Audio-AD-Wandler Anti-Aliasing-Analog-Tiefpass

31/08/2011 - 23:49 von Thobias Schreiner | Report spam
Hallo,

es geht mir bei meiner Frage um die Funktionsweise aktueller ADCs und
die Auswirkung der Abtastrate und des Teifpass-Filters auf die
Signalqualitàt.

Um Spiegelfrequenzen im Nutzsignal zu verhindern, muss das analoge
Signal tiefpassgefiltert werden. Das Passband geht bei Audio bis
20kHz, das Stoppband begint bei der halben Abtastfrequenz.

Bei 44.1kHz Abtastfrequenz also bei 22kHz.
Das analoge Filter müsste also innert 2kHz von Durchgang auf Sperren
(-96dB oder mehr) übergehen. Wie ich das verstanden habe, führen
solche Filter zu Welligkeiten im Passband mit negativen Effekten wie
etwa Vorechos bei impulsartigen Signalen.

Bei Abtastfrequenz 96kHz liegt die Nyquistfrequenz bei 48kHz; das
analoge Tiefpassfilter kann also viel relaxter konzipiert sein, mit
dem Erfolg geringerer Welligkeit im Passband.

Wie arbeiten aber aktuelle Audio-ADCs? Ich glaube, es wird hàufig die
Sigma-Delta-Methode angewandt, wobei mit noch höheren Frequenzen
abgetastet wird. Durch digitale Signalverarbeitung wird dann der
Bitstrom in das gewünschte Multibit-PCM der gewünschten Abtastfrequenz
gewandelt.
Verstehe ich es richtig, dass dabei ein Großteil der Tiefpassfilterung
in die digitale Ebene verschoben wird?

Macht es bei solchen ADCs eigentlich einen Unterschied für das
digitalisierte Audiosignal bis 20kHz, ob der ADC direkt ein
Multibit-PCM mit 44.1kHz Samplingfrequenz ausgibt, oder ob ein solcher
S-D-ADC Multibit-PCM mit 96kHz ausgibt?
Welches dann nachtràglich per Sampleratenwandlung auf digitaler Ebene
nach 44.1kHz gewandelt wird?

MfG
 

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#1 Leo Baumann
31/08/2011 - 23:56 | Warnen spam
Im Idealfall nimmt man dazu FIR (finite impuls response filter), das gibt
zwar hohe Ordnungszahlen für die Filter und die Realisierung ist sehr
aufwendig, die haben aber den Vorteil eines linearen Phasenganges.-

^^^^^^

Natürlich kommen dann wieder Audio-Philosophen und behaupten, "das klingt
nicht", wie bei dem ersten auf dem Markt gekommenden Philips CD-Player, ich
glaube der hieß CD-650 vor ewigen Jahren. Philips hat damals um den
Philosophen eine Alternative zu bieten ein zweites, anderes Filter
angeboten, der Player hatte umschaltbare Ausgànge :-). Schwachsinn, immer
diese Philosophen, die der Theorie wiedersprechen :-)

mfG Leo

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