Anar al contingut

DBFS

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià

dBFS significa "decibelis a escala completa" (decibels full scale). És una abreviatura utilisada per a definir els nivells d'amplitut en decibelis en sistemes digitals segons el màxim nivell disponible (com la codificació PCM).

Erro al crear miniatura:
Retallada d'una forma d'ona digital.

Actualment el terme "dBFS" s'utilisa en referència a la definició de l'estàndart AES-17. [1] En este cas, l'escala completa (de l'anglés "full-scale") es definix com l'amplitut RMS d'una ona senoidal el valor de la qual pique (màxima excursió) alcance el màxim valor digital, corresponent-li en este cas un valor d'amplitut de 0 dBFS.

D'esta manera, una senyal quadrada ajustada a màxima excursió, tindrà un RMS coincidente en el pic d'una senyal senoidal o siga tindrà +3,01 dBFS.

Comunament, com el 0 dBFS s'assigna al nivell màxim possible, [2] es presenten ambigüitats quan es designa un nivell de l'escala dBFS a una amplitut específica i no a una forma d'ona, i açò deriva de si el nivell característic s'ha pres del seu valor d'amplitut de pico, o del seu valor d'amplitut en valor eficaç.[3][4][5]

  • En el cas en el que es designe com 0 dBFS al valor RMS d'una ona quadrada (que coincidix en el seu valor pique) a escala completa, tots els valors seran números negatius. Usant esta convenció, una ona sinusoidal no podria tindre un valor RMS major que -3 dBFS sense retallada.

Per a la normativa IEC 6106-3 i l'estàndart AES-17 el nivell elegit és el referit a una ona senoidal. En este cas el valor de 0 dBFS estaria a -3 dB del màxim valor RMS digital.

La mida del ranc dinàmic d'un sistema digital és la relació entre el nivell de senyal a escala completa i el soroll mínim RMS. El ranc dinàmic teòric d'un sistema digital s'estima a sovint per mig de la següent equació

DR=SNR=20log10(2n)6.02n

Açò ve d'un model de soroll de quantificació equivalent a una fluctuació aleatòria uniforme entre dos nivells veïns de cuantización. Les fluctuacions aleatòries uniformes són produïdes solament per certes senyals, de manera que este model no és sempre una bona aproximació.

No obstant, una senyal que fluctue aleatoriamente entre dos nivells veïns de quantificació a 16 bits oferirà una mida de -96.33 dBFS quan s'use la convenció de l'ona quadrada d'escala completa.

Encara que es permet l'us del decibeli (dB) en unitats del SI, no està permés l'us del dBFS. (regla 7.4)[6]

El terme dBFS va ser falcat per primera volta a principis dels anys 80 per James Colotti, un ingenier analògic que va ser pioner en algunes de les tècniques d'evaluació dinàmica dels conversores A/D i D/A de alta velocitat. Colotti va introduir per primera volta el terme en l'indústria en l'exposició "RF Expo East" en Boston, Massachusetts, en novembre de 1987, durant la seua presentació “Digital Dynamic Analysis of A/D Conversion Systems through Evaluation Software based on FFT/DFT Analysis".

Erro al crear miniatura:
Audímetros digitals de l'aplicació Metric Halo, cridat SpectraFoo.

dBFSD és una abreviatura d'una escala de mida del nivell d'àudio digital en decibelis referenciada al Fondo d'Escala com el valor de mostra més alt possible en àudio digital.

L'image mostrada d'un medidor digital de l'aplicació Metric Halo, cridat SpectraFoo, utilisa l'escala del Sistema-K, calibrada per a -20, -14 o -12 dB. Mostrant el nivell de senyal, com un indicador de quants dels 20, 14 o 12 decibelis seleccionats pel ranc elegit permaneixen per baix del Fondo d'Escala Digital. Si s'obtenen més de 3 mostres en el fondo d'escala digital implica que la forma d'ona reconstruïda esta retallada, ya que hauria excedit l'amplitut màxima, i seria "aplanada". (El Sistema-K va ser inventat per l'ingenier de masterización, Bob Katz, de Digital Domain, en Altamonte Springs, Florida.).

Una senyal digital que no continga mostres més allà del màxim valor digital encara pot retallar quan siga reconvertida a analògica pel procés d'interpolació entre mostres. Açò pot previndre-se en una medició més elaborada, a on es realise una simulació d'esta interpolació, sense necessitat d'utilisar un conversor A/D. El càlcul dels valors pique entre mostres es va designar com el valor de pic real (True Peak), donant l'unitat dBTP. Esta representa el verdader valor pique d'una senyal i deu ser menor que el màxim digital, sino hi haurà retallada. En esta definició, una senyal senoidal en un valor eficaç de 0 dBFS té un valor pique de +3 dBFS, que correspondrà a 0 dBTP. Els estàndarts mundials llimiten el màxim valor de senyal (qualsevol siga la seua forma) a -1 dBTP. Per lo que, en el cas d'una senyal senoidal el màxim valor recomanat serà de -1 dBFS, i un material musical en major Factor de Cresta, no deuria superar els -10dBFS per a evitar retallades.

Referències

[editar | editar còdic]
  1. «AES Standard » AES17-2015: AES standard method for digital àudio engineering - Measurement of digital àudio equipment».
  2. «Understanding dB». Professional Àudio. Consultat el 13 de març de 2007.
  3. «Decibel - Voltage ràtios for electric signals». sizes.com. Consultat el 13 de març de 2007.
  4. «RMS Settings» (PDF). Atobó Audition - User Guide for Windows. Atobó. Archivat des d'el original, el 27 de giner de 2007. Consultat el 16 de març de 2007.
  5. «0 Db Reference». Active Voice / Noise Level Monitor User's Guide. GL Communications, Inc.. Consultat el 16 de març de 2007.
  6. Taylor 1995, Guide for the Use of the International System of Units (SI), NIST Special Publication SP811