Mit dem 16 Bit timer kann man auch etwas weniger als 16 Bit Auflösung nutzen (z.B. 12 Bit oder 14 Bit) das ist dann schon deutlich schneller aber trotzdem noch besser als 8 Bit PWM.
Eine andere Möglichkeit für mehr Auflösung aus dem PWM Signal wäre eine halb Softwarelösung: Etwa 8 Bit als normales PWM, und dann in der ISR das unterste Bit Modulieren - nicht unbedingt als PWM mit relativ langem Zyklus, sondern mehr wie beim Sigma-Delta Wandler. Die gesamt Frequenz bleibt dabei zwar bei 120 Hz für 16 Bit Auflösung, aber Amplitude bei der niedrigen Frequenz ist viel niedriger. Die meiste Energie ist bei der 256 fachen Frequenz und wird damit sehr gut vom Filter unterdrückt. Der Nachteil ist dabei natürlich, dass der µC schon relativ stark (vielleicht 1/8-1/2 der Zeit) beschäftigt ist.

Bei einfachen passiven Filter sollten die beiden RC Zeitkonstanten schon etwa gleich sein, die Widerstände aber etwa 1:10 gestuft und damit auch die Kondensatoren. Also z.B. 1 K und 10 µF für die erste Stufe und dann 10 K und 1 µF dahinter.