Diseño de sistema con procesador de señal digital (DSP)

Para crear un sistema de audio que suene espectacular, incorporar un procesador de señal digital (DSP) brinda a su instalador las herramientas necesarias para compensar la mayoría de limitaciones que imponen los vehículos. Para maximizar el beneficio, el diseño de un sistema con DSP debe considerar las características y ventajas del procesador. En este artículo explicamos las diferencias clave entre un sistema con y sin procesador de señal digital.

¿Qué es un procesador de señal digital?

Un procesador de señal digital (DSP) es un procesador de audio que usa un microcomputador para ajustar la señal en el dominio digital. En un procesador independiente, la señal de audio de la unidad fuente se convierte a flujo de datos digital mediante un conversor analógico-digital. Una vez en dominio digital, el procesador puede ecualizar, filtrar e incluso retrasar la señal. La mayoría tienen seis o más canales de salida para enviar señales diferentes a canales de amplificador dedicados. Cada canal tiene un conversor digital-analógico que proporciona salida de audio analógica convencional.

Los DSP ofrecen muchas ventajas sobre sus homólogos analógicos. Todos los ajustes se manejan en dominio digital, haciendo el sistema inmune a errores por valores variables de componentes pasivos. El rango de ajustabilidad es mucho mayor que en un procesador analógico, y al basarse en ecuaciones matemáticas, los resultados son más precisos y repetibles. Funciones como el retardo de señal se realizan mucho más fácilmente en dominio digital que con componentes analógicos.

Selección de altavoces para sistemas basados en DSP

Su elección de altavoces y subwoofers es independiente de la presencia de un procesador de señal. Los criterios de precisión, claridad y capacidad de salida no cambian. Lo que cambiará es si necesita o no redes de cruce pasivas.

El trabajo de un cruce pasivo es dividir la señal de audio del amplificador en bandas de frecuencia adecuadas para el woofer y tweeter de su juego de altavoces. Sobra decir que el tweeter no reproducirá información de medios-graves y medios con precisión, y el woofer no maneja frecuencias altas. Las redes de cruce pasivas usan una red de condensadores, bobinas y resistencias para dividir la señal y enviarla al driver correspondiente.

Hasta aquí hemos hablado de altavoces de componentes. También podemos construir un sistema increíble usando altavoces coaxiales. Los coaxiales son muy comunes cuando una ubicación en el salpicadero admite un driver de 4 pulgadas, y muchos los eligen para ubicaciones traseras.

Al diseñar un sistema con DSP, podemos usar el procesador para dividir la señal antes de enviarla al amplificador. El inconveniente es que necesita canales de amplificador adicionales. La ventaja es control total sobre la pendiente y frecuencia de cruce para cada driver. Esta flexibilidad para ajustar la interacción entre drivers en bandas adyacentes permite asegurar que la salida de ambos sume con precisión donde se solapan. Bien hecho, la transición de uno a otro es más suave.

Consideraciones sobre ubicación de altavoces

En la mayoría de casos, instalamos altavoces mejorados en ubicaciones de fábrica en las puertas. El tweeter suele colocarse en la parte superior de la puerta o en el salpicadero. Según el vehículo, esto puede poner el tweeter más cerca o más lejos de la posición de escucha. Otra consideración es que nos sentamos mucho más cerca del lado izquierdo que del derecho. Esto hace que los altavoces izquierdos se perciban más fuertes y oigamos su señal antes que la del lado derecho. El resultado es una escena sonora agrupada a la izquierda.

Todos los DSP incluyen capacidad de aplicar retardo a la salida de cada canal. Podemos usar esta función, con simples cálculos, para que el oyente escuche la salida de altavoces izquierdo y derecho al mismo tiempo. El efecto es similar a escuchar un sistema de audio doméstico de alta gama donde está equidistante de cada altavoz. Bien ejecutado, su música parecerá provenir de una escena sonora virtual que abarca más allá del ancho del parabrisas.

Con ajuste adicional, podemos ajustar el tiempo de llegada de toda la escena frontal para compensar la distancia al subwoofer. Bien ajustado, el sonido del subwoofer parecerá venir del frente del vehículo, asumiendo un subwoofer premium de baja distorsión.

Amplificadores para diseño de sistema con DSP

Mencionamos que los sistemas diseñados con DSP a menudo requieren canales de amplificador adicionales. La mayoría de fabricantes ofrecen amplificadores de 4, 5 y 6 canales, y varios incluso de 8 canales. Estos amplificadores multicanal son ideales para sistemas de filtrado activo.

En el sistema más simple, podemos usar un amplificador de 5 canales con DSP para alimentar tweeters, drivers de medios y subwoofer. Para sistemas más complejos, puede querer drivers de medios en el salpicadero y medios-graves en las puertas, necesitando otro par de canales. Si quiere altavoces traseros, añada otro par. Puede ser ideal combinar un amplificador de 6 u 8 canales con un amplificador dedicado para subwoofer para lograr el número exacto de canales y potencia precisa.

Ecualización del sistema

Otra gran ventaja de usar DSP es la capacidad de ecualizar la señal a cada altavoz para compensar reflexiones y resonancias en el vehículo. Los altavoces tienen curvas de respuesta diferentes en distintos ángulos. Como resultado, un altavoz parecerá sonar distinto según dónde se instale.

Flexibilidad del sistema

Otro beneficio de incluir DSP es la capacidad de contemplar múltiples configuraciones en el diseño. Muchos procesadores incluyen varios presets accesibles mediante control remoto opcional o un simple interruptor. Podríamos configurar un preset para excelente imagen y escena sonora para el conductor, y otra configuración para cuando hay varias personas en el coche. Esta segunda opción eliminaría algunos retardos de señal. La precisión y ubicación de la escena sonora sufriría algo para el conductor pero mejoraría drásticamente para el pasajero.

Si está diseñando una actualización de audio desde cero, hable con su tienda local sobre incluir DSP y reserve una o dos horas de mano de obra para afinar el sistema tras la instalación. Si ya tiene un sistema mejorado, visite su minorista de mejoras móviles y pídales que demuestren los beneficios de un DSP. Bien configurado, un DSP puede hacer que su equipo actual suene mejor. ¡Seguro que quedará impresionado!