模拟与数字设备的输入及输出　

何时其专业标准讯号电平不再标准？当你要连接数字器材时，你能清楚两链级的标准是正确的吗？一般问题几乎关切的是一模拟混音平台与模拟/数字转换(A-Dconverter)或标准讯号之改变。问题是转换后其记录的数字讯号电平是低得与噪音底层一样，藉由模拟的设备来回放放大，往往就变成不适当的电平量，如果你已经发现你很容易碰到此情况，那就花几分钟看一下这篇文章。

模拟讯号的标准

声音器材制造者最喜欢拥有标准，甚至宣告标准，为何？规格可使他们产品优越于别人，规格可使他们建立权威。这就是为什么会有这么多的他们所切划的”规格”！只要关切到模拟讯号，规格表一看，就有两个问题，+4dBu及_-10dBv，各自为专业的及半专业的标准。但是这些电平规划实际上代表着什么？硬要把它说到底，分贝单位，或是对数等数据就浮出台面，又不能完全使人了解，更何况制造业者是希望能模糊这方面的数据，在这方面它们做得很好。

早期的标准是从电话工程方面源起，当所有的装备的输入及输出阻抗是其标准是600Ω，采用1miliWatt作为在电话在线声音参考位准，又1miliWatt很难形容，因此，当转换成为RMS(有效)电压，在600Ω(Power=Voltage2/Resistance)测得0.775V之值，表上ｍ系指示1miliwatt参考值。

因此，参考点当做是0dBm，专业音响终究设定+4dBm做为标准校正水平，这就是在VU表上：

0VU=+4dBm=1.228Vrms指示零指示之水平。

现今音响工业不再采用0dBm做为参考标准，而是0dBu，此项采用也就是0.775V参考电压。但是不再坚持任何特殊阻抗，各位看倌如要深入dBm、dBv、dBu、dBV、dBW可去收集早期的书籍，总之现今规程的表明dB=dBu=dBv=dBm、除非特别说明，在实用上又是何种意义？

其实如果你有一台讯号产生器，产生在输出表上显示0VU其主要输出应该是测到+4dBu或1.228Vrms。大多数的专业装备期望此项的条件是链级之间正常的讯号传递回放电平量，其意思是我们改正输入or输出的电平位能，显示其经过讯号链之整体增益补偿/衰减时，不会过载或低于噪声层，可满足回放的适用条件。就消费者市场，为求其完整性，半专业电平标准采用–10dBV为非平衡号，用简单价廉的电路做接口，此时参考点是1Voltrms取代0.775V(dBV之V是大写)。

标准–10dBV电平量相当于316mVrms。

此相当于专业+4dBu参考水平1/4电压值，或低于几乎12dB，各位不难发觉高电平Hi-Line半专业的输出，皆不俱增益or衰减控制组件，廉价设备的2Trkin/out也是直接的并接在总输入/出的端点。许多工程师们喜欢模拟讯号的一项特征是，如果你全力驱动设备的电平量，在他们的增益电路上，声音的质量随心所欲地改变，.通常模拟系统会渐行过载，失真变体，随讯号成比例产生。然而，这只是一项特殊效应，针对耳朵它并不是恶劣到不可听，通常我们会试着避开过载失真，最后，系统设计者共识创造一个安全的缓冲区，叫做系统余裕(headroom)。它可以让讯号峰值高过正常电平，补偿其瞬时电平难以掌握的动作。

进入数字转换器

在数字音频的领域里，讯号过载并不像模拟架构里，尚有音乐性隐约的参伴，过载在数字转换里，他们是不被接受的！你马上会听到”PI””PAI”非音乐性的突兀噪音，这是必须予以避开的，从最早DAT出现，指示其讯号电平是以dBFS（分贝满刻度记录），这指示电平量的新方法规格是由于数字转换电平量子化，其系统不能刻录讯号最高的波形振幅最大倍数，因此工程师决定界定数位讯号参考点在其最大值，(数字表头的最高读值)是0dBFS，这FS代表满格值。

在模拟系统中，因为电路架构的特性，自然成为类似所谓的缓冲区来迎合这随时不寻常节目音乐的音量峰值，或瞬间的高电平。又呈对数比例的耳朵，在聆听时，再加上观看，这监视动态的仪器有赖于一电压指示单位:音量(VU、VolumeUnit)表原本早先是设计去指示个电平位准，那是成比例的非常接近到感知的讯号源之响度，今日许多的VU表和LEDBarGraphs不再有正确恰当的电表弹道学，这是由于价格的局限性，然而在混音平台输出的VU表和LEDBarGraphs是这个操作员所必须依靠与相信的。

让我们讲述这到峰值输出电平位准与我们将用来设置增益架构的方面，因为VU表的移动是阻尼(衰减减幅)去反应(反射)个讯号的感知的响度，它在指示瞬时峰值的工作上做的非常差，这是为什么有许多使用了分离的峰值指示器的原因，峰值电平位准是超过在VU表所指示出的电平位准之上的15到20dB，混音平台的设计者们，适切的意识到这个事实，并且在我们今天所用的混音机上反应了这问题，顾及了0VU=+4dBu，并且在大多数的混音机具有+18dBu到+24dBu的最大值输出电平位准，各个的差异在最大值和0VU之间的是14dB和20dB，这需要的14dB到20dB的余裕(Headroom)是为了对于平均值到峰值比的去避免波形切割的安全性，如果你在节目内容内保持VU表指示大约在0VU的位置处，则这些瞬时随变的峰值讯号，将不会超过这个最大输出，因而避免混音机输出波形切割，然而由于刻意的将动态挚控于0VU上下，输出虽不至于切割，却使得音乐动态没有起伏，这又不是我们想要的结果，因而允许瞬时万变的动态电平，然后在大电平的输出又不会波形失真，这由0VU(+4dB)的位置到+18dBuor+24dBu，之间有14dBor20dB的缓冲空间，实足足有余，又真对现场声音系统方面，绝大多数的扩大机产生满输出功率(FullOutputPower)时只需要0.775V到1.545VRMS的输入讯号(这是在VU表上的0dBu到＋10dBu或者－4dB到＋6dB之间)。

0dBu=-20dBFS(美规)–22dBFS(欧规)=-4VU=0.775V

+4dBu=-16dBFS(美规)=-18dBFS(欧规)=0VU=1.228=1.23V

因为大多数的电子产品在波形切割之前能产生6.153VRMS(＋18dBu)或12.275VRMS(＋24dBu)。

而制造商为令其设备规程符合要求，大多数都能生产出比所订定的数据多更多的而没有失真切割。因此，模拟装备标准地提供18dB或更高的缓冲区，似乎数字系统也以同样的方法建立对应此缓冲空间。经过一段时间的标准演化后，美国采用的误差标准名义上，模拟电平定置在+4dBu相当于数字系统–16dBFS。

(相当于0dBu等于是–20dBFS美规，在欧洲则订定标准在0dBu相当于–22dBFS)，如此一来两套不同的电平指示才可兼容再生播出。不管如何，你可以发现任一标准的混音平台的channel输入皆有一个pad20dB，衰减按键，0dBFS的讯号接回channel，然后衰减20dB，这时你把channel的音量推杆置于参考点0，则刚好会是+4dB左右的输出。此项人为制造的缓冲区，对瞬间过载提供合理程度的保护，但是一般说来，记录在数字系统数据的平均电平位准，低电平档位约–12dBFS，有关记录刻划质量，这并不是问题，特别是如果你正在一个20或24–bit格式化工作，因此噪音底层将至少低于最小程序水平84dB。

事实上，这个方式简单地操作数字系统，构型极相似模拟工作特性，但远比任何模拟记录系统所获的结果佳。

电平位能的掌握

当记录非预期的瞬时动态电平节目时，由–16dBFSto0dBFS之间的缓冲区容许误差是重要的，它可能包括非预期的大量电平转换峰值。

然而，当此大的峰值电平量工作在可控制的后级功率放大系统方面，它是无需要的，(如上述的)，它必须利用压缩或限制装置来约束这过多无害的转换峰值。不过就音乐制作刻录时，峰值电平值忠实润饰所需的是大量的”缓冲区”动态电平，它可调整所有的音乐电平量至峰值，在取样上尽可能接近最大电平量0dBFS(+24dBu)。标准地讲法，音乐节目将其AtoD的作业事实上，这所制定的电平位置是一项制式流程。

从声音制作成CD的红皮书”RedBook”规格坚持取样的电平位能，应能达至–4dBFS之上，它是一个正常的刻录作业，当我们已经见到+4dBu模拟输入将标准地产生一个–16dBFS数字讯号，或是固定地到+12dBu(+8VU)标示在混音平台上，但是将仅可达到峰值数位电平约–8dBFS，直接地纪录在或CD或DAT(非持续讯号)，比商业化CD将输出结果在持续讯号下予以记录好太多了。

因为在模拟电路内动态讯号条件不足下，给予增益放大，那工作的噪音底层将跟着一起放大取得，数字架构的噪音系数则比模拟好，大多数价格便宜的工作台其声音大多是其指示表头已经超载全时程停溜在表头的最大值上，然而如果你的A-D转换器是适切地装配在+4dBu输出，到-10dBV之间，A-D转换器输入12dB电平之差异，将可让数字满格值记录讯号的设备，>产生+8dBu(4VU)工作台输出，对于模拟数字的转换+4dBu&-10dBV之间的接驳匹配，希望各位看倌有所得，毕竟使用多高的取样或是多忠实的转换设备，动态的电平下取得一适宜的讯号，还是离不开事先的位电平调整，输入/出阻抗的匹配，你说对么......