Il dBFS (decibel relative to Full Scale) è una misura usata in ambito digitale per quantificare il livello di un segnale rispetto al livello massimo che il sistema può rappresentare, ossia il Full Scale (scala completa).
Nel mondo digitale, i segnali vengono rappresentati come sequenze di numeri a bit limitato, ad esempio a 16 o 24 bit per canale, come nel caso dell’audio. Il livello massimo che un segnale digitale può raggiungere senza distorsione è chiamato appunto Full Scale, cioè il punto oltre il quale non si possono rappresentare valori più alti senza causare clipping (distorsione). In dBFS:
- 0 dBFS corrisponde al livello massimo possibile senza distorsione.
- Tutti gli altri valori in dBFS sono relativi a questo massimo e sono negativi, rappresentando livelli di segnale più bassi. Ad esempio, un segnale a -6 dBFS è 6 dB sotto il livello massimo raggiungibile, mentre un segnale a -20 dBFS è 20 dB sotto.
Il dBFS si calcola facendo riferimento al massimo valore di ampiezza digitale possibile per un segnale. Se prendiamo come riferimento l’ampiezza massima possibile del segnale digitale e il valore attuale , il dBFS può essere espresso come:
La AES (Audio Engineering Society) e la EBU (European Broadcasting Union) raccomandano che il picco massimo non superi mai 0 dBFS in fase di trasmissione per evitare clipping. La EBU, in particolare, raccomanda di mantenere i segnali audio digitali per le trasmissioni a un livello medio attorno ai -23 LUFS (Loudness Units Full Scale) per una gamma dinamica ottimale, lasciando quindi una riserva per i picchi fino a 0 dBFS.
La Root Mean Square di un valore in dBFS si può trovare come:
O su python: rms = np.sqrt(np.mean(frame**2)). LPT per ricordarsi l’orine: Dall’esterno verso l’interno Root, poi Mean e poi Square.