Technische Beschreibung - T+A Mp 2000 R Mk Ii Betriebsanleitung

Oversampling
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Technische Beschreibung

Oversampling / Abtastratenerhöhung
Digitale Audiodaten einer CD z.B. sind mit einer Abtastrate von 44.1 kHz
gespeichert – d. h. für jede Sekunde Musik stehen 44100 Abtastwerte pro
Kanal zur Verfügung. Im MP 2000 R werden die 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
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 Abtasratenerhöhung (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 Abtastratenerhöhung
weiter zu verbessern, denn das FIR Standardverfahren hat neben seinen
unbestreitbaren Vorteilen auch einen Nachteil: es fügt impulsartigen Musik-
signalen kleine Vor- und Nachschwinger hinzu. Bei  wurden nun mathe-
matische 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 einge-
setzten Rechenverfahren wesentlich aufwändiger und komplexer sind als das
Standardverfahren, kommt im MP 2000 R ein leistungsfähiger digitaler Signal-
prozessor (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 Abtastraten-
erhöhung nach beliebigen Rechenverfahren durchzuführen. Wir haben daher
im MP 2000 R neben dem reinen Bezierverfahren (Oversampling 4) noch ein
etwas abgewandeltes Bezier-Verfahren (Oversampling 3) sowie eine Variante
des Standardverfahrens (Oversampling 2) realisiert. Nähere Erläuterungen zu
den vier verschiedenen Verfahren finden Sie im nachfolgenden Abschnitt. Sie
können zwischen den unterschiedlichen umschalten und selbst entscheiden,
welchem der Ansätze Sie den Vorzug geben.
Oversampling 1 (Standard FIR Filter)
Das lange FIR Filter ist das Standard Oversamplingverfahren der Digitaltechnik
mit extrem linearem Frequenzgang, 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