¿Qué es un DSP? (Procesador de señales digitales)

Si alguna vez te has preguntado cómo un micrófono puede mejorar tu voz mientras hablas, sin que tengas que tocar ni un solo ajuste, la respuesta suele tener que ver con un DSP. Es la abreviatura de «procesador de señal digital», un pequeño chip especializado que procesa el audio en tiempo real, y es una de las principales razones por las que los micrófonos modernos suenan tan bien nada más sacarlos de la caja.

Esta guía explica qué es realmente un DSP, por qué existe y en qué situaciones te encuentras con uno a diario.

Antes del procesamiento digital, procesar el audio requería equipos físicos analógicos. Un compresor era una unidad de rack. Un ecualizador era una caja independiente con mandos y diales. Cada efecto necesitaba su propio equipo, conectados entre sí en cadena, y esa cadena nunca cambiaba a menos que se cambiaran físicamente los equipos.

El procesamiento digital de señales cambió todo eso. En lugar de modificar una onda analógica continua mediante circuitos físicos, un procesador de señales digitales (DSP) convierte el sonido en números, realiza cálculos matemáticos con esos números y vuelve a convertir el resultado en sonido. Una vez que el audio se presenta en forma de datos, se puede aplicar casi cualquier efecto (filtrado, compresión, reducción de ruido) mediante cálculos, en lugar de componentes físicos. Esto abrió la puerta a un procesamiento más compacto, más flexible y, a menudo, de mejor calidad, sin necesidad de un rack repleto de equipos.

Un DSP lleva a cabo tres pasos básicos, todos ellos con tanta rapidez que nunca se nota ningún retraso:

• Muestreo. Un convertidor analógico-digital toma la onda sonora entrante y la mide 44 100 o 48 000 veces por segundo, convirtiéndola en una secuencia de números.
• Procesamiento. El chip DSP realiza cálculos sobre ese flujo de números. Aquí es donde se aplican los efectos. Dependiendo de las operaciones matemáticas que se apliquen, se obtienen efectos como el filtrado, la compresión, la reducción de ruido o cualquier otra serie de modificaciones.
• Reconversión. Un convertidor de señal digital a analógica vuelve a transformar los datos procesados en una onda sonora que se puede escuchar, ya sea a través de unos auriculares, un altavoz o una grabación.

Lo que importa aquí es dónde se lleva a cabo el procesamiento. Un DSP integrado en el dispositivo se encarga de los tres pasos en el mismo momento, por lo que no hay un proceso de ida y vuelta que implique enviar el audio al ordenador, procesarlo allí y volver a enviarlo. Ese proceso de ida y vuelta es lo que añade un retraso apreciable con los efectos de software, y es la razón por la que el procesamiento integrado se percibe como inmediato cuando escuchas tu propia voz.

Los micrófonos son uno de los dispositivos en los que más a menudo te encontrarás con el DSP, sobre todo ahora que muchos micrófonos procesan el audio por sí mismos en lugar de depender por completo del ordenador:

• Los micrófonos USB para streaming suelen incorporar un procesador de señal digital (DSP) para limpiar la voz antes de que llegue al software de grabación.
• Las interfaces de audio XLR utilizan DSP para aplicar efectos como la compresión y la ecualización a la señal de un micrófono en tiempo real, sin necesidad de un mezclador independiente.
• Los auriculares y los micrófonos para videojuegos utilizan DSP para reducir el ruido de fondo, de modo que tu voz se escuche con claridad durante las llamadas o las partidas.
• Los micrófonos de conferencia y de cámara web utilizan tecnología DSP para aislar tu voz del ruido ambiental durante las videollamadas.

En todos los casos, el atractivo es el mismo: el procesamiento se realiza en el propio dispositivo, por lo que tu voz ya está mejorada cuando llega al ordenador.

Las operaciones matemáticas que se ejecutan en un chip DSP suelen clasificarse en unas cuantas categorías conocidas:

• La ecualización (EQ) realza o atenúa rangos de frecuencias específicos, lo que resulta útil para añadir calidez o reducir la falta de nitidez en una voz.
• La compresión equilibra las diferencias de volumen, de modo que los momentos más silenciosos se escuchan con claridad y los más fuertes se mantienen bajo control.
• La reducción de ruido identifica y reduce el ruido de fondo constante, como el de un ventilador o un aire acondicionado, sin afectar a la señal deseada.
• El limitador restringe la señal a un nivel máximo para evitar la distorsión cuando el volumen aumenta de forma inesperada.

Cada dispositivo puede utilizar uno de ellos, varios a la vez o una cadena de ellos en secuencia. La combinación concreta depende de la función para la que se haya diseñado el dispositivo.

Elgato integra el DSP directamente en algunos dispositivos Wave a través del Wave FX Processor, un chip integrado desarrollado en colaboración con LEWITT Audio. Dispositivos como el Wave:3 MK.2, el Wave XLR MK.2, el XLR Dock MK.2 y el Wave XLR Pro ejecutan efectos como un filtro de corte de graves, un expansor, un compresor, un ecualizador y Voice Tune directamente en el hardware, de modo que tu voz se procesa antes incluso de llegar al ordenador.

Dado que el procesamiento se realiza en el propio dispositivo, puedes escuchar tu voz procesada a través de los auriculares en tiempo real, y los efectos se aplican automáticamente en todas las aplicaciones a través del micrófono. El procesador Wave FX también incorpora Clipguard 2.0, que evita la distorsión a nivel de hardware en lugar de corregirla a posteriori.

Si quieres conocer al detalle cómo interactúan estos efectos, echa un vistazo a nuestra guía sobre Wave FX: Sonido de calidad de estudio desde tu micrófono. Y si te preguntas en qué se diferencia el DSP de los plugins basados en software, nuestra guía «¿Qué es un VST?» explica esa diferencia con más detalle.