Audio-DSP: hoe het werkt, wat het doet en hoe de printplaat erachter wordt opgebouwd.

De noise-cancelling koptelefoons die een vliegtuigcabine doen verdwijnen, het hoortoestel dat een stem kan onderscheiden van achtergrondgeluid in een druk restaurant, de home cinema receiver die vijf audiokanalen naar elf luidsprekers in een ruimte stuurt die hij nog nooit eerder heeft gehoord – dit zijn allemaal voorbeelden van audio-DSP. Digitale signaalverwerking voor audio bestaat al sinds begin jaren 1980, maar wat is veranderd, is waar het opduikt. Wat ooit beperkt was tot professionele opnamestudio's en omroepfaciliteiten, draait nu op chips van een paar dollar, in producten die miljoenen mensen dagelijks gebruiken. De rekenkracht en de verfijning van de algoritmes zijn enorm toegenomen; de printplaten waarop deze chips staan, zijn navenant complexer geworden om te ontwerpen en te produceren. Dit artikel is een complete gids voor audio-DSP, van het algoritmeniveau tot de productievloer.

Wat audio-DSP nu eigenlijk doet

In de meest eenvoudige vorm bevindt een audio-DSP zich in het midden van een audiosignaalketen. Een analoog-digitaalomzetter (ADC) bemonstert het binnenkomende audiosignaal – doorgaans met een frequentie van 44.1 kHz, 48 kHz, 96 kHz of 192 kHz, afhankelijk van de toepassing – en zet een continue golfvorm om in een reeks getallen. De DSP ontvangt deze getallen, voert er wiskundige bewerkingen op uit en produceert een nieuwe reeks getallen die het verwerkte audiosignaal representeert. Een digitaal-analoogomzetter (DAC) zet deze getallen weer om in een analoog signaal voor versterking en weergave. Bij de productie van printplaten voor karaokesystemen is een gecoördineerde aarding en assemblagecontrole van microfooningangen, DSP-routing en versterkerinterfaces essentieel.

De sleutelzin is realtime . In tegenstelling tot offline audioverwerking – bijvoorbeeld het renderen van een effect in een DAW – moet een audio-DSP elk sample binnen een vast tijdsvenster verwerken: één samplingperiode. Bij 48 kHz is dat ongeveer 20.8 microseconden per sample. De taak van de DSP-kern is om al zijn algoritmes voor alle kanalen binnen dat venster, voor elk afzonderlijk sample, oneindig te voltooien, zonder ooit een deadline te missen. Deze realtimebeperking is de reden waarom audio-DSP's architectonische kenmerken hebben – speciale hardware voor vermenigvuldigen en optellen, lussen zonder overhead, hardwarematig geplande I/O – die ze veel efficiënter maken voor deze specifieke taak dan een algemene CPU.

Wat "verwerking" in de praktijk betekent, verschilt enorm per toepassing:

• In een luidsprekersysteem splitst de DSP het audiosignaal op in frequentiebanden en stuurt elke band naar de juiste driver, past tijdsvertragingen toe om de golffronten van elke driver uit te lijnen en beperkt de output om oversturing van de drivers te voorkomen.
• Bij een hoofdtelefoon met ruisonderdrukking neemt de DSP een microfoonsignaal van buiten de oorschelp, keert het om, vertraagt ​​het en voegt het toe aan het audiosignaal om omgevingsgeluid akoestisch te onderdrukken.
• In een hoortoestel comprimeert de DSP het dynamisch bereik, zodat zachte geluiden hoorbaar worden zonder dat harde geluiden onaangenaam zijn, past directionele filtering toe om het signaal vóór de drager te versterken en onderdrukt feedback tussen de microfoon en de ontvanger.
• In een mengpaneel van een opnamestudio past de DSP parametrische equalisatie toe op elk kanaal, voert multibandcompressie en -limiting uit, voegt nagalm- en vertragingseffecten toe en stuurt signalen naar meerdere uitgangsbussen – gelijktijdig, op tientallen kanalen.

Elk van deze algoritmes is anders, maar ze delen allemaal dezelfde fundamentele structuur: een DSP-kern, ADC-ingangen, DAC-uitgangen en de eis van realtime-uitvoering. De gevolgen van deze structuur voor het PCB-ontwerp worden in latere delen van dit artikel besproken.

Kernalgoritmen voor audio-DSP

Audio-DSP-algoritmes vallen in een paar praktische categorieën uiteen: het vormgeven van geluid, het regelen van luidsprekergedrag, het verbeteren van de spraakverstaanbaarheid en het creëren van ruimtelijke effecten. Samen bepalen ze hoeveel rekenkracht een audio-DSP-chip nodig heeft.

Belangrijkste algoritmegroepen

• Klankvorming: FIR- en IIR-filters, parametrische equalizer, grafische equalizer en ruimtecorrectie passen de frequentiebalans, het fasegedrag en de toonnauwkeurigheid aan.
• Luidsprekerbediening: Digitale crossovers, vertraging, limiting en per-driver EQ helpen het geluid naar de juiste luidspreker te leiden en tegelijkertijd het systeem te beschermen.
• Level controle: Compressors, limiters, expanders en noise gates regelen het geluidsniveau en voorkomen vervorming of overbelasting.
• Spraakverwerking: Echo-onderdrukking en ruisonderdrukking verbeteren de gesprekskwaliteit door feedback, omgevingsgeluid en ongewenste achtergrondgeluiden te verminderen.
• Ruimtelijke verwerking: HRTF, Dolby Atmos, DTS:X en geavanceerde ruimtecorrectie zorgen voor een sterker gevoel van ruimte, richting en onderdompeling.

In de praktijk worden deze functies vaak gecombineerd. Een slimme luidspreker kan bijvoorbeeld tegelijkertijd gebruikmaken van equalizer, crossoverfiltering, limiting, echo-onderdrukking en ruisonderdrukking.

Hoe deze algoritmes de chipselectie beïnvloeden

De belangrijkste conclusie is simpel: hoe adaptiever, meerkanalig of ruimtelijk de audioverwerking wordt, hoe krachtiger de DSP-chip moet zijn.

Audio-DSP-toepassingen in diverse sectoren

Audio-DSP's worden overal gebruikt waar geluid moet worden gezuiverd, gevormd, beschermd of ruimtelijk gecontroleerd. De werklast varieert per producttype: sommige apparaten geven prioriteit aan een laag stroomverbruik en een klein formaat, terwijl andere een groot aantal kanalen, een lage latentie en geavanceerde realtimeverwerking vereisen.

Belangrijkste toepassingsgebieden

Audio DSP PCB-ontwerp: de uitdaging van gemengde signalen

Een audio-DSP-printplaat is inherent een ontwerp met gemengde signalen: het bevat zowel de hoogwaardige analoge circuits (ADC-ingangstrappen, DAC-uitgangsfilters, audio-ingangsversterkers) die de signaal-ruisverhouding van het systeem bepalen, als de digitale schakelcircuits (DSP-kern, klok, geheugeninterfaces) die ruis genereren op de harmonischen van de klokfrequentie. De fundamentele ontwerpuitdaging is voorkomen dat de digitale ruis het analoge gedeelte bereikt, omdat een verslechtering van de ruisvloer die een oscilloscoop mogelijk niet eens duidelijk weergeeft, wel hoorbaar is in een audiocontext. Het menselijk gehoor kan artefacten detecteren op 90-120 dB onder het signaalniveau; dit is geen vergevingsgezinde omgeving voor elektronisch ontwerp.

Plattegrond: de eerste en belangrijkste beslissing over de indeling.

De meest effectieve ruisonderdrukkingstechniek is fysieke scheiding. Als de ADC, DAC, analoge ingangsversterkers en audiosignaalsporen in één gedeelte van de printplaat worden geplaatst – de analoge zone – en de DSP-chip, het digitale geheugen, de klokoscillator en de schakelregelaar in een apart gedeelte – de digitale zone – blijven de aardstromen van de digitale schakelingen vanzelf in de digitale zone en vloeien ze niet door het aardpad van het analoge gedeelte. Zodra de lay-out correct is, werken alle andere ruisonderdrukkingstechnieken beter omdat ze minder werk hoeven te verzetten. Het omkeren van deze beslissing – bijvoorbeeld door de DSP-chip naast de ADC-ingangstrap te plaatsen – maakt het zeer moeilijk om de ruisprestaties van de analoge signaalketen te herstellen, ongeacht hoe zorgvuldig de rest van de lay-out is uitgevoerd.

De lay-outregels voor printplaten van audio-DSP's:

• Plaats het analoge ingangsgedeelte — connector, ingangsfilter, eventuele voorversterker en ADC — bij elkaar, uit de buurt van de DSP-chip en de klokcircuits.
• Plaats de DAC en het uitgangsfilter samen aan de analoge kant en leid de analoge uitgang weg van de DSP voordat deze een connector of uitgangsversterker bereikt.
• De DSP-chip, de ontkoppelingscondensatoren, de klokoscillator en eventuele bijbehorende SPI-flash of EEPROM bevinden zich in de digitale zone.
• Het voedingsgedeelte — met name een schakelende spanningsregelaar — bevindt zich aan de rand van de printplaat, uit de buurt van zowel analoge als digitale signaalpaden, met de inductor en de schakelknoop zo georiënteerd dat magnetische flux niet in nabijgelegen sporen terechtkomt.
• Als een I²S- of TDM-digitale audio-interface de DSP verbindt met een externe codec, leid die interface dan via een neutrale zone tussen het analoge en digitale gedeelte in plaats van rechtstreeks door een van beide gedeelten.

Signaalrouteringsregels voor audio-DSP-kaarten

Analoge audiosporen zijn de signalen met de hoogste prioriteit om te beschermen. Ze moeten kort zijn, weggeleid worden van de klok en de bijbehorende harmonischen, en nooit grenzen aan voedingssporen met een hoge stroomsterkte. Digitale kloksporen – inclusief de MCLK- en BCLK-signalen van I²S-interfaces – stralen uit op hun grondfrequentie en harmonischen en moeten met dezelfde discipline behandeld worden als een kristaloscillator: kort, afgeschermd en, waar mogelijk, op een interne laag met een referentievlak erboven en eronder. De algemene routinghiërarchie voor audio-DSP-kaarten is: houd analoge audiosporen zo kort mogelijk; houd kloklijnen weg van analoge paden; routeer voedingsaansluitingen zo laat mogelijk (nadat alle signaalroutering is voltooid).

Aarding, vlakken en indeling op audio-DSP-printplaten

Voor het ontwerpen van printplaten voor audio-DSP's is een enkele, doorlopende massavlak met duidelijke analoge en digitale zones doorgaans de veiligste aanpak. Dit voorkomt het risico op elektromagnetische interferentie (EMI) dat ontstaat door gescheiden massavlakken, terwijl de retourstromen onder controle blijven.

Indelingsprincipes

• Gebruik één solide grondvlak: Het geeft elk signaal een kort retourpad met lage impedantie.
• Scheid door plaatsing, niet door het koper door te snijden: Houd analoge circuits in de analoge zone en digitale circuits in de digitale zone.
• Vermijd het overbruggen van gaten in het vliegtuig: Een splitsing of sleuf kan de retourstroom in een grote lus dwingen en de elektromagnetische interferentie (EMI) verhogen.
• Controlepunten voor grensovergangen: Signalen zoals I²S moeten op één vast punt tussen zones kruisen.
• Voeg waar nodig steken toe: Massa-via's kunnen helpen om ruis te beperken en de afscherming rond gevoelige analoge secties te verbeteren.

Voedingsontwerp voor ruisarme audio-DSP-kaarten

Een audio-DSP-kaart heeft zowel efficiënte digitale voeding als schone analoge voeding nodig. De voedingsarchitectuur moet schakelruis weghouden van ADC's, DAC's, klokken en analoge audiopaden.

Samenvatting van het energieontwerp

ADC- en DAC-lay-out op audio-DSP-printplaten

De ADC en DAC vormen de interface tussen de analoge audiowereld en het digitale domein van de DSP. Hun plaatsing, voedingsontwerp en de routing van hun in- en uitgangssignalen hebben een directe invloed op de signaal-ruisverhouding, het dynamisch bereik en de vervormingsprestaties van het audiosysteem.

Plaatsing en routering van anti-aliasingfilters

Vóór de ingang van een ADC is een anti-aliasingfilter nodig – een laagdoorlaatfilter dat alle signaalcomponenten boven de Nyquistfrequentie (de helft van de bemonsteringsfrequentie) verwijdert – om aliasingartefacten te voorkomen. Bij een bemonsteringsfrequentie van 48 kHz moet het anti-aliasingfilter signalen boven de 24 kHz aanzienlijk verzwakken. De filtercomponenten (weerstanden en condensatoren voor een RC-filter, of operationele versterkers en passieve componenten voor een actieve Sallen-Key- of MFB-topologie) bevinden zich direct vóór de analoge ingangspin van de ADC en moeten met korte sporen worden aangelegd om de opname van hoogfrequente interferentie te minimaliseren. Als het ingangssignaal afkomstig is van een lang spoor vanaf een connector, fungeert dat spoor als een antenne; het plaatsen van een RC-filter dicht bij de connectoringang vermindert de energie die de ADC bereikt.

DAC-uitgangsfilter en uitgangstrap

De DAC-uitgang is een stapsgewijze golfvorm — deze verandert in discrete sprongen met de bemonsteringsfrequentie en bevat beeldartefacten op harmonischen van de bemonsteringsfrequentie die moeten worden verwijderd door een reconstructiefilter voordat het signaal een versterker of connector bereikt. Het reconstructiefilter (doorgaans een passief RC-filter of een actief op-amp-filter) bevindt zich direct na de DAC-uitgangspin, in het analoge gedeelte. De uitgangsversterker — een op-amp-buffer of een klasse-D-driver — volgt hierop. Het doorvoeren van de DAC-uitgang via een deel van het digitale gedeelte tussen de DAC en het filter creëert een mogelijkheid dat klokfrequentie-interferentie aan het analoge signaal wordt toegevoegd; dit moet worden vermeden door het gehele DAC-uitgangspad in het analoge gedeelte te houden, van DAC-pin tot uitgangsconnector.

Differentiële signaalpaden voor hoogwaardige ADCs en DACs

Hoogwaardige audio-ADC's en DAC's gebruiken differentiële signaalpaden — twee complementaire signalen die het audiosignaal transporteren, in plaats van een enkelzijdig signaal met aarde als referentie. Differentiële signalering biedt onderdrukking van common-mode ruis: alle ruis die gelijkmatig op beide sporen wordt gekoppeld, wordt bij de ontvangende ingang afgetrokken. Dit is de reden waarom professionele audio-interfaces gebalanceerde verbindingen gebruiken (XLR, TRS met tip-ring-sleeve), en waarom de printplaat van een hoogwaardige audio-DSP-kaart het signaal als een differentieel paar doorvoert, van de ingangsconnector naar de ADC-ingang en van de DAC-uitgang naar de uitgangsconnector. Het behouden van gelijke lengtes, gelijke spoorbreedtes en gelijke routinggeometrie tussen de twee sporen in een differentieel paar is essentieel voor het behoud van de common-mode onderdrukking — net zo belangrijk als voor snelle digitale differentiële paren, maar om tegenovergestelde redenen (ruisimmuniteit in plaats van signaalintegriteit).

Klokfrequentie en jitter: waarom de prestaties van audio-ADC's en -DAC's afhangen van de kwaliteit van de PCB-klokfrequentie.

De sampleklok die bepaalt wanneer de ADC de analoge ingang bemonstert en wanneer de DAC zijn uitvoer bijwerkt, moet extreem stabiel zijn. Klokjitter – variatie in de timing van de klokflanken – wordt direct omgezet in ruis op het geconverteerde signaal door een mechanisme dat apertuurjitter wordt genoemd. Voor een 24-bits DAC die werkt met een signaal van 20 kHz, is de apertuurjitter die nodig is om jitterruis onder de kwantiseringsruisvloer te houden minder dan 1 ps RMS. Dit is haalbaar met een goede VCXO- of TCXO-oscillator en een zorgvuldige PCB-layout – korte kloksporen, een schone voeding voor de oscillator, geen routing in de buurt van schakelende spanningsregelaars – maar het wordt gemakkelijk verslechterd door slechte layoutkeuzes. Asynchrone samplefrequentieomzetters (ASRC's) worden in sommige ontwerpen gebruikt om de audiogegevens opnieuw te klokken met een lokale klok met lage jitter, waardoor de afhankelijkheid van de jitterkwaliteit van een binnenkomende klok wordt geëlimineerd.

Fabricage en assemblage van audio-DSP-printplaten bij Highleap Electronics

Highleap Electronics is een fabriek voor de fabricage en assemblage van printplaten. Audio-DSP-kaarten vormen een categorie die we regelmatig produceren – van kleine series actieve luidsprekercontrollers en printplaten voor hoortoestellen tot automotive audio-DSP-modules en professionele audio-interfacekaarten in grote volumes. De productie-eisen voor audio-DSP-kaarten kennen een aantal specifieke kenmerken waar standaard printplaatproductie niet altijd rekening mee houdt zonder expliciete aandacht.

Fabricage-eisen specifiek voor audio-DSP-kaarten

De eisen aan de gecontroleerde impedantie van audio-DSP-kaarten verschillen van die van een puur digitaal ontwerp. Waar een digitale kaart voornamelijk gecontroleerde impedantie nodig heeft voor de snelle digitale interfaces (DDR, PCIe), stelt een audiokaart ook eisen aan de analoge impedantie: de analoge audiosporen van ingangsconnectoren naar de ADC en van de DAC naar de uitgangsconnectoren moeten de gespecificeerde bron- en belastingsimpedanties behouden om hoorbare variaties in de frequentierespons te voorkomen. Bij de berekening van de stapelopbouw moet rekening worden gehouden met zowel de analoge als de digitale impedantie-eisen, wat kan leiden tot verschillende spoorbreedtes op verschillende lagen. Wij leveren gevalideerde berekeningen van de stapelopbouw met behulp van de werkelijke Dk-waarden van de laminaten uit ons productieproces voor elk ontwerp met gecontroleerde impedantie, inclusief audio-DSP-kaarten.

De kwaliteit van het massavlak is van cruciaal belang bij audio-printplaten. Elke holte, sleuf of onregelmatige verwijdering van koper uit de massavlaklaag onder het analoge signaalgedeelte – veroorzaakt door via-afstanden, slechte lay-out of onzorgvuldig beheer van het koper – verstoort het retourstroompad voor gevoelige analoge signalen en verhoogt de ruisvloer. Onze DFM-controle vóór de fabricage controleert de continuïteit van het massavlak in het analoge gedeelte als een specifiek controlepunt voor audio-ontwerpen, en niet als een algemene controle van de vlakvulling.

Voor DSP-printplaten voor auto-audio moet de fabricagespecificatie bovendien het volgende omvatten:

• Hittebestendig laminaatmateriaal dat voldoet aan de eisen voor thermische cycli van het product (ISOLA 370HR of een equivalent waar standaard FR-4 niet volstaat).
• Compatibiliteit met conforme coating — printplaten voor de automobielindustrie worden vaak na de assemblage voorzien van een conforme coating, waarvoor een geschikte oppervlakteafwerking en speling tussen de componenten vereist zijn.
• Oppervlaktebehandelingen met een uitgebreid temperatuurbereik — ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) heeft de voorkeur boven HASL voor automobieltoepassingen waar de soldeerbaarheid gedurende de levensduur van het product consistent moet blijven.

Montageoverwegingen voor audio-DSP-kaarten

De ADAU1701 in zijn 48-LQFP-behuizing is een relatief toegankelijk SMT-component: een behuizing van 7 mm × 7 mm met een pin-afstand van 0.5 mm, geschikt voor standaard SMT-apparatuur zonder speciale procesvereisten. De ADAU1452 in zijn 144-TQFP-behuizing en de grotere BGA-varianten van de SHARC-familie vereisen een fijnere plaatsingsnauwkeurigheid en, voor BGA's, standaard röntgeninspectie na het reflowproces. Dezelfde BGA-assemblageprocedure die beschreven staat in ons artikel over DSP-chip-PCB's is hier van toepassing.

De passieve componenten van het analoge gedeelte verdienen aandacht tijdens de assemblage. De anti-aliasing filtercondensatoren, de DAC-uitgangsfiltercondensatoren en de keramische ontkoppelingscondensatoren voor de ADC en DAC moeten worden gecontroleerd op de juiste oriëntatie (waar polariteit van belang is) en op tolerantiewaarden. Een condensator met een afwijking van 1% op een kritieke positie in een audiofilter, die een frequentieresponsfout veroorzaakt, is een van de meest voorkomende prestatieproblemen bij audiokaarten. Deze fouten slagen weliswaar voor een eenvoudige elektrische test, maar produceren hoorbare kleuringen. Onze productietests voor audio-DSP-kaarten omvatten een elektrische verificatie van de analoge signaalketen op de juiste frequentie, waarbij de klant testvectoren en goedkeurings-/afkeuringscriteria aanlevert, en niet alleen controles op continuïteit en aanwezigheid van componenten.

Voor DSP-printplaten voor hoortoestellen en draagbare audioapparaten – waarbij de printplaat een stijf-flexibel of ultradun ontwerp kan zijn met 0201- en 01005-componenten – vereist het assemblageproces apparatuur en een specifieke werkwijze van de operator die afwijkt van de standaard assemblage van consumentenelektronica. Wij behandelen deze assemblages als gespecialiseerde programma's met een specifieke procesinstelling en een eerste-artikelinspectie voordat de productiehoeveelheden worden vrijgegeven.

Componenten zoeken voor audio-DSP-programma's

Audio-DSP-programma's zijn afhankelijk van componenten die soms te maken hebben met leveringsproblemen: ADAU1701 en ADAU1452 hebben tijdens piekperioden levertijden van 20 tot 52 weken gekend; kristaloscillatoren en precisie-audiocondensatoren (film- en NP0/C0G-typen) zijn eveneens schaars tijdens vraagpieken. Onze component sourcing service levert DSP-chips en bijbehorende analoge componenten via geautoriseerde distributiekanalen. Voor programma's met lange productietermijnen adviseren we over strategieën voor veiligheidsvoorraden om de productie draaiende te houden tijdens verstoringen in de toeleveringsketen.

Of je nu het eerste prototype bouwt van een actieve luidspreker met een ADAU1701 als kern, een Bluetooth DSP-oortelefoon opschaalt naar massaproductie, of voor het eerst een audioverwerkingsmodule voor auto's in de fabriek introduceert, het traject van ontwerp tot productie begint met een DFM-review. Deze review bevestigt dat de printplaat produceerbaar is en dat het mixed-signal-schema correct is voordat de eerste printplaat wordt gefabriceerd. Deze review is gratis en het meest kosteneffectieve onderdeel van het productieproces.

Veelgestelde vragen over audio-DSP

Wat is de populairste audio-DSP-chip voor doe-het-zelf- en embedded-projecten?

De Analog Devices ADAU1701 is de meest gebruikte dedicated audio-DSP voor embedded productontwerp en een populaire keuze voor doe-het-zelfprojecten met actieve luidsprekers. Hij integreert een 28/56-bits DSP-kern, twee ADC's, vier DAC's en I²S/SPI-interfaces op één chip, werkt zelfstandig vanuit een externe EEPROM en kan grafisch worden geprogrammeerd met de gratis SigmaStudio-software van Analog Devices, zonder dat er code hoeft te worden geschreven. De ADAU1452 is de krachtigere opvolger voor ontwerpen die meer rekenkracht of meer I/O-kanalen vereisen.

Wat is het verschil tussen een audio-DSP en een gewone versterker?

Een versterker verandert het niveau van een audiosignaal: hij maakt het luider of past het aan de impedantie van de belasting aan. Een audio-DSP verwerkt het signaal wiskundig: hij kan de frequentie-inhoud veranderen (equalizatie), het dynamisch bereik aanpassen (compressie/limitering), het signaal in frequentiebanden verdelen (crossover), ruis meten en onderdrukken (ANC), ruimtelijke effecten toevoegen en tijdsvertragingen toepassen. De meeste moderne audiosystemen gebruiken beide: een DSP voor de signaalverwerking en een versterker voor de aansturing van de luidsprekers. Veel geïntegreerde audioproducten combineren beide op dezelfde printplaat.

Wat is actieve ruisonderdrukking en hoe maakt DSP dit mogelijk?

Actieve ruisonderdrukking (ANC) gebruikt een microfoon om het geluid te bemonsteren voordat het het oor van de luisteraar bereikt, keert de fase van dat bemonsterde ruissignaal om (vermenigvuldigt elk monster met -1) en voegt het omgekeerde signaal toe aan de audio-uitvoer. Wanneer het omgekeerde geluid het oor tegelijk bereikt met het oorspronkelijke geluid dat via de lucht binnenkomt, heffen de twee elkaar op, waardoor het waargenomen geluidsniveau met 25-40 dB wordt gedempt voor lage frequenties. De DSP verzorgt de fase-inversie, de vertragingsaanpassing (zodat het omgekeerde signaal op het juiste moment aankomt) en adaptieve algoritmen die het ruisonderdrukkingssignaal bijwerken naarmate de geluidsomgeving verandert. Dit alles gebeurt in realtime met de audiobemonsteringsfrequentie; het is alleen praktisch op een dedicated DSP-kern, omdat een algemene CPU te veel stroom zou verbruiken voor de batterijduur die een hoofdtelefoon nodig heeft.