Over sampling digital filter

Цифровой фильтр-передискретизатор — цифровой фильтр, устраняющий дополнительные периоды спектров, появившиеся вследствие дискретизации сигнала по времени. Цифровой фильтр с 8-кратной передискретизацией в дополнение к каждому входному отсчету создает 7 новых, увеличивая тем самым частоту дискретизации в восемь раз.

При этом дополнительные периоды спектра отодвигаются в область более высоких частот, благодаря чему их легче подавить.

Upsampling

Передискретизация — увеличение частоты дискретизации цифрового звукового сигнала с тем, чтобы преобразование в аналоговый сигнал происходило на более высокой частоте.

Oversampling или передискретизация

На выходе ЦАПа, помимо полезного восстановленного сигнала, имеется масса комбинационных компонент, т.е. ВЧ-помех, возникающих в ходе преобразования. Обычно их отсекают аналоговым фильтром, который должен полностью пропустить все частоты аудиодиапазона (как правило, 20 Гц — 20 кГц) и как можно более эффективно подавить ненужные высокочастотные составляющие. Но при относительно небольшой крутизне спада аналоговых фильтров это не так-то просто — либо частично зарезается полезный сигнал, либо на выход попадает всякий мусор. В продвинутых трактах проблему решают так — вставляют в цифровой сигнал дополнительные отсчёты, которые вычисляют по специальным алгоритмам, и тем самым увеличивают частоту дискретизации.

При этом спектр полезного сигнала не искажается, но помехи на выходе ЦАПа уходят в значительно более высокочастотную область. В этом случае их можно полностью отсечь относительно простым аналоговым фильтром, вносящим в звучание минимальный негативный вклад.

Upsampling — сложный пересчет данных с увеличением разрядности до 20 или 24 бита и увеличением частоты отсчетов до 96 или 192 кГц, как правило, методом интерполяции. В этом случае увеличивается точность математических вычислений при преобразовании цифрового сигнала в аналоговый. Следует заметить, что полоса частот на выходе ЦАПа будет той же, что и при работе в формате 16 бит/44,1 кГц, т.е. 20 Гц — 20 кГц, и никакой новой информации не появится.

Более того, такой пересчет может оказаться абсолютно неэффективным, если не принять специальных мер для борьбы с джиттером. Естественно, что при увеличении частоты шины в несколько раз точность тактового генератора и форма цифрового сигнала должны быть безукоризненными. Очень часто для снижения джиттера применяется перетактирование сигнала, или overclocking.