CD问世将音乐聆听从类比带入数位时代，迄今已将近三十年，当年制订16bit/44.1kHz的CD标准规格，随著数位处理晶片技术的进步，已经进步到24bit/192kHz，甚至目前最新32bit规格数类转换晶片都已问世。不过究竟数位昇频（Upsampling）有何妙用？且听义大利North Star Design老板兼设计者Giuseppe Rampino说分明。

North Star Design自家最出名的器材，就是Model 192 MK II数位讯源，包括Model 192 MK II CD转盘、Model 192 MK II DAC数类转换器与更高档的Extremo DAC数类转换器。Giuseppe Rampino经常被问到「数位昇频」究竟有什么好处？于是这位资深音响设计工程师便给了这么一篇专业又中肯的答案。


图左为类比讯号，图右则是经过数位取样的讯号。

音响设计没有「魔法」存在

Giuseppe表示，任何音响的设计都没有「魔法」存在，一切都有技术性的答案。关于「数位昇频」也是如此。

关于「数位昇频」，Giuseppe开宗明义说数位昇频「不能提升」音质，使用数位昇频的DAC声音表现比较好，那是因为「不昇频」的标准CD转换声音比较差，所以显得数位昇频音质较好。这还真是个直接的答案。


在标准44.1kHz的数位讯号送入DAC之前，数位音乐讯号要先进入一个数位滤波器，透过晶片运算把数位讯号「昇频」，通常是8倍频。
Giuseppe深入解释「数位昇频」的运作过程，在标准44.1kHz的数位讯号送入DAC之前，数位音乐讯号要先进入一个数位滤波器，透过晶片运算把数位讯号「昇频」，通常是8倍频，然后将昇频过后的数位讯号送入第二组数位滤波器，这一段滤波有非常陡峭的斜率，把昇频过程产生的额外高频噪讯滤除，留下纯淨的数位音乐讯号。昇频并经过滤波的纯淨数位讯号，接著送入数类转换，过程中还要经过另一次滤波，但这次则是类比滤波，通常是2阶或3阶滤波，但类比滤波阶段则会产生相位偏移。

相位偏移对时间范畴的影响

瞭解数类转换的过程之后，我们可以来看看相位偏移对时间范畴的影响。一般真实乐器在演奏的时候，弹奏一个音的同时会产生基音与泛音，透过音响播放时，重现正确的基音大概没问题，但是泛音重播时通常会带著这类相位飘移，并且造成若干程度的时间延迟，这相位飘移和时间延迟，通常被视为「失真」。

如果音乐讯号经过数位昇频之后，标准44.1kHz藉由运算插入并重新取样，赋予原始音乐讯号达到192kHz的取样频率，但请注意：这个过程并没有对原始音乐讯号进行「增加」的动作，即使取样频率到达192kHz，音乐讯号的频宽依然只能到达20kHz。



既然没有「增加」频宽，那数位昇频为何比标准44.1kHz的数位讯号声音要来得好？差别在于数位滤波，当我们使用数位昇频拉到192kHz之后，数位滤波的中心点就是96kHz，而第二关类比滤波的参考点就会远离「人耳所能听见的频率」（说得准确一点就是96kHz）。

解释到这裡，数位昇频处理后的数位讯号经过数类转换，在「时间范畴」的意义来说，可以更忠实地接近原始讯号。换句话说，昇频之后可以大幅度降低相位飘移的现象，这也是数位昇频的音质表现比标准CD讯号更好的原因。