DSP信号处理术语表 — FIR/IIR/FFT/Biquad/Crossover

DSP信号处理技术术语完整列表：FIR滤波器、IIR滤波器、卷积、FFT、Frequency Domain、Biquad（双二阶滤波器）、Crossover（分频器）、Delay（延时）、Compression/Expander/Ducker、Matrix混音矩阵。

• FIR（Finite Impulse Response，有限脉冲响应滤波器） 滤波器的输出只取决于有限数量的输入样本（没有反馈）。优势：线性相位（所有频率的延迟相同——保持时域包络形态）、绝对稳定性。劣势：要达到陡峭的截止斜率需要大量阶数（计算量大）、引入固定延迟（Delay）。常用于：分频器、线性相位 EQ、房间校正。

• IIR（Infinite Impulse Response，无限脉冲响应滤波器） 滤波器的输出不仅取决于输入，还取决于过去的输出（有反馈）。优势：计算量小（只需几个 Biquad 节）、延迟极小。劣势：非线性相位（不同频率延迟不同）、不稳定风险（反馈回路可能振荡）。常用于：参量 EQ、高通/低通滤波器、压缩器侧链、模拟 EQ 的数字模拟。

• 卷积（Convolution） 两个信号叠加成一个新信号的数学运算——在音频中，"输入信号"与"脉冲响应"（IR, Impulse Response）卷积得到"输出信号"。卷积用于：混响卷积（把音响信号与房间/设备 IR 卷积得到逼真的空间声）、音箱/耳机的 IR 校正。卷积计算量极大——需要实时卷积引擎或 FFT 加速。

• FFT（快速傅里叶变换，频域处理） 将时域信号变换到频域进行处理再变换回时域。频域处理的优势：可以在频域精确控制各频率分量的增益、相位——做微观的频率响应调整。频域的"滤波"本质上就是卷积的快速实现（通过乘法）。FFT 处理有 block processing 延迟，不适合实时要求极高的场景。

• 频域（Frequency Domain） 与"时域"相对——信号不再表示为"时间上的振幅变化"，而是表示为"各频率分量的幅值和相位"。频域处理的核心工具：FFT、频谱分析、EQ 设计、分频器设计。理解频域对于理解音响技术（从 EQ 到分频器到房间校正）是基础。

• Biquad（双二阶滤波器） IIR 滤波器的"基本建筑块"——一个二阶（2nd order）滤波器节（2个零点+2个极点）。一个 Biquad 可以配置为：低通/高通/带通/带阻/全通/参量 EQ（Bell/Peaking/Shelf）。Biquad 的参数：频率（Fc）、增益（G）、Q 值（品质因数，决定带宽）。DSP 功放的 PEQ 通常是多个 Biquad 串接。

• Crossover（分频器—DSP可编程分频） 将全频音频信号按频率分配给不同的驱动器——低音、中音、高音。在 DSP 域做分频（Digital Crossover/DSP Crossover）的优势：可编程分频点、分频斜率（-12dB/oct 到 -48dB/oct 可选）、可独立调节每个频段的电平和延时。主动 DSP 分频比传统无源分频精确得多。

• Delay（延时） 在 DSP 中可精确控制信号传输的延迟时间。用途：扬声器阵列中不同距离的音箱的时间对齐；声学校正（主音箱与低音炮的到达时间对齐）；环绕声/家庭影院的后声道延时设置。DSP Delay 的分辨率可达到 1ms 或以下（1ms ≈ 34cm 声学距离）。

• Compression / Expander / Ducker（压缩/扩展/闪避） 压缩器：当信号电平超过阈值时自动降低增益。用于控制动态范围——人声更稳定、乐器更"紧"。扩展器：信号低于阈值时降低增益——扩大动态范围（使弱音更弱）。Ducker（闪避器）：主信号检测到时降低背景信号的音量——背景音乐在主持人讲话时自动降低。Ducker 在广播和会议室中非常常见。

• Matrix（混音矩阵） 在 DSP 中定义"任意输入到任意输出"的路由和电平关系。Matrix 的典型表示：一个 N×M 的矩阵（N 输入、M 输出），矩阵中的每个元素（Ci→j）表示输入 i 到输出 j 的增益系数。Matrix 在商用音频（多区域背景音乐、会议室路由）中是核心功能。XUANDI DSP 功放的 Matrix 路由模块支持 8×8 以上的灵活路由。

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