T+A Elektroakustik CD 1260 R, User Manual

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Technische Beschreibung
Digitalfilter / Abtastratenerhöhung
Auf CDs sind Audiodaten mit einer Abtastrate von
44.1 kHz gespeichert – d. h. für jede Sekunde Musik
stehen 44100 Abtastwerte pro Kanal zur Verfügung. Im
CD 1260 R werden die von der CD gelesenen Audiodaten,
bevor sie im D/A Wandler in analoge Musiksignale zurück
verwandelt werden, zunächst auf eine höhere Abtastrate
(352,8 kHz) „hochgerechnet“. Durch dieses Verfahren wird
dem Wandler ein sehr viel besseres, feiner abgestuftes
Signal zur Verfügung gestellt, das dann auch
entsprechend genauer gewandelt werden kann. Die Ab-
tastratenerhöhung ist ein rechnerischer Prozess, für den
es eine ganze Reihe unterschiedlicher mathematischer
Verfahren gibt. In fast allen digitalen Audiogeräten, die die
Vorteile der digitalen Abtastratenerhöhung (oftmals als
„Oversampling“ oder auch „Upsampling“ bezeichnet)
nutzen, wird zu diesem Zwecke das sogenannte FIR-
Filterverfahren eingesetzt. Bei

wird seit nun über
zehn Jahren daran geforscht, den Prozess der Abtast-
ratenerhöhung weiter zu verbessern, denn das FIR Stan-
dardverfahren hat neben seinen unbestreitbaren Vorteilen
auch einen Nachteil: es fügt impulsartigen Musiksignalen
kleine Vor- und Nachschwinger hinzu. Bei

wurden
nun mathematische Verfahren entwickelt (sogenannte
Bezier-Polynom-Interpolatoren), die diese Nachteile nicht
haben. Sie klingen daher nochmals besser und natürlicher
als das gebräuchliche Standardverfahren. Da die von uns
eingesetzten Rechenverfahren wesentlich aufwändiger
und komplexer sind als das Standardverfahren, kommt im
CD 1260 R ein leistungsfähiger digitaler Signalprozessor
(DSP) zum Einsatz, der mit höchster Präzision (56 Bit) und
nach speziellen

Rechenalgorithmen die Abtastraten-
erhöhung vornimmt.
Der von uns eingesetzte frei programmierbare DSP ist in
der Lage, die Abtastratenerhöhung nach beliebigen
Rechenverfahren durchzuführen. Wir haben daher im
CD 1260 R neben dem reinen Bezierverfahren (Filter 4)
noch ein etwas abgewandelte Bezier-Verfahren (Filter 3
und 4) sowie zwei Varianten des Standardverfahrens
(Filter 1 und Filter 2) realisiert. Nähere Erläuterungen zu
den verschiedenen Verfahren finden Sie im nachfolgen-
den Abschnitt. Sie können zwischen den unterschied-
lichen umschalten und selbst entscheiden, welchem der
Ansätze Sie den Vorzug geben.
Filter 1 (langes FIR -Filter)
Das lange FIR Filter ist das Standard Oversampling-
verfahren der Digitaltechnik mit extrem linearem Fre-
quenzgang, sehr hoher Sperrdämpfung, linearer Phase
und konstanter Gruppenlaufzeit. Nachteilig sind die dem
Signal hinzugefügten Vor- und Nachschwinger. Durch
diese „Zeitbereichsfehler“ verliert das Musiksignal an
Natürlichkeit, Dynamik und Präzision. Die räumliche
Ortbarkeit nimmt ab.
Frequenzgang und Einschwingverhalten des langen
FIR-Filters
Filter 2 (kurzes FIR -Filter)
Durch Kürzung der Filterlänge (geringere Koeffizienten-
zahl) werden die Zeitbereichsfehler verringert. Allerdings
nimmt auch die Linearität des Frequenzgangs etwas ab
und die Sperrdämpfung sinkt.
Frequenzgang und Einschwingverhalten des kurzen
FIR-Filters
Filter 3
(
Bezier
-Interpolator plus
IIR
-Filter)
Bei diesem Verfahren wird ein idealer Bezier-Interpolator
mit einem sogenannten IIR Filter kombiniert. Die proble-
matischen Vorschwinger des FIR Verfahrens werden
eliminiert. Dieses Verfahren produziert ein sehr „analo-
ges“ Systemverhalten. Es gleicht klanglich und mess-
technisch guten analogen Plattenspielern.
Frequenzgang und Einschwingverhalten des Bezier-
Interpolators plus IIR-Filter
Filter 4 (reiner Bezier -Interpolator)
Dieses Verfahren liefert eine perfekte Rekonstruktion
des ursprünglichen Musiksignals. Es weist keinerlei Vor-
oder Nachschwinger auf und ist frei von jeglichen Verfäl-
schungen des zeitlichen Verlaufs des Originalsignals.
Klanglich überzeugt dieses Verfahren durch Natürlich-
keit, hohe Dynamik und Präzision.
Frequenzgang und Einschwingverhalten des Bezier-
Interpolators