Upsampling, wieso?

Flachere Filter -> besserer Klang

MfG Christoph

Problem ist aber das Informationen beim diskretisieren verloren gehen. Ein 96khz Datenstrom hat mehr Informationen als einer mit 44.1. Jetzt werden die gleichen Informationen in zB 96khz gepackt. ein guter D/A sollte jetzt eigentlich das gleiche Analogsignal errechnen. Oder verstehe ich da was falsch?

Es stimmt schon, nur hat die CD im Original 44,1 kHz und 16 Bit. Der Wandler versucht aus der Datenstruktur die fehlenden Werte zu berechnen.

Ja, genau. Er versucht das zu berechnen. Aber was hat jetzt das Upsampling damit zu tun? Ich denke das da auch schon Werte angenommen werden. Und dann später nochmal beim D/A.

Hat da vieleicht wer Beispiele zu was das genau macht?

Hallo,

das ganze hat einen einfachen Sinn: Die 44,1 kHz verhalten sich wie ein Träger im Signal. Da das Nutzsignal bis 20 kHz reicht, hat dieser "Träger" auch Seitenbänder von jeweils 20 kHz. Also reicht das untere Seitenband bis 24,1 kHz herunter, somit wären hier sehr steilflankige Filter nötig, um Einflüsse des Seitenbandes im Nutzsignal zu vermeiden.

Es stimmt also, was bereits HiFi_Adicted sagte.

Gruß

Upsampling bzw. Oversampling rechnet Zwischenwerte zwischen den originalen Samples aus. Ein 2-fach Oversampling zwischen jedem Originalwert einen Zwischenwert, beim 8-fach Oversampling sind's schon 7 Zwischenwerte.

Die D/A-Wandlung als Ganzes kann man als unendliches Oversampling ansehen, denn da werden zwischen den Abtastwerten unendlich viele Zwischenwerte rekonstruiert, damit sich ein elektrisch kontinuierliches Signal ergibt.

Beim einfachen D/A-Wandler (den heute kaum mehr jemand verwendet) werden diese Zwischenwerte komplett auf der analogen Ebene durch ein Rekonstruktionsfilter erzeugt. Das muß recht steilflankig sein um das sogenannte Aliasing zu unterbeinden (Entstehung von Spiegelfrequenzen). Steilflankige Analogfilter sind aber aufwändig und haben unerwünschte Phaseneffekte.

Praktischer ist es wenn man einen Teil der Rekonstruktionsarbeit schon auf der Digitalseite macht, durch Oversampling. Auf diese Weise werden die Anforderungen an das analoge Rekonstruktionsfilter wesentlich einfacher.

Aktuelle Wandler arbeiten oft nach dem Sigma-Delta-Prinzip, das das Oversampling ziemlich radikal betreibt (64-fach oder mehr), wodurch die meiste Rekonstruktionsarbeit auf der digitalen Seite passiert und der Analogteil sehr einfach gehalten werden kann.

Die meisten aktuellen Geräte machen also das Oversampling ohnehin schon (und das ist auch nicht abschaltbar), und zwar weit höher als nur auf 192kHz.

Was mit dem Upsampling auf 192kHz bezweckt wird ist daher vermutlich noch einmal etwas Anderes. Es wird per Abtastratenkonverter auf ein Nicht-Vielfaches der ursprünglichen Abtastrate gewandelt (44100 auf 192000 wäre so ein Fall), damit man den Takt für die D/A-Wandler lokal erzeugen kann und nicht per PLL aus dem Takt für die restliche CD-Elektronik erzeugen muß. Möglichweise will man so den Jitter verringern.

Ansonsten wäre nicht ganz einsichtig warum man bei einem Wandler, der sowieso schon Oversampling betreibt, nochmals ein vorgeschaltetes Upsampling braucht.

Sollten Jitter eigentlich garnicht vorkommen bei gescheiter Elektronik?

Damals bei einer Einführung in die Studiotechnik wurden wir gewarnt solches Upsampling zu betreiben, da das das original Signal doch stark verändern kann. Beim Wandeln in nicht Vielfache muss der Algorithmus Werte errechnen, die irgendwo zwischen zwei Werte liegen. Das beruht ja nur auf reine Annahme. Oversampling ist ja sinnvoll. Aber Upsampling?!

renek schrieb:

Sollten Jitter eigentlich garnicht vorkommen bei gescheiter Elektronik?

Insbesondere wenn Wandler und CD-Laufwerk im gleichen Gerät sitzen sollte es eigentlich keinen Grund geben warum man nicht auch ohne Upsampling niedrige Jitterwerte erreichen können sollte.

Damals bei einer Einführung in die Studiotechnik wurden wir gewarnt solches Upsampling zu betreiben, da das das original Signal doch stark verändern kann. Beim Wandeln in nicht Vielfache muss der Algorithmus Werte errechnen, die irgendwo zwischen zwei Werte liegen. Das beruht ja nur auf reine Annahme. Oversampling ist ja sinnvoll. Aber Upsampling?!

Das ist keine reine Annahme, sondern kann mit der gleichen mathematischen Stringenz kalkuliert werden wie bei Vielfachen auch, bloß daß viel mehr Rechenarbeit dabei ist. Das gibt's inzwischen fertig als Chip zu kaufen, und die erreichten Leistungsdaten sind deutlich jenseits irgendwelcher problematischen Bereiche, zumindest wenn man nicht gerade die billigsten Chips hernimmt.

Für separate D/A-Wandler kann man das mE vertreten, wenn man so eine aufwändige PLL-Schaltung zur Taktrekonstruktion sparen kann. Man tauscht so Komplexität bei der Taktrückgewinnung gegen Komplexität bei der Abtastratenwandlung ein. Innerhalb eines CD-Spielers sollte das nicht nötig sein.

Andfers liegen natürlich die Verhältnisse, wenn man andere Wandlerprinzipien verwendet als Sigma-Delta, da mögen fallweise Unterschiede resultieren...