dBFS

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dBFS, englische Abkürzung für Decibels relative to full scale, ist die logarithmische Einheit mit absoluter, oft linearer Skala in einem digitalen tontechnischen System.

Ein analoger Full-Scale-Pegelwert erzeugt den maximalen linearen positiven oder negativen Wert in der digitalen Wortbreite des A/D-Wandlers. Die dB-FS-Werte kennen jedoch für ein einzelnes Sample nur negative Werte (und 0 als Vollaussteuerung). Zur Darstellung auf der dB-FS-Skala wird der digitalisierte Spannungswert umgerechnet. (Prinzipiell können durch Dezibel und so auch durch dB FS nicht nur Spannungen, sondern beliebige Größen dargestellt werden.)

Spitzenwert (Scheitelwert)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Clipping einer digitalen Wellenform

0 dBFS stellt den höchstmöglichen Pegelwert dar (z. B. für +32767/−32768 bei 16-bit). Ein höherer Pegelwert als 0 dBFS für ein einzelnes Sample ist in der digitalen Domain nicht möglich. Ein D/A-Wandler kann aber in speziellen Fällen höhere Pegel (in der analogen Domain) generieren, dies kann sich aus besonders gewählten digitalen Samples, der Wellenform und den Wandlereigenschaften ergeben.

Effektivwert[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Für die Mittelwert-Bildung einer Zahlen- oder Messreihe ist im Audiobereich der Effektivwert gut geeignet. Sein mechanisches Vorbild aus der analogen Welt ist das Dreheisenmesswerk.

In der Praxis werden zwei verschiedene Effektivwerte angewendet, die sich in der Definition des 0 dBFS-Pegels unterscheiden:

  • FS Square Wave (Full-Scale Square Wave):

Mit 0 dBFS wird hier der Effektivwert der maximal möglichen Rechteckschwingung bezeichnet. Daraus folgt, dass eine Sinusschwingung, deren höchstes Einzelsample in der Spitze 0 dBFS erreicht, nur mit –3 dBFS RMS (Root Mean Square, d. h. Effektivwert) angezeigt wird. Diese Definition wird in manchen Audio-Bearbeitungsprogrammen genutzt und liegt auch dem LKFS-Standard zugrunde.

  • FS Sine Wave (Full-Scale Sine Wave):

Der Effektivwert der maximal möglichen Sinusschwingung wird um 3 dB auf 0 dBFS angehoben. Daraus folgt, dass eine Rechteckschwingung, deren höchstes Einzelsample in der Spitze 0 dBFS erreicht, effektiv mit +3 dBFS RMS angezeigt wird. Effektivwerte in FS Sine Wave sind somit um 3 dB höher als in FS Square Wave. Die FS Sine Wave-Definition ist in der professionellen digitalen Tontechnik üblich,[1] damit ein Vollpegel-Sinuston (Testton) auf dem Aussteuerungsmesser mit 0 dBFS (RMS) dargestellt wird; die FS-Square-Wave-Darstellung (−3 dBFS) dieses Sinus-Tones würde zu der falschen Annahme führen, er habe die Vollaussteuerung noch nicht erreicht.

Zur Abgrenzung von der Spitzenwert-Betrachtung (FS Square Wave) wird manchmal die Bezeichnung „dBFS RMS“ verwendet. Man spricht auch von intrinsic level.

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. AES17-1998 AES standard method for digital audio engineering — Measurement of digital audio equipment. Audio Engineering Society, Inc., abgerufen am 19. Juli 2016.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]