Re: [問題] DSP , upsampling
※ 引述《ccjin (hello......)》之銘言:
: 對於音樂製作 有人說
: 48kHz recording -> up-sampling 192Khz-> 48khz playback
: 這個叫昇頻處理,可以降低系統量化雜訊。
: 出處: http://0rz.tw/W1RTW
: 量化誤差應該是 在 D/A 那邊的事 ,
: 你的 D/A , 已經有固定的 K bits 轉成 analog
: 想要降低量會誤差應該是 讓量化的bits增加
: 對一個數位訊號做 up-sampling
: 並不能做到什麼改變阿 ....
: 還有順便請教一下 對於 up-sampling 跟 downsampling 的好處在哪裡
: 大部份應用在哪裡 ?
: downsampling 帶給我的感覺是 可以降低資料的處理量 在沒有aliasing的條件下
剛好最近在寫DFE,我從通訊的角度跟你解釋一下
之所以 up-sampling 是因為這樣能對後續的濾波帶來好處,使得濾波器複雜度降低
理由是這樣
由於對訊號取樣會導致頻譜以每隔取樣頻率fs的間隔重複,產生image
這些image必須再通過後續的LPF濾掉,方能還原訊號
而根據DSP理論,fs/2對應到徑度pi的位置
Bx(f):fs(f)/2 = Bx(w):pi
換句話說,若我原本頻寬3M, fs:18M,那麼這個訊號占了pi/3
(補充,這邊的訊號頻寬定義與wiki的nyquist rate裡的頻寬定義一樣,
精確而言應該說是半頻寬)
也就是後面的LPF的passband normalized過後只要pi/3
同理,若fs改成6M的話,你需要一個完美的低通濾波器才能還原訊號
這代表的是一個無限長taps數的filter
而若fs小於6的話,頻譜實際上已經跨過pi的位置,會跟其他鏡像重疊
於是產生了aliasing,這也從另一個角度說明了 Nyquist quaternion
若真如此,即便之後用再完美的filter也無法還原訊號
換句話說,fs越大則頻譜邊界離pi越遠,filter越好設計
因為passband到stopband有很大的距離可以緩衝
代表你可以用階數少一點的濾波器,不用那麼sharp沒關係
若以橫軸w不變來看的話,fs越大,訊號的頻譜就會越瘦
fs越小則越胖,胖超過pi就aliasing
所以整個過程就是先超取樣,讓它變瘦,通過門窄窄的濾波器後,再讓它胖回來
downsampling就是胖回來的過程而已
你問的誤差來源應該是後續濾波時產生的誤差
如果upsample不夠的話,濾波器的ripple跟sidelobe影響就很嚴重,僅此而已
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