DBFS
分貝相對於全尺度( DBFS或DB FS )是數字系統中振幅水平的測量單位,例如脈衝代碼調製(PCM),它們具有定義的最大峰值水平。該單元類似於單位DBOV和分貝相對於過載( DBO )。
0 DBF的級別分配給最大可能的數字水平。例如,達到最大水平的50%的信號的水平為-6 dBF,為6 dB低於全尺度。均方根(RMS)測量的慣例不同,但所有峰值測量值都小於最大值。
由於信號重建過程在樣本之間插值,因此不包含0 dBF的任何樣品的數字信號仍然可以夾緊。仔細的數字到分析轉換器電路設計可以預防這一點。真實樣本間峰值水平的測量值為DBTP或DB TP (“ Decibels true Peak”)。
RMS級別
由於峰值測量對於合格系統的噪聲性能或測量音頻記錄的響度沒有用,因此通常會使用RMS測量值。
當將DBFS量表分配給波形而不是特定振幅時,存在歧義性的潛力,因為某些工程師遵循RMS的數學定義,對於正弦信號而言,它的峰值低於峰值-3 dB,而另一些工程師則選擇。參考水平使得正弦波的RMS和峰值測量產生相同的結果。
單位DB FS或DBFS在AES標準AES17-1998,IEC 61606和ITU-T REC中定義。 p.381和p.382,使得正弦波的RMS值指定為0 dB fs。這意味著全尺寸方波的RMS值為+3 dB fs。該慣例用於沃爾夫森和cirrus邏輯數字麥克風規格等。
單位DBOV定義在ITU-T G.100.1電話標準中,以便指定全尺度方波的RMS值指定為0 dbov。所有可能的DBOV測量值是負數,而無需剪接就不能以比-3 DBOV更大的RMS值存在正弦波。該單元可以應用於模擬系統和數字系統。該慣例是ITU的LUFS響度單元的基礎,也用於Sound Forge和Euphonix儀表,模擬設備數字麥克風規格(儘管稱為“ DBFS”)。
動態範圍
數字系統的測量動態範圍(DR)是全尺度信號水平與RMS噪聲底的比率。理論最小本底底底是由量化噪聲引起的。通常將其建模為 - - 之間的均勻隨機波動1⁄2 LSB和+ 1⁄2 LSB。 (只有某些信號會產生均勻的隨機波動,因此該模型通常是但並非總是準確的。)
由於動態範圍是相對於全尺度正弦波的RMS水平測量的,因此DBF中的動態範圍和此量化噪聲的水平都可以用相同的公式估算(儘管有反向符號):
n的值等於系統分辨率的位置或系統的分辨率減去1 位(量度誤差)。例如,相對於全尺度的正弦波,一個16位系統的理論最小噪聲底部為-98.09 dbfs:
在任何實際轉換器中,在採樣前將抖動添加到信號中。這消除了非均勻量化誤差的效果,但增加了最小本噪聲。
歷史
自1950年代以來,“ DB低於全尺度”的短語出現在印刷中,自1977年以來就使用了“ DBFS”一詞。
儘管允許分貝(DB)與國際單位系統(SI)的單位一起使用,但DBFS卻不是。
模擬水平
根據標準AES-6ID-2006,DBFS未針對模擬水平定義。數字和模擬水平之間沒有單一的標準轉換,這主要是由於不同設備的功能不同。過採樣的量還會影響轉換的值,而值太低的誤差太低。選擇轉換水平是典型的淨空和信噪設備水平的最佳折衷。例子:
- EBU R68在大多數歐洲國家使用,指定為0 dbfs的+18 dBU 。
- 在歐洲,EBU建議-18 DBFS等於對齊水平。
- 英國廣播公司的對齊水平為0 dbu(ppm 4或-4 vu)
- 美國SMPTE標準將-20 dbfs定義為對齊水平。
- 歐洲和英國郵政和電影的校準為-18 dbfs = 0 vu。
- 美國安裝使用+24 DBU用於0 dbfs。
- 美國和澳大利亞帖子:-20 dbfs = 0 VU = +4 DBU。
- 在日本,法國和其他一些國家,可以在0 dbfs的+22 dBU進行校準。
- BBC規範:-18 dbfs = ppm “ 4” = 0 DBU
- 德國ARD和Studio,PPM +6 dBu = -10(-9) DBFS。 +16(+15) DBU = 0 DBFS。沒有VU。
- 比利時VRT:0 dB(vrt ref。)= +6 dbu; -9 dbfs = 0 db(vrt ref。); 0 dbfs = +15 dbu。