T+A DVD 820 M, Руководство пользователя

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Technische Beschreibung
Digitalfilter / Abtastratenerhöhung
Auf CD bzw. DVD sind Audiodaten mit einer Abtastrate
von 44.1 kHz oder 48 kHz gespeichert – d.h. für jede
Sekunde Musik stehen 44100 bzw. 48000 Abtastwerte
pro Kanal zur Verfügung. Im
DVD 820 M werden die von
der DVD bzw. CD gelesenen Audiodaten, bevor sie im
D/A Wandler in analoge Musiksignale zurück verwandelt
werden, zunächst auf eine höhere Abtastrate (384 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 Abtastratener-
höhung ist ein rechnerischer Prozess, für den es eine
ganze Reihe unterschiedlicher mathematischer Ver-
fahren 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
Standardverfahren 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 Standard-
verfahren. Da die von uns eingesetzten Rechenverfahren
wesentlich aufwändiger und komplexer sind als das
Standardverfahren, kommt im
DVD 820 M ein leistungs-
fähiger digitaler Signalprozessor (DSP) zum Einsatz, der
mit höchster Präzision (56 Bit) und nach speziellen

Rechenalgorithmen die Abtastratenerhöhung vornimmt.
Der von uns eingesetzte frei programmierbare DSP ist in
der Lage, die Abtastratenerhöhung nach beliebigen
Rechenverfahren durchzuführen. Wir haben daher im
DVD 820 M neben dem reinen Bezierverfahren (Filter
Nummer 4) noch zwei etwas abgewandelte Bezier-
Verfahren (Filter 3 und 5) sowie zwei Varianten des
Standardverfahrens (Filter 1 und Filter 2) realisiert.
Nähere Erläuterungen zu den fünf verschiedenen Ver-
fahren finden Sie im nachfolgenden Abschnitt. Sie
können zwischen den unterschiedlichen Algorithmen mit
Hilfe des
    -Tasters umschalten und selbst ent-
scheiden, welchem der Ansätze Sie den Vorzug geben.
Filter 1 ( 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 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 „ana-
loges“ Systemverhalten. Es gleicht klanglich und mess-
technisch guten analogen Plattenspielern.
Frequenzgang und Einschwingverhalten des Bezier-
Interpolators plus IIR-Filter