La democratización de los DSP

No era nueva la demanda de estos dispositivos por parte de los aficionados más sofisticados, y algunos fabricantes ya la venían cubriendo desde hace más de una década (a precios casi prohibitivos). Marcas como Pioneer, Sony o Alpine ofrecían DSPs externos como exclusivos accesorios para alguna de sus fuentes high-end, que eran complicados de manejar y sólo se podían permitir unos pocos. Hoy en día la revolución tecnológica ha bendecido también este sector, y como resultado disponemos ya de algunos avanzados DSPs a precios accesibles que con un poco de conocimiento -eso sí- nos ofrecen la capacidad de esculpir el sonido de un equipo de car audio con las herramientas de las que dispondría un ingeniero de sonido. El objetivo: optimizar al máximo posible la fidelidad de la experiencia sonora.

¿Qué es un DSP?
Un DSP o Procesador Digital de Señal (por sus siglas en inglés) es un dispositivo basado en un  microprocesador, capaz de tratar y modificar señales digitales a muy alta velocidad de acuerdo a su programación software. En el mundo del audio, se utilizan para procesar canales de sonido de manera digital modificando la señal de audio hasta cumplir con unas necesidades acústicas concretas.

Estructura y funcionamiento
Como bien indica su nombre, un DSP trata el audio de manera digital. Por ello, lo primero que hace internamente es convertir la señal analógica de entrada en una señal digital, muestreándola y cuantificándola en su conversor analógico-digital (ADC). Una vez en el dominio digital, el procesador puede poner en marcha su maquinaria algorítmica para tratar los bits a velocidades del orden de millones de operaciones por segundo y modelar la señal de acuerdo a las instrucciones indicadas por el software.

 Después de que los datos son procesados en tiempo real en el ámbito digital, seguidamente son reconvertidos al dominio analógico en un conversor digital-analógico (DAC), es decir, vuelven a ser una señal eléctrica de audio reproducible a la salida del DSP, pero esta vez modificada o corregida respecto a la señal de entrada original. 

¿Qué nos permite hacer?
Lo que nos permite hacer este increíble tratamiento digital, no deja de ser algo conocido y que ya podíamos hacer antiguamente con dispositivos analógicos: ecualización, filtrado y retrasos temporales… La diferencia ahora es la “potencia” del proceso, que dispara exponencialmente las posibilidades. 

Lo que hace 15-20 años hacía un equipo de ecualización analógico específico que ocupaba 1 DIN y que por ejemplo permitía la ecualización de 10 bandas de octava para una señal estéreo, no solo lo hace hoy un DSP en su palmo de anchura con 6, 8 ó 10 canales individualmente, sino que los hay que ofrecen desde 31 bandas independientes por canal, ecualizaciones paramétricas, filtrados con pendientes de hasta 48 dbs/oct y alineamientos temporales, para todos y cada uno de los canales individualmente; todo ello manteniendo la calidad de la señal prácticamente inalterada. Poco más o menos, lo que tenemos a nuestro alcance es una herramienta utilizada hasta no hace mucho exclusivamente en la ingeniería acústica profesional.

Más inteligentes que nunca
El desarrollo de intuitivas y completas interfaces de control software para el usuario, ha permitido que con un simple PC podamos llegar a configurar todas las posibilidades de un DSP de manera que, si contamos con los conocimientos necesarios, podremos retorcer y rectificar la señal de audio a golpe de clic hasta conseguir que el audio emitido por el equipo se ajuste a las necesidades acústicas del habitáculo. Gracias además a los potentes procesadores DSP que suelen incorporar, el resultado de estos ajustes puede escucharse prácticamente en tiempo real.

Preservando la integración
Aparte de las prestaciones técnicas y precios asequibles, otra de las claves del reciente éxito de los DSPs es la buena simbiosis que ofrecen con los equipos de origen actuales, tan integrados en los salpicaderos y que por razones estéticas raramente los usuarios están dispuestos a sustituir por otras fuentes. Gracias a su discreto tamaño, los DSPs pueden ocultarse en cajones portaobjetos, bajo los asientos o en cualquier hueco del maletero. Esto, sumado al hecho de que gran parte de ellos vienen preparados para recibir señales de entrada directamente de las salidas de altavoz de las fuentes de origen, permite preservar los estéticos salpicaderos de hoy en día intactos, pudiendo quedar los DSPs totalmente inadvertidos a la vista del pasajero.

Conectividad
Como no podía ser de otra manera, la nueva ola de DSPs también brilla en el apartado de la conectividad, aspecto crucial para muchos usuarios hoy en día. Aparte de las entradas de señal de alto voltaje para recibir las salidas de altavoces de las fuentes de serie, los hay que incorporan entradas RCA de bajo nivel para procesar la salida de cualquier fuente comercial, entradas digitales tanto ópticas como coaxiales, o incluso entradas de audio inalámbrico mediante tarjetas de expansión Bluetooth para recibir audio directamente desde el móvil. Hoy más que nunca, tenemos la posibilidad de elegir el DSP más adecuado a nuestras necesidades de conectividad.

Calidad de sonido
Aunque todo DSP idealmente debería ser transparente respecto a la calidad de sonido (es decir no debería modificar los indicadores de calidad del audio que modifica), como siempre en el mundo real nos encontramos con dispositivos de diferentes niveles de calidad en base a parámetros como la relación señal a ruido (S/R), o la distorsión armónica total (THD).

La calidad de sonido de un DSP depende en gran medida de la calidad de los elementos en sus etapas internas adicionales al procesado, es decir, la conversión previa digital si es que la entrada es analógica (conversión ADC), y la conversión de salida final a analógico (conversión DAC). Ésta última es ineludible, pero la primera puede evitarse siempre y cuando introduzcamos el audio al DSP de manera directamente digital, lo cual es recomendable para saltar este paso susceptible de provocar pérdidas de calidad y minimizar las dobles conversiones innecesarias.

Amplificadores con DSP integrado
Un fenómeno colateral a la proliferación de los DSPs es la interesante aparición de amplificadores con su propio DSP integrado, lo cual resulta de lo más práctico. Ahorraremos espacio, cableados y conexiones, y tendremos una instalación más compacta y simplificada. La idea no es nueva, ya que el fabricante Focal con su ‘Dual Monitor’ fue pionero experimentándolo con éxito en el pasado. La diferencia es que hoy en día el DSP incorporado ya no convierte al amplificador en un bien económicamente casi inalcanzable. Eso sí, como sabemos, no se dan duros a cuatro pesetas y el hecho de incorporar DSP no es por sí solo sinónimo de excelencia. La Dual Monitor fue mítica no solo por la calidad de su DSP, sino por su tratamiento y amplificación del sonido con tendencia al high-end. 

Un amplificador actual de gama baja con DSP incorporado, como es lógico, no brillará tanto en este aspecto. En cambio un amplificador high-end actual con DSP incorporado tiene un mayor potencial para alcanzar y superar aquellos resultados, ya que contará con DSPs más evolucionados y con una mejor relación calidad/coste.

Objetivo de un DSP: la optimización electroacústica
Todas estas prestaciones tienen un cometido muy claro en el equipo de audio, y es el de tratar la señal eléctrica de sonido antes de ser amplificada, de manera que quede acondicionada para ser emitida por los altavoces y compensadas todas las irregularidades acústicas propias de la reproducción en nuestra “sala” concreta: el habitáculo de nuestro vehículo. 

Para lograrlo, la ecualización, el filtrado y los alineamientos temporales por canal serán procesos básicos que tendremos que entender y dominar si queremos sacar provecho del DSP. Hemos de ser meticulosos y objetivos técnicamente, ya que aunque una persona experimentada puede hacer algún ajuste básico de oído (como filtrado de altavoces o ecualización muy básica) el resultado será poco preciso y subjetivo. El verdadero rendimiento diferencial del DSP sólo lo obtendremos si éste incluye un sistema de micrófono y autoajuste que haga una calibración basada en una medición automática, o nosotros disponemos de un micrófono y un medidor de respuesta en tiempo real (RTA) para analizar tanto la acústica de nuestro vehículo como las correcciones manuales que apliquemos.

Siguiendo estas pautas básicas y según adquiramos la experiencia necesaria, el DSP será la herramienta clave para extraer el máximo rendimiento del potencial que pueda ofrecer cualquier equipo de car audio.