Hvad er en DSP? (Digital signalprocessor)

Hvis du nogensinde har undret dig over, hvordan en mikrofon kan forbedre din stemme, mens du taler, uden at du rører ved en eneste indstilling, så har svaret som regel noget med en DSP at gøre. Det er en forkortelse for »Digital Signal Processor« – en lille, specialiseret chip, der behandler lyd i realtid, og den er en vigtig årsag til, at moderne mikrofoner lyder så godt, som de gør, lige fra de tages ud af æsken.

Denne guide beskriver, hvad en DSP egentlig er, hvorfor den findes, og hvor man støder på en i hverdagen.

Før den digitale behandling krævede lydbearbejdning fysisk, analogt udstyr. En kompressor var en rack-enhed. En equalizer var en separat boks med drejeknapper og reglere. Hver effekt krævede sit eget stykke hardware, der blev forbundet i en kæde, og den kæde ændrede sig aldrig, medmindre man fysisk udskiftede udstyret.

Digital signalbehandling ændrede det. I stedet for at forme en kontinuerlig analog bølge med fysiske kredsløb omdanner en DSP lyden til tal, udfører beregninger på disse tal og omdanner resultatet tilbage til lyd. Når lyden først findes som data, kan man anvende næsten enhver effekt (filtrering, komprimering, støjreduktion) gennem beregninger i stedet for fysiske komponenter. Det banede vejen for en signalbehandling, der er mindre, mere fleksibel og ofte bedre – uden at man behøver et rack fyldt med udstyr.

En DSP udfører tre grundlæggende trin, som alle foregår så hurtigt, at man aldrig bemærker nogen forsinkelse:

• Sampling. En analog-til-digital-omformer opfanger den indkommende lydbølge og måler den 44.100 eller 48.000 gange i sekundet, hvorved den omdannes til en strøm af tal.
• Behandling. DSP-chippen udfører beregninger på denne talstrøm. Det er her, effekterne opstår. Afhængigt af den anvendte matematik opnås der filtrering, komprimering, støjreduktion eller en lang række andre ændringer.
• Tilbagekonvertering. En digital-til-analog-omformer omdanner de bearbejdede tal tilbage til en lydbølge, som man rent faktisk kan høre, uanset om det er gennem hovedtelefoner, en højttaler eller en optagelse.

Det afgørende her er, hvor behandlingen finder sted. En DSP, der er indbygget i enheden, håndterer alle tre trin på stedet, så der er ingen frem- og tilbagegang, hvor lyden sendes til din computer, behandles der og sendes tilbage igen. Det er netop denne frem- og tilbagegang, der medfører en mærkbar forsinkelse ved brug af softwareeffekter, og det er derfor, at den indbyggede behandling føles øjeblikkelig, når du lytter til din egen stemme.

Mikrofoner er et af de mest almindelige steder, hvor man støder på DSP, især nu, hvor mange mikrofoner selv behandler lyden i stedet for udelukkende at være afhængige af computeren:

• USB-streamingmikrofoner har ofte indbygget DSP, der renser din stemme, inden den overhovedet når frem til dit optagelsesprogram.
• XLR-lydgrænseflader bruger DSP til at anvende effekter som kompression og EQ på et mikrofonsignal i realtid, uden brug af en separat mixer.
• Headset og gamingmikrofoner bruger DSP til at reducere baggrundsstøj, så din stemme kommer tydeligt frem under opkald eller spil.
• Konference- og webcam-mikrofoner bruger DSP til at isolere din stemme fra rumstøj under videosamtaler.

I begge tilfælde er fordelen den samme: Behandlingen foregår på selve enheden, så din stemme er allerede renset, når den når frem til din computer.

De matematiske beregninger, der udføres på en DSP-chip, falder som regel ind under nogle få velkendte kategorier:

• Equalization (EQ) forstærker eller dæmper bestemte frekvensområder, hvilket er nyttigt til at tilføre varme eller fjerne uklarhed i en stemme.
• Komprimering udjævner lydstyrkeforskelle, så de stille passager fremstår tydeligt, og de høje passager forbliver under kontrol.
• Støjreduktion identificerer og reducerer konstant baggrundsstøj, såsom fra en ventilator eller et klimaanlæg, uden at påvirke det ønskede signal.
• Limiteringen begrænser et signal til et maksimalt niveau for at forhindre forvrængning, når lydniveauet pludselig stiger.

En enkelt enhed kan bruge én af disse, flere på én gang eller en række af dem i rækkefølge. Den konkrete kombination afhænger af, hvad enheden er designet til at udføre.

Elgato integrerer DSP direkte i visse Wave-enheder via Wave FX Processor, en indbygget chip udviklet i samarbejde med LEWITT Audio. Enheder som Wave:3 MK.2, Wave XLR MK.2, XLR Dock MK.2 og Wave XLR Pro kører effekter som et low-cut-filter, expander, kompressor, equalizer og Voice Tune direkte på hardwaren, så din stemme behandles, inden den overhovedet når frem til din computer.

Da behandlingen foregår direkte på enheden, kan du høre din bearbejdede stemme gennem hovedtelefonerne i realtid, og effekterne følger automatisk med din mikrofon ind i alle apps. Wave FX Processor håndterer også Clipguard 2.0, som forhindrer forvrængning på hardwareniveau i stedet for at rette den bagefter.

Hvis du vil have en detaljeret gennemgang af, hvordan disse effekter spiller sammen, kan du læse vores guide om Wave FX: Lyd i studiekvalitet fra din mikrofon. Og hvis du undrer dig over, hvordan DSP adskiller sig fra softwarebaserede plugins, forklarer vores guide om »Hvad er en VST?« denne forskel mere indgående.