Tu tienes un convertidor que convierte señales de analogico a digital y tiene que cumplir Nyquist. Esto implica tener una filtro paso bajo de octavo, noveno orden, con todos los problemas de fase que ello implica. Solucion: muestreo a una frecuencia mucho mas alta que la de Nyquist y asi me aseguro que con un filtro paso bajo de primer orden por ejemplo en 200k ya los problemas de fase y la complejidad del filtro no me afectan. El muestreo lo hago con un cuantificador de 1 bit, en lugar de los 24 bits habituales, usando una codificacion diferencial, es decir codifico si la amplitud de la muestra actual es mayor o menor que la anterior. Esto es posible gracias a que si la señal analogica de entrada tiene una variacion de 20K como maximo, si yo muestreo a 2,8M, la diferencia entre dos muestras adyacentes es minima, porque la señal de entrada varia muy lentamente en relacion a la frecuencia que estoy muestrando, pudiendo usar un unico bit para cuantificar estas muestras de forma diferencial. Si yo muestreo una señal a 48K, mi espectro de ruido de cuantificacion se extiende desde 0 hasta 48K, si yo muestreo a 2,8M mi espectro de ruido se extiende desde 0 hasta 2,8M. Dicho de otra forma, la potencia del ruido de cuantificacion, al ser una constante me produce una densidad espectral de potencia (potencia de ruido/Hz) mayor cuando muestreo a 48K, debido a que tengo un espectro menor para repartir todo eso. Si el espectro llega hasta 2,8M, tengo muchisimo mas espectro para repartir ese ruido, con lo cual en la grafica del espectro, el ruido por cada Hz es menor, debido a que el ruido de cuantificacion tiene un nivel de potencia que es el mismo independientemente de la frecuencia de muestreo, lo unico que si tengo que repartir ese ruido en un espectro mayor, el nivel de potencia por cada Hz es logicamente menor. Si yo sumase una a una la potencia de ruido de cada componente espectral, de la señal muestreada a 48K y de la muestreada a 2.8M el ruido seria el mismo. Esto es la base del noise shaping que es lo que se utiliza en los convertidores delta sigma con sobremuestreo (2.8 M). Si yo sobre la señal muestreada a 2.8M pego un corte con un filtro paso bajo a 1.4M, y elimino todas las frecuencias que hay por encima, ya estoy eliminando la mitad de la potencia del ruido, o lo que es lo mismo he ganado 6 dB en la relacion señal ruido, es decir tengo un bit mas. Y asi puedo ir filtrando paulatinamente, reducir ruido y ganas bits. En las etapas de noise shaping realmente se utiliza una circuiteria que realimenta negativamente el ruido de cuantificacion.
Bien, ya tenemos un conversor a 2.8M con la salida de 1 bit. Que podemos hacer con esto? Podemos crear un flujo de datos con ese bit diferencial, que es lo que se llama DSD, o podemos intentar tener muestras absolutas y no relativas (diferenciales). Si yo quiero tener muestras absolutas, es decir muestras que por si mismas cuantifiquen un valor de amplitud sin depender de la anterior, tengo que cuantificar la señal tal cual entra en el convertidor con todos sus bits y con un reloj que me verifique Nyquist. Esta es la segunda parte de los convertidores delta sigma (la primera era el sobremuestreo, la delta) entonces lo que se hace es que se coge el stream DSD de 1 bit y se pasa por un filtro paso bajo y por una etapa de diezmado. El filtro paso bajo me asegura que no voy a tener aliasing al hacer el diezmado y el diezmado va a hacer que la frecuencia de muestreo baje de los 2.8M hasta los 48K, logicamente segun vayas reduciendo la velocidad van a ir apareciendo los bits, por el proceso que he comentado antes, pasando de tener un stream DSD de 1 bit a 2.8M a un stream ahora ya si de 24 bits y 48K. Este etapa se llama sigma porque un diezmador se hace con un filtro paso bajo que es en si mismo un integrador, la primera etapa se conoce como delta porque realmente cuantifica la diferencia entre dos muestras adyacentes.
Hasta aqui todo bien, la salida de la etapa delta del convertidor es un stream DSD y la salida de la etaps sigma es un stream PCM. Porque se hace esto? Pues porque algunos puristas aseguran que las etapas de diezmado no son lo suficientemente buenas y prefieren tener la salida directa de la etapa de sobremuestreo que la salida en pcm de la etapa sigma. Problema, que tu un flujo DSD no lo puedes procesar bajo ningun concepto, porque son muestras diferenciales, no absolutas como en en el PCM, por eso para procesar cualquier señal DSD tienes que bajar a PCM, y luego hay algunos que creyendo que el DSD es mejor que el PCM lo vuelven a subir a DSD mediante un interpolador, sin saber que realmente este paso ya lo va a hacer inherentemente el DAC, lo unico que hacen es saltarse la primera etapa del DAC porque ya esta entrando en DSD.
Por ultimo comentar que los sistemas DSD basados en 1 bit son una puta mierda y tienen muchos problemas. Actualmente los convertidores con sobremuestreo utilizan convertirdores multibit de 4-5 bits para cuantificar las diferenciad entre muestras
Las faltas de ortografia me las corregis vosotros, estoy con el movil.
Saludos