Full skala

För annan användning, se Full skala (disambiguation) .

Inom elektronik och signalbehandling representerar full skala den maximala amplitud ett system kan representera .

I digitala system sägs en signal vara i digital fullskala när dess storlek har nått det maximala representerbara värdet. När en signal har nått digital full skala har allt utrymme utnyttjats, och varje ytterligare ökning av amplituden kommer att resultera i ett fel som kallas clipping . Amplituden för en digital signal kan representeras i procent; full skala; eller decibel, full skala (dBFS).

I analoga system kan full skala definieras av den maximala tillgängliga spänningen, eller den maximala avböjningen ( fullskalig avböjning eller FSD ) eller indikation på ett analogt instrument som en rörlig spolemätare eller galvanometer .

Binär representation

Eftersom representationsintervallet för binära heltal är asymmetriskt, definieras full skala med det maximala positiva värdet som kan representeras. Till exempel är 16-bitars PCM-ljud centrerat på värdet 0 och kan innehålla värden från -32 768 till +32 767. En signal är i full skala om den når från -32 767 till +32 767. (Detta betyder att −32 768, det lägsta möjliga värdet, något överstiger full skala.)

Signalbehandling i digitala ljudarbetsstationer använder ofta flyttalsaritmetik , som kan inkludera värden över fullskaliga, för att undvika klippning i mellanliggande bearbetningsstadier. I en flyttalsrepresentation definieras en fullskalig signal typiskt för att nå från -1,0 till +1,0.

Bearbetning

Signalen passerar genom ett anti-aliasing- , resampling- eller rekonstruktionsfilter , vilket kan öka toppamplituden något på grund av ringning .

Det är möjligt för den analoga signalen som representeras av digitala data att överskrida digital fullskala även om den digitala data inte gör det, och vice versa. Konvertering till den analoga domänen, det finns inga klippningsproblem så länge den D/A- kretsen är väl utformad. I den digitala domänen finns det inga toppar som skapas av dessa konverteringar.

Om en analog fullskalig signal omvandlas till digital via A/D med tillräckligt med sampel, och sedan återkonverteras till analog via D/A , garanterar Nyquist -satsen att det inte kommer att finnas några problem i den analoga domänen på grund av "peak"-problem eftersom den återställda analoga signalen kommer att vara en exakt kopia av den ursprungliga analoga signalen. (Men om signalen är normaliserad i den digitala domänen kan den innehålla "intersample-toppar" som överstiger full skala efter analog rekonstruktion.)