T+A R 1230 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 1230 R werden die von der CD gelesenen Audio-
daten, bevor sie im D/A Wandler in analoge Musik-
signale zurück verwandelt werden, zunächst auf eine
höhere Abtastrate (352,8 kHz) „hochgerechnet“. Durch
dieses Verfahren wird dem Wandler ein sehr viel bes-
seres, feiner abgestuftes Signal zur Verfügung gestellt,
das dann auch entsprechend genauer gewandelt werden
kann. Die Abtastratenerhöhung ist ein rechnerischer
Prozess, für den es eine ganze Reihe unterschiedlicher
mathematischer Verfahren gibt. In fast allen digitalen
Audiogeräten, die die Vorteile der digitalen Abtas-
ratenerhöhung (oftmals als „Oversampling“ oder auch
„Upsampling“ bezeichnet) nutzen, wird zu diesem Zwe-
cke das sogenannte FIR-Filterverfahren eingesetzt. Bei

wird seit nun über zehn Jahren daran geforscht,
den Prozess der Abtastratenerhöhung weiter zu ver-
bessern, denn das FIR Standardverfahren hat neben
seinen unbestreitbaren Vorteilen auch einen Nachteil: es
fügt impulsartigen Musiksignalen kleine Vor- und Nach-
schwinger hinzu. Bei

wurden nun mathematische
Verfahren entwickelt (sogenannte Bezier-Polynom-Inter-
polatoren), die diese Nachteile nicht haben. Sie klingen
daher nochmals besser und natürlicher als das ge-
bräuchliche Standardverfahren. Da die von uns einge-
setzten Rechenverfahren wesentlich aufwändiger und
komplexer sind als das Standardverfahren, kommt im
CD 1230 R ein leistungsfähiger digitaler Signalprozessor
(DSP) zum Einsatz, der mit höchster Präzision (56 Bit)
und nach speziellen
 Rechenalgorithmen die Abtast-
ratenerhöhung vornimmt.
Der von uns eingesetzte frei programmierbare DSP ist in
der Lage, die Abtastratenerhöhung nach beliebigen
Rechenverfahren durchzuführen. Wir haben daher im
CD 1230 R neben dem reinen Bezierverfahren (Filter 3)
noch zwei etwas abgewandelte Bezier-Verfahren (Filter 2
und 4) sowie zwei Varianten des Standardverfahrens
(Standard und Filter 1) realisiert. Nähere Erläuterungen
zu den fünf verschiedenen Verfahren finden Sie im
nachfolgenden Abschnitt. Sie können zwischen den
unterschiedlichen umschalten und selbst entscheiden,
welchem der Ansätze Sie den Vorzug geben.
Standard 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 1 (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 2 ( 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