dBFS

Recorte de una forma de onda digital

Decibelios Comparado con escala completa, comúnmente abreviado dBFS, mide los niveles de amplitud de decibelios en sistemas digitales tales como modulación por impulsos codificados (PCM) que tienen un nivel definido pico máximo disponible.

0 dBFS se asigna al máximo nivel posible digital. Por ejemplo, una señal que llega al 50% del máximo nivel en cualquier momento llegaría a −6 dBFS en ese momento, 6 dB por debajo de la escala completa. Los convenios se diferencian por RMS las medidas, pero todas las mediciones de pico será números negativos, a menos que alcanzan el máximo valor digital.

Una señal digital que no contiene ninguna muestras a 0 dBFS todavía puede clip Cuando se convierte en analógica debido a la reconstrucción de la señal proceso. Esta posibilidad puede prevenirse con cuidado convertidor de digital a analógico diseño de circuito.

Niveles de RMS

Puesto que una medición de pico no es útil para calificar el rendimiento de un sistema de ruido, o medir la sonoridad de una grabación de audio, por ejemplo, las mediciones RMS a menudo utilizan en su lugar.

Hay un potencial para la ambigüedad cuando asignando un nivel en la escala de dBFS a una forma de onda en lugar de una amplitud específica, ya que algunos eligen la referencia de nivel así que RMS y mediciones de pico de una onda senoidal producen el mismo número, mientras que otros quieren el RMS y pico de los valores de una onda cuadrada a ser iguales, como son las medidas analógicas típicas.

• RMS: para el caso en el cual el valor RMS de una escala Plaza la onda es señalada 0 dBFS, todas las medidas posibles dBFS son números negativos. Una onda sinusoidal no podría existir en un mayor valor RMS −3 dBFS sin recorte, por el presente Convenio. Esto es la Convención utilizada en Euphonix metros.
• Pico: para el caso en el cual el valor RMS de una escala seno ola se señala 0 dBFS, una onda cuadrada a gran escala tendría un RMS de + 3 dBFS. Esta es la definición especificada en AES Estándar AES17-1998 e IEC 61606 y usado en Dorrough metros, Analog Devices y Wolfson Especificaciones del micrófono digital, etc.

Rango dinámico

La medida rango dinámico de un sistema digital es la relación entre el nivel de señal de escala completa para el RMS piso de ruido. El piso de ruido mínimo teórico es causado por ruido de cuantización. Esto generalmente se modela como una fluctuación aleatoria uniforme entre −1/2 LSB y + 1/2 LSB. (Sólo ciertas señales producen fluctuaciones aleatorias uniformes, así que este modelo es por lo general, pero no siempre, precisa).

Como el rango dinámico es medido en relación con el RMS de una onda sinusoidal de escala completa, el rango dinámico y el nivel de este ruido de cuantización en dBFS puede tanto ser estimado con la misma fórmula (aunque con invertida signo):

$\mathrm{DR} = \mathrm{SNR} = 20\log_{10}{\left(2^n\sqrt{\tfrac{3}{2}}\right)} \approx 6.0206 \cdot n + 1.761$

El valor de n equivale a la resolución del sistema en pedacitos o la resolución del sistema menos 1 bit (el error de medida). Por ejemplo, un sistema de 16 bits tendrá un piso de ruido mínimo teórico de-98.09 dBFS con respecto a una onda sinusoidal a gran escala:

$\mathrm{DR} = \mathrm{SNR} = 20\log_{10}{\left(2^{16} \sqrt{\tfrac{3}{2}}\right)} \approx 6.0206 \cdot 16 + 1.761 \approx 98.09\,$

En cualquier convertidor real, "dither" se añade a la señal antes de muestreo. Esto elimina los efectos de no uniforme error de cuantización, pero aumenta el mínimo ruido de fondo.

Notas

Aunque el decibelio (dB) está permitido para su uso junto a SI las unidades, no es el dBFS.

El término dBFS primero fue acuñado en la década de 1980 por James Colotti, Ingeniero analógico que fueron pioneros en algunas de las técnicas de evaluación dinámica de alta velocidad A/D y convertidores D/A. Sr. Colotti introdujo por primera vez el término a la industria en el RF Expo East en Boston Massachusetts en noviembre de 1987, durante su presentación "Digital dinámico de A/D conversión sistemas de análisis a través de Software de evaluación basadas en análisis FFT/DFT".

Niveles analógicos

dBFS no es debe ser utilizado para los niveles analógicos, según AES-6id-2006. No hay ninguna norma única para realizar la conversión entre los niveles analógicos y digitales, sobre todo debido a las diferentes capacidades de los diferentes equipos. La cantidad de sobremuestreo también afecta la conversión con valores que son demasiado bajos teniendo error significativo. El nivel de conversión es elegido como el mejor compromiso para el típico espacio y los niveles de señal a ruido de los equipos en cuestión. Ejemplos:

• R68 EBU se utiliza en la mayoría de países europeos, especificando + 18 dBu a 0 dBFS
• En Europa, la EBU recomienda que-18 dBFS equivale al nivel de alineamiento
• Calibración Europea y Reino Unido para Film & Post es −18 dBFS = 0 VU
• Las emisoras UK, alineación de nivel se toma como 0 dBu (PPM4 o - 4VU)
• Las instalaciones de Estados Unidos usar + 24 dBu para 0 dBFS
• América y Australia Post: −20 dBFS = 0 VU = + 4 dBu
• La norma SMPTE americana-20 dBFS define como el nivel de alineación
• En Japón, Francia y otros países, convertidores pueden calibrarse para + 22 dBu a 0 dBFS.
• Especificaciones de BBC: −18 dBFS = PPM "4" = 0 dBu
• Alemán ARD & studio PPM + 6 dBu = −10 (−9) dBFS. + 16 (+ 15) dBu = 0 dBFS. No VU.
• Bélgica VRT: 0 dB (Ref. VRT) = + 6dBu; -9dBFS = 0dB (VRT Ref.); 0dBfs = a + 15dBu.

Véase también

• Profundidad de bits de audio
• Tasa de bits
• Escala completa

Enlaces externos

• Rane audio profesional referencia definición dBFS
• dBFS - Glosario de Sweetwater

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