DSP的未来信号
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我们已经习惯了每天使用的设备，它们往往看起来相当平凡——只是现代生活的基本期待。但他们存在的道路绝非平凡。任何技术往往都是不断变化的市场的一部分，设计师们不断重新想象、完善和重塑他们的想法。这可能是为了获得竞争优势、改善用户体验（UX），或者仅仅是为了纠正性能上的瑕疵。
这种持续变化部分源于需要以更复杂方式沟通。随着电子产品能够更好地与我们用户互动，也需要它们识别和解读更广泛的输入和信号。这在物联网（IoT）时代尤为重要。随着开发中的产品需要处理越来越多的数据并自主行动，它们必须能够识别刺激并知道如何应对。
因此，我们需要有一个共同的参考框架，以便测量和理解这些信号，然后建立最佳沟通的基线。这正是数字信号处理（DSP）发挥作用的地方。
DSP登场
DSP硅长期以来在我们日常使用的许多设备中扮演着关键角色。顾名思义，这通过数字化模拟信号滤波器的功能实现。DSP会根据现实世界的输入，并以特定方式处理其背后的数学，以实现期望的输出。在许多领域，DSP已经取代了模拟滤波器——虽然模拟滤波器已经成熟，但也有明显的局限性。物理滤波器一旦修复后即为最终效果——意味着随着元件逐渐老化，其数值会随时间漂移。使用时间越长，效果越可能逐渐恶化。
或许不直观的是，DSP可以提供比物理滤波器更坚固的替代方案。由于滤波器是数字化编码的，设计者能够构建出物理过滤器无法总比拟的鲁棒性。此外，DSP允许引入非常特定的效果，这些效果在模拟滤波中难以实现。这不仅仅是为了“净化”音频以更好地隔离和理解其中的信号，还包括通过应用特定的压缩、调制、均衡等电平和类型的增强。完成后，修改后的信号可以根据用户需求在其他地方广播。这一切都强调了数字信号处理（DSP）的关键品质——一致性和效率。它可以被信任地快速有效地接收和处理重要信息。
意味着什么
那么，为什么DSP对行业的未来如此重要？它在提升设备通信效率方面能发挥什么具体作用？如今，随着各种创意创新的涌现和全新市场的涌现，我们看到一个多样化的小众市场出现，每个细分市场都有独特的需求。理想情况下，每家设计产品的公司都有资金、时间和资源，用完美的硬件满足他们所选细分市场的需求。然而，鉴于应用场景和应用的数量庞大，这并不现实。制造商必须在有限预算内工作，寻找物超所值的方案。
在这种情况下，数字信号处理的普及性和实用价值极为宝贵。工程师可能不知道项目开始时具体可用的组件或预算——但他们知道DSP是构建重要功能、可靠且成熟的手段。这在经历快速变革或技术发展的行业中尤其如此——比如消费电子、制造、汽车等。在快速变化的领域，像数字信号处理（DSP）这样的技术代表了某种开放标准或已知的标准——为性能提供了参考点，同时也是一个多功能工具，让专业人士在充满变革的设计过程中可以依赖。鉴于需要利用数字信号处理（DSP）的广泛技术，考虑应选择哪种类型的数字信号处理解决方案也同样重要。
专用建造与通用型
简单来说，将DSP集成到设备中有两种潜在方法。这两种选择是选择专门的DSP解决方案，专为提供最高质量的DSP而设计;或者集成更通用的解决方案，提供DSP及其他功能。
显然，仅考虑DSP设计的系统更可能提供更高的作性能，无论是效率还是精度问题。这样的组件将专门设计和制造以提供该服务。然而，选择这种方式可能导致组件成本更高，需要更大的空间和功耗，并且比通用解决方案更难整合进设计。此外，最终的系统在非DSP相关领域效率极低——如果需要额外功能，只能在别处寻找。所有这些都意味着更高的物料清单（BoM）、更长的上市时间，以及更复杂的技术流程来整合所有设备。大多数设计师或制造商都不愿意做出这样的妥协。
这就引出了更灵活的替代方案。允许DSP及其他功能——甚至理想情况下允许手动配置所需DSP级别的安排——将触及这些挑战的核心。首先，集成组件更容易，工程师无需在纯DSP解决方案中弥补连接性和功能性的不足，也不用处理该组件自带的外设和控制元件。成本不仅节省在单个组件本身，也节省了使用多个组件来实现通用解决方案能实现的相同功能。此外，随着设备在最终设计实现中承担多重角色，设计过程——进而推向市场的时间——将显著加快。
同样，随着元件逐渐被淘汰，更灵活的替代品已经适应到能够提供以前需要专业零件的DSP水平。在XMOS，异步采样率转换就是一个例子。公司的xcore。AI解决方案在将信号从44.1kHz（CD质量声音）转换为48kHz（.mp3输出）方面找到了细分市场，因为采用的多核架构使其在同步不同时钟频率方面非常有效。
过去，这需要一个昂贵且独特的系统。然而，通用数字信号处理（DSP）现在的质量足以实现这一功能——从而以合理的成本替换过时的前身。那还有什么地方是真的呢？未来几年，DSP会在哪些方面崭露头角？
DSP预测
对许多人来说，DSP最显眼的归宿是消费电子产品。虽然人工智能必然会将DSP的功能提升到新高度，但智能音箱、音响条、电视和耳机等产品的音频处理标准也将不断提升——部分原因是DSP在检测、清理和处理输入数据方面的能力日益增强。我们将能够从更远处传达命令，更复杂的结果带来更好的结果。
距离和清晰度也是工厂车间的重要考量。DSP抑制或消除噪声的能力对工业系统产生实际影响，从而实现语音控制的安全措施，保护重型机械周围的员工。它还能检测机器内部的特定噪音或模式，帮助制造商在人工之前预防维护需求。
这种精细化也体现在汽车市场，我们看到新电子产品爆炸式增长，语音控制也持续受到关注。DSP将成为驾驶舱系统的基础，无论是传统的更换电台，还是像指示自动驾驶车辆带你前往目的地这样的开创性作。
所有这些例子都展示了DSP如何开始提升我们每天接触的各种设备水平。表面上看似一串算法，能够改变我们控制身边环境的能力——并且将继续如此。
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