Полный масштаб
В электронике и сигналов обработке полномасштаб представляет максимальную амплитуду, которую может представлять система.
В цифровых системах , как говорят, сигнал находится в цифровой полной масштабе, когда его величина достигла максимально репрезентативного значения. Как только сигнал достиг цифровой полномасштабной масштаба, весь запасной запас использовался, и любое дальнейшее увеличение амплитуды приведет к ошибке, известной как обрезка . Амплитуда цифрового сигнала может быть представлена в процентах; полный масштаб; или децибел, полный масштаб (DBFS).
В аналоговых системах полная масштаба может быть определена с помощью максимального доступного напряжения или максимального отклонения ( полномасштабное отклонение или FSD ) или индикацию аналогового прибора, такого как движущийся измеритель катушки или гальванометр .
Бинарное представление
[ редактировать ]Поскольку диапазон бинарного целочисленного представления является асимметричным, полномасштабная масштаба определяется с использованием максимального положительного значения, которое может быть представлено. [ 1 ] [ 2 ] Например, 16-битный аудио PCM сосредоточен на значении 0 и может содержать значения от -32 768 до +32 767. Сигнал находится на полномасштабном, если он достигает от -32 767 до +32 767. (Это означает, что -32,768, наименьшее возможное значение, немного превышает полномасштабное.)
Обработка сигналов на рабочих станциях цифровых аудио часто использует арифметику с плавающей точкой , которая может включать в себя значения прошлых полномасштабных, чтобы избежать обрезки на этапах промежуточных обработок. В представлении с плавающей точкой полномасштабный сигнал обычно определяется для достижения от -1,0 до +1,0. [ 3 ] [ 4 ]
Обработка
[ редактировать ]Сигнал проходит через анти-алиас , повторную выборку или реконструкцию , что может немного увеличить амплитуду пиковой амплитуды из-за звонка .
цифровыми данными, возможно Для аналогового сигнала, представленного превышать цифровые полномасштабные, даже если цифровые данные этого не делают, и наоборот. Конвертируя в аналоговый домен, не существует проблемы с отсечением, если аналоговая схема в цифровом преобразователе хорошо разработана.
Если полномасштабный аналоговый сигнал преобразуется в цифровой с достаточной частотой выборки, а затем реконструирован , теорема Nyquist гарантирует, что в аналоговом домене не возникнет проблем из-за «пиковых» проблем, поскольку восстановленный аналоговый сигнал будет точной копией исходного аналогового сигнала. (Однако, если сигнал нормализован в цифровом домене, он может содержать «меж выборки», которые превышают полную масштабу после аналоговой реконструкции.) [ 5 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Стандарт AES» AES17-2015: Стандартный метод AES для цифровой аудио -инженерии - измерение цифрового аудио оборудования » . www.aes.org . Получено 2016-04-29 .
Амплитуда синусоидальной волны 997 Гц, положительное пиковое значение, достигает положительного цифрового полного масштаба, оставляя отрицательный максимальный код неиспользованным. ПРИМЕЧАНИЕ В представлении 2's-компенсации отрицательный пик находится на расстоянии 1 LSB от отрицательного максимального кода.
- ^ «IEC 61606-3: 2008 Аудио и аудиовизуальное оборудование - Цифровые аудиоваты - Основные методы измерения аудио -характеристики - Часть 3: профессиональное использование» . Международная электротехническая комиссия . 2008 Получено 2018-07-27 .
Амплитуда синусоиды 997 Гц, чья пиковая положительная образец просто достигает положительного цифрового полномасштабного (в 2-м соревнованиях, двоичное значение 0111… 1111, чтобы составить длину слова), и чья пиковая отрицательная выборка просто достигает значения от негативного цифрового Полномасштабный (1000… 0001, чтобы составить длину слова), оставляя максимальный отрицательный код (1000… 0000) неиспользованный
- ^ «Технические характеристики волн» . Университет Макгилла Телекоммуникации и лаборатория обработки сигналов . Получено 2020-05-03 .
Для данных плавания полномасштабная масштаба составляет 1.
- ^ «Руководство пользователя Adobe Audition» (PDF) .
32-разрядная 0,24 Нормализованная поплавка (тип 3-32-битный) является стандартным форматом плавающей запятой для файлов типа 3 .WAV. Значения нормализованы в диапазоне +/- 1,0
- ^ Nielsen, Søren H.; Лунд, Томас. «Уровни 0DBFS+ в цифровом мастеринге» (PDF) . TC Electronic A/S . Дания. Архивировано из оригинала (PDF) 2019-05-02 . Получено 2018-07-27 .