Войти
Обрезка цифрового сигнала Децибелы относительно полная шкала (dBFS или dBFS ) - единица измерения уровней амплитуды в цифровых системах, таких как импульсно-кодовая модуляция (PCM), которые имеют определенный максимальный пиковый уровень. Единица аналогична единицам dBov и децибел относительно перегрузки (dBO ).
Уровень 0 dBFS назначается максимально возможному цифровой уровень. Например, сигнал, который достигает 50% максимального уровня, имеет уровень −6 дБ полной шкалы, что на 6 дБ ниже полной шкалы. Для измерений среднеквадратичного значения (RMS) применяются разные правила, но все пиковые измерения, меньшие максимального значения, являются отрицательными уровнями.
Цифровой сигнал, который не содержит никаких отсчетов при 0 дБFS, может все же обрезать при преобразовании в аналоговую форму из-за сигнала реконструкция процесс интерполяции между выборками. Этого можно избежать с помощью тщательного проектирования схемы цифро-аналогового преобразователя. Измерения истинных пиковых уровней между выборками обозначаются как dBTP или дБ TP («истинный пик в децибелах»).
Начиная с пиковое измерение бесполезно для оценки шумовых характеристик системы или измерения громкости аудиозаписи, например, вместо этого часто используются измерения RMS.
Существует возможность неоднозначности при назначении уровня по шкале dBFS форме волны, а не конкретной амплитуде, потому что некоторые инженеры следуют математическому определению RMS, которое на -3 дБ ниже пикового значения, тогда как другие выбирают опорный уровень так, чтобы измерения RMS и пика синусоидальной волны давали одинаковый результат.
Единица измерения дБ FS или дБFS определяется в AES Стандарт AES17-1998, IEC 61606 и Рекомендации ITU-T. P.381 и P.382, так что среднеквадратичное значение полномасштабной синусоидальной волны обозначается 0 дБ полной шкалы. Это означает, что полномасштабная прямоугольная волна будет иметь среднеквадратичное значение +3 дБ полной шкалы. Это соглашение используется в технических характеристиках цифровых микрофонов Wolfson и Cirrus Logic и т. Д.
Единица измерения dBov определена в ITU-T G.100.1 телефонный стандарт, в котором среднеквадратичное значение полноразмерной прямоугольной волны обозначается 0 дБov. Все возможные измерения dBov являются отрицательными числами, и синусоидальная волна не может существовать при значении RMS, превышающем -3 dBov, без ограничения. Этот блок может применяться как в аналоговых, так и в цифровых системах. Это соглашение является основой для единицы громкости ITU LUFS, а также используется в измерителях Sound Forge и Euphonix, а также в технических характеристиках цифровых микрофонов Analog Devices (хотя и называется «dBFS»).
Измеренный динамический диапазон цифровой системы - это отношение уровня сигнала полной шкалы к среднеквадратичному минимальному уровню шума. Теоретический минимальный уровень шума вызван шумом квантования. Обычно это моделируется как равномерное случайное колебание между - ⁄ 2LSB и + ⁄ 2 LSB. (Только определенные сигналы вызывают однородные случайные колебания, поэтому эта модель обычно, но не всегда, точна.)
Поскольку динамический диапазон измеряется относительно среднеквадратичного уровня полномасштабного синусоидального сигнала. волны, динамический диапазон и уровень этого шума квантования в dBFS можно оценить по одной и той же формуле (хотя и с обратным знаком):
Значение n равно разрешающей способности системы в битах или разрешающей способности системы минус 1 бит (ошибка измерения). Например, 16-битная система имеет теоретический минимальный уровень шума -98,09 дБ полной шкалы относительно полномасштабной синусоидальной волны:
В любом реальном конвертере дизеринг добавляется к сигналу перед дискретизацией. Это устраняет эффекты неоднородной ошибки квантования, но увеличивает минимальный уровень шума.
Фраза «дБ ниже полной шкалы» появилась в печати с 1950-х годов, а термин «дБFS» используется с 1977 года.
Хотя децибел (дБ) разрешено использовать вместе с единицами измерения Международной системы единиц (SI), dBFS - нет.
dBFS не определены для аналоговых уровни, согласно стандарту AES-6id-2006. Нет единого стандарта для преобразования между цифровым и аналоговым уровнями, в основном из-за различных возможностей различного оборудования. Величина передискретизации также влияет на преобразование со слишком низкими значениями, имеющими значительную ошибку. Уровень преобразования выбран как лучший компромисс для типичного запаса по мощности и уровней сигнал / шум рассматриваемого оборудования. Примеры:
