dBFS - dBFS
Tam ölçeğe göre desibel ( dBFS veya dB FS ),tanımlanmış bir maksimum tepe seviyesine sahip olan darbe kodu modülasyonu (PCM)gibi dijital sistemlerdeki genlik seviyeleri için bir ölçüm birimidir. Birim, aşırı yüklenmeye ( dBO ) göre dBov ve desibel birimlerine benzer.
0 dBFS seviyesi, mümkün olan maksimum dijital seviyeye atanır. Örneğin, maksimum seviyenin %50'sine ulaşan bir sinyal, tam ölçeğin 6 dB altında olan -6 dBFS seviyesine sahiptir. Kurallar, ortalama karekök (RMS) ölçümleri için farklılık gösterir , ancak maksimumdan küçük tüm tepe ölçümleri negatif düzeylerdir.
0 dBFS herhangi bir numune içermeyen bir dijital sinyal hala olabilir klip nedeniyle analog formuna zaman dönüştürülmüş sinyalin yeniden oluşturulması örnekleri arasında enterpolasyon işlemi. Bu, dikkatli bir dijital-analog dönüştürücü devre tasarımı ile önlenebilir . Gerçek örnekler arası tepe seviyelerinin ölçümleri, dBTP veya dB TP ("desibel gerçek tepe noktası") olarak not edilir .
RMS seviyeleri
Örneğin, bir sistemin gürültü performansını nitelendirmek veya bir ses kaydının yüksekliğini ölçmek için bir tepe ölçümü yararlı olmadığından , bunun yerine genellikle RMS ölçümleri kullanılır.
dBFS ölçeğinde belirli bir genlikten ziyade bir dalga formuna bir seviye atanırken bir belirsizlik potansiyeli vardır, çünkü bazı mühendisler RMS'nin matematiksel tanımını tepe değerin -3 dB altındayken diğerleri referans seviyesini seçerler. sinüs dalgasının RMS ve tepe ölçümleri aynı sonucu verir.
Birim dB FS veya dBFS tanımlanan AES Standart AES17-1998, IEC 61606 ve ITU-T Recs. P.381 ve P.382, öyle ki tam ölçekli sinüs dalgasının RMS değeri 0 dB FS olarak belirlenir. Bu, tam ölçekli bir kare dalganın +3 dB FS RMS değerine sahip olacağı anlamına gelir. Bu kural, Wolfson ve Cirrus Logic dijital mikrofon özelliklerinde vb. kullanılır.
dBov birimi , ITU-T G.100.1 telefon standardında, tam ölçekli kare dalganın RMS değeri 0 dBov olacak şekilde tanımlanır. Tüm olası dBov ölçümleri negatif sayılardır ve bir sinüs dalgası, kırpma olmadan -3 dBov'dan daha büyük bir RMS değerinde var olamaz . Bu birim hem analog hem de dijital sistemlere uygulanabilir. Bu kural, ITU'nun LUFS ses yüksekliği biriminin temelidir ve ayrıca Sound Forge ve Euphonix sayaçlarında ve Analog Cihazların dijital mikrofon özelliklerinde ("dBFS" olarak anılsa da) kullanılır.
Dinamik aralık
Dijital bir sistemin ölçülen dinamik aralığı , tam ölçekli sinyal seviyesinin RMS gürültü tabanına oranıdır . Teorik minimum gürültü tabanı, nicemleme gürültüsünden kaynaklanır . Bu genellikle − 1 ⁄ 2 LSB ve + 1 ⁄ 2 LSB arasındaki tek tip rastgele dalgalanma olarak modellenir . (Yalnızca belirli sinyaller tek tip rastgele dalgalanmalar üretir, bu nedenle bu model her zaman olmasa da tipik olarak doğrudur.)
Olarak dinamik alan tam ölçekli bir sinüs dalga dinamik alan ve dBFS bu nicemleme gürültüsü seviyesinin RMS seviyesine göre ölçülür hem de (ters işaretli olsa da) aynı formül ile hesaplanabilir:
n'nin değeri , sistemin bit cinsinden çözünürlüğüne veya sistemin çözünürlüğü eksi 1 bit'e (ölçüm hatası) eşittir . Örneğin, 16 bitlik bir sistem, tam ölçekli sinüs dalgasına göre teorik olarak minimum -98.09 dBFS gürültü tabanına sahiptir:
Herhangi bir gerçek dönüştürücüde, örneklemeden önce sinyale titreşim eklenir. Bu, düzgün olmayan niceleme hatasının etkilerini ortadan kaldırır , ancak minimum gürültü tabanını artırır.
Tarih
"Tam ölçeğin altında dB" ifadesi 1950'lerden beri basılı olarak ortaya çıkmıştır ve "dBFS" terimi 1977'den beri kullanılmaktadır.
Desibelin (dB), Uluslararası Birimler Sisteminin (SI) birimleriyle birlikte kullanılmasına izin verilmesine rağmen, dBFS değildir.
Analog seviyeler
dBFS, standart AES-6id-2006'ya göre analog seviyeler için tanımlanmamıştır. Çoğunlukla farklı ekipmanların farklı yetenekleri nedeniyle, dijital ve analog seviyeler arasında tek bir standart dönüştürme yapmaz. Aşırı örnekleme miktarı, önemli hataya sahip çok düşük değerlerle dönüşümü de etkiler. Dönüşüm seviyesi, söz konusu ekipmanın tipik tavan boşluğu ve sinyal-gürültü seviyeleri için en iyi uzlaşma olarak seçilmiştir. Örnekler:
- EBU R68, çoğu Avrupa ülkesinde kullanılır ve 0 dBFS'de +18 dBu belirtilir.
- Avrupa'da, EBU, -18 dBFS'nin hizalama düzeyine eşit olmasını tavsiye etmektedir .
- İngiltere yayıncıları, hizalama seviyesi 0 dBu (PPM 4 veya -4 VU) olarak alınmıştır.
- Amerikan SMPTE standardı, hizalama seviyesi olarak -20 dBFS'yi tanımlar .
- Post & Film için Avrupa ve İngiltere kalibrasyonu -18 dBFS = 0 VU'dur.
- ABD kurulumları 0 dBFS için +24 dBu kullanır.
- Amerikan ve Avustralya Postası: -20 dBFS = 0 VU = +4 dBu.
- Japonya, Fransa ve diğer bazı ülkelerde dönüştürücüler 0 dBFS'de +22 dBu için kalibre edilebilir.
- BBC özelliği: −18 dBFS = PPM "4" = 0 dBu
- Alman ARD ve stüdyo, PPM +6 dBu = -10 (−9) dBFS. +16 (+15) dBu = 0 dBFS. VU yok.
- Belçika VRT: 0 dB (VRT ref.) = +6 dBu; -9 dBFS = 0 dB (VRT ref.); 0 dBFS = +15 dBu.
