什么、它为何存在，以及你在日常生活中会在哪些地方遇到它。

在数字处理出现之前，音频处理意味着使用实体模拟设备。压缩器是一个机架式设备，均衡器则是一个带有旋钮和调节盘的专用机箱。每种效果都需要独立的硬件设备，这些设备通过线缆串联起来，除非实际更换设备，否则这种串联顺序永远不会改变。

数字信号处理改变了这一现状。DSP不再通过物理电路来塑造连续的模拟波形，而是将声音转换为数字信号，对这些数字进行运算，并将结果重新转换回声音。一旦音频以数据的形式存在，就可以通过计算而非物理元件来应用几乎任何效果（如滤波、压缩、降噪）。这为更小巧、更灵活且通常效果更佳的信号处理开辟了道路，而无需一整机架的设备。

DSP 处理三个基本步骤，这些步骤的速度都足够快，快到你根本察觉不到延迟：

• 采样。模数转换器接收输入的声音波，每秒对其进行44,100次或48,000次采样，将其转换为一串数字。
• 处理。DSP芯片会对该数据流进行运算。效果正是在此处产生的。根据所应用的数学运算，可以实现滤波、压缩、降噪，或任何其他形式的处理。
• 反向转换。数模转换器将处理后的数字信号重新转换为可听到的声波，无论你是通过耳机、扬声器还是录音来聆听。

这里的关键在于处理发生在何处。设备内置的DSP会当场处理这三个步骤，因此无需将音频发送至电脑、在电脑上进行处理再发回的往返过程。正是这种往返过程导致软件效果产生明显的延迟，这也是为什么当你监听自己的声音时，内置处理会让人感觉反应即时。

麦克风是您最常遇到DSP的地方之一，尤其是现在，许多麦克风已经能够自行处理音频，而不再完全依赖计算机：

• USB 流媒体麦克风通常内置 DSP，会在人声传入录音软件之前对其进行优化处理。
• XLR音频接口利用DSP技术，无需单独的调音台，即可对麦克风信号实时应用压缩和均衡等效果。
• 耳机和游戏麦克风采用DSP技术来降低背景噪音，确保你在通话或游戏过程中声音清晰可辨。
• 会议麦克风和网络摄像头麦克风依靠DSP技术，在视频通话过程中将您的声音与环境噪音分离。

无论哪种情况，其卖点都是一样的：处理过程直接在设备上完成，因此当声音传到电脑时，已经经过了优化处理。

在DSP芯片上运行的数学运算通常可归入以下几类：

• 均衡（EQ）可提升或削减特定频率范围，有助于为人声增添温暖感或消除浑浊感。
• 压缩功能可平衡音量差异，因此安静的片段能清晰呈现，而响亮的片段则保持在可控范围内。
• 降噪功能可识别并降低风扇或空调等稳定的背景噪音，同时不会影响所需信号。
• 限幅器会将信号限制在最大电平，以防止信号在意外增大时产生失真。

任何单个设备都可能使用其中一种、几种组合使用，或者按顺序串联使用。具体的组合方式取决于该设备的设计用途。

Elgato 通过与 LEWITT Audio 联合开发的内置芯片“Wave FX Processor”，将 DSP 直接集成到部分 Wave 设备中。Wave:3 MK.2、Wave XLR MK.2、XLR Dock MK.2 和Wave XLR Pro等设备可直接在硬件端运行低切滤波器、扩展器、压缩器、均衡器和 Voice Tune 等效果，因此您的声音在传至计算机之前就已经经过处理。

由于处理是在设备端进行的，您可以通过耳机实时听到经过处理的声音，且这些效果会自动随麦克风应用到每个应用中。Wave FX Processor 还支持 Clipguard 2.0 技术，该技术能在硬件层面预防失真，而非事后进行修复。

如果您想详细了解这些效果是如何协同工作的，请参阅我们的指南《Wave FX：通过麦克风获得录音室级音质》。如果您想了解DSP与基于软件的插件有何区别，我们的指南《什么是VST？》对此进行了更详细的说明。