信号电平表
LED发光二极管技术参数常识
LED发光二极管技术参数常识半导体发光器件包括半导体发光二极管(简称LED)、数码管、符号管、米字管及点阵式显示屏(简称矩阵管)等。
事实上,数码管、符号管、米字管及矩阵管中的每个发光单元都是一个发光二极管。
一、半导体发光二极管工作原理、特性及应用(一)LED发光原理发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成的,其核心是PN结。
因此它具有一般P-N结的I-N特性,即正向导通,反向截止、击穿特性。
此外,在一定条件下,它还具有发光特性。
在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P区注入N区。
进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光,如图1所示。
假设发光是在P区中发生的,那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光,或者先被发光中心捕获后,再与空穴复合发光。
除了这种发光复合外,还有些电子被非发光中心(这个中心介于导带、介带中间附近)捕获,而后再与空穴复合,每次释放的能量不大,不能形成可见光。
发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大,光量子效率越高。
由于复合是在少子扩散区内发光的,所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。
理论和实践证明,光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度E g有关,即λ≈1240/Eg (mm)式中Eg的单位为电子伏特(eV)。
若能产生可见光(波长在380nm紫光~780nm 红光),半导体材料的Eg应在3.26~1.63eV之间。
比红光波长长的光为红外光。
现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管,但其中蓝光二极管成本、价格很高,使用不普遍。
(二)LED的特性1.极限参数的意义(1)允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。
超过此值,LED发热、损坏。
(2)最大正向直流电流IFm:允许加的最大的正向直流电流。
超过此值可损坏二极管。
(3)最大反向电压VRm:所允许加的最大反向电压。
时码
时码1. 各种时码的比较除了图像质量外，节目录制的过程中有两个方面是比较容易被忽视的，一个是时码；另外一个是声音电平的控制。
时码是在60年代发展起来的作为视频和音频的同步信号。
不管在视频还是在音频制作中，时码都非常重要。
运用时间码进行同步是音频领域中最常用的方法，音频同步信号有三种基本的时码：LTC、MIDI码和数字时钟等。
目前在电视台的节目制作流程中，从节目制作、编辑到播出控制都基于时码进行。
磁带上记录的每帧信号都分别对应一个地址信号，时码就象一个序列编码，将时间定义为“小时、分钟、秒、帧”，地址信号被转换为二进制数字信号后，记录在专用的纵向磁迹或插入到视频信号的场消隐内，不仅能记录时间的绝对地址，还可以有其他更多的信息，如不同的标志位、同步序列和校验等。
其中，N制的时码分为失落帧和非失落帧等。
CTL码和TC码是两种常用的时间计数编码。
CTL码是由专用的CTL磁头在录像带专用磁迹上记录的频率为25HZ的方波脉冲信号。
编辑的时候可以通过在基准点清零的办法方便地计算出节目的长度，但是高速走带和磁带磁粉脱落时可能发生脉冲丢失影响编辑精度。
SMPTE时码是60年代由美国电影电视工程师协会提出的用于对录像带进行编辑的一种绝对地址码。
SMPTE规定的TC码包括纵向时码（LTC）和场逆程时码（VITC）。
LTC在视音频中都有应用，录成标准的音频电平。
LTC码是二进制码，包含了时间码在内的许多信息。
每一帧LTC为一个80bit的数据包，包含了小时、分钟、秒、帧、失落帧以及32位用户自定义位等信息。
调制方式采用双相位标志码，自带时钟，能够在大的速度范围内分离时钟和数据，信号极性反转也不影响解码，无直流和低频分量，有利于磁性录放。
一般传输使用两线的双绞线；LTC是由固定磁头连续记录在一条专用纵向磁迹上的时间码。
LTC由于是音频，重放时信号幅度会随带速的降低而减少，如暂停的时候就是静音。
LTC码对录像机的磁头性能要求很高，强的音频兼容能力，在数字媒体如硬盘等，一些由磁带走带等性能引起的现象就不存在。
广播电视节目音频的电平及响度规范
广播电视节目音频的电平及响度规范作者：***来源：《卫星电视与宽带多媒体》2021年第23期【摘要】本文介绍了音频在广播电视节目中的重要意义，介绍了音频节目生产制作中如何正确查看使用软硬件电平表和响度表制作出符合标准的广播音频节目，对广播电视节目的音频电平及响度规范化和标准化。
【关键词】音频;电平;响度中图分类号：TN929 文献标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.23.027当前广播电视台节目制作过程中，重视频、轻音频现象明显。
时常发生毫无道理的声音忽大忽小、各个节目制作人员以自己的感觉为标准，声音也有大有小，甚至有时还会有失真的情况发生，这些情况不仅大大增加了串编工作的工作量还严重影响到节目本身的质量。
音频对于广播电视节目来说非常重要，为了制作出符合标准化、规范化的的广播电视节目，确保节目安全优质传输，按照《GYT 192-2003数字音频设备的满度电平》中的规定，结合我台实际情况，对系统音频的电平及响度做出规范就有了很实际的意义。
综述：电平：作为以电信号大小的表达方式反映当前声音音量的大小。
测量方法：宿主自带电平表（PPM表）响度：又称音量，描述的是声音的响亮程度，即人耳感受到的声音强弱，是表示人耳对声音的主观感受，是主观量。
定义1000Hz、40dB纯音时响度为1sone。
（宋）又根据国际电信联盟（ITU）和欧洲广播联盟（EBU）《ITU-R BS.1771-1-2012 响度和真峰值指示表的要求》中指出响度单位LU。
测量方法：直播间-主备播响度表。
制作站-WAVES的 WLM meter或者TC ElectronicLM1n/LM2n/LM6n插件。
对于本台常用宿主audition来说，窗口/振幅统计命令，可以得到响度值。
现如今，对于音视频从业者来说，单个电平指标不足以表示音频的大小，还需要有响度的指标，必须要把这两个指标结合起来分析。
数字音频系统的最大电平“满刻度”电平为0dBFS电平检测表校准的稳态参考信号（校准电平）为-20dBFS音频节目的最大允许电平应比校准电平高9dB，除此之外还应保留有6dB电平储备量。
数字满度电平及其与模拟电平
数字满度电平及其与模拟电平电平在音频系统中至关重要，电平值的正确选择决定着整个音频系统的质量优劣，尤其是在现阶段数字化进程中，存在着大量的数字和模拟混合系统，弄清数字满刻度电平即0dBFS所对应的模拟电平值至关重要。
一数字音频系统中满刻度电平的概念dBFS（dB Full Scale）是数字音频信号电平单位，也叫满度相对电平。
Full Scale指0 dBFS的位置，等于满度的数字音频参考电平。
“满刻度”是指转换器可能达到“数字过载”之前的最大可编码模拟信号电平。
数字音频信号以系统能处理的最大音频信号的编码为基准值，数字音频信号幅度的编码相对于这个最大音频编码所代表的幅度之比，即为满度相对电平，因为规定最大值为基准，所以，实际数字音频信号的相对电平都为负值。
二几个不同的标准现今存在两个不同的数字基准编码电平，一个是SMPTE（美国电影与电视工程师协会）提出的，一个是EBU（欧洲广播联盟）提出的。
两个标准都明确规定，无论用多少比特的量化精度，基准编码电平（coding level）都应该与系统最大编码电平有相对固定的关系。
SMPTE（RP 155-1997）的规定为“0dBFS对应+24dBu”，其对数字音频设备满度电平的相关表述为：* 校准信号为比系统最大电平低20dB的1KHz正弦波。
考虑16比特有效位编码，此最大电平的正峰值为7FFF（十六进制），负峰值为8000（十六进制）；* 电平检测表应校准到稳态参考信号（－20dBFS），相当于音频节目信号的正常工作电平（2000年广电总局发布的GY/T152《电视中心制作系统运行维护规程》中规定我国电视制作音频系统的校准电平为+4dBu，所以数字满度电平应为+24dBu）。
EBU（R 68-2000）的规定为“0dBFS对应+22dBu”，其对数字音频设备满度电平的相关表述为：* 校准信号为1KHz正弦波；* 音频节目的最大允许电平应比校准电平高9dB；* 考虑到操作误差和音频节目瞬间峰值的影响，应留6dB的电平储备量；* 考虑到广播用准峰值表的特性，实际的峰值比准峰值表的指示要高3dB；* 在数字设备中，数字音频信号编码电平的校准电平应比系统最大可编码电平低18dB（2000年广电总局发布的GY/T152《电视中心制作系统运行维护规程》中规定我国电视制作音频系统的校准电平为+4dBu，所以数字满度电平应为+22dBu）。
DB单位换算表
dBm/mW/dBmV/mV(RMS)/mVp/mVpp/uV(RMS)/dBuV常用单位换算表（50欧阻抗下）POWER CONVERSION TABLESystem: 50OhmdBm mW dBmV mV(RMS) mVp mVpp uV(RMS) dBuV -130 1.00E-13 -83.01 7.07E-05 1.00E-04 2.00E-04 7.07E-02 -23.01 -100 1.00E-10 -53.01 2.24E-03 3.16E-03 6.32E-03 2.24E+00 6.99 -50 1.00E-05 -3.01 7.07E-01 1.00E+00 2.00E+00 7.07E+02 56.99 -45 3.16E-05 1.99 1.26 1.78 3.56 1.26E+03 61.99 -40 1.00E-04 6.99 2.24 3.16 6.32 2.24E+03 66.99 -35 3.16E-04 11.99 3.98 5.62 11.25 3.98E+03 71.99 -30 1.00E-03 16.99 7.07 10.00 20.00 7.07E+03 76.99 -25 3.16E-03 21.99 12.57 17.78 35.57 1.26E+04 81.99 -20 0.01 26.99 22.36 31.62 63.25 2.24E+04 86.99 -15 0.03 31.99 39.76 56.23 112.47 3.98E+04 91.99 -10 0.10 36.99 70.71 100.00 200.00 7.07E+04 96.99 -5 0.32 41.99 125.74 177.83 355.66 1.26E+05 101.990 1.00 46.99 223.61 316.23 632.46 2.24E+05 106.991 1.26 47.99 250.89 354.81 709.63 2.51E+05 107.992 1.58 48.99 281.50 398.11 796.21 2.82E+05 108.993 2.00 49.99 315.85 446.68 893.37 3.16E+05 109.994 2.51 50.99 354.39 501.19 1002.37 3.54E+05 110.995 3.16 51.99 397.64 562.34 1124.68 3.98E+05 111.996 3.98 52.99 446.15 630.96 1261.91 4.46E+05 112.997 5.01 53.99 500.59 707.95 1415.89 5.01E+05 113.998 6.31 54.99 561.67 794.33 1588.66 5.62E+05 114.999 7.94 55.99 630.21 891.25 1782.50 6.30E+05 115.9910 10.00 56.99 707.11 1000.00 2000.00 7.07E+05 116.9911 12.59 57.99 793.39 1122.02 2244.04 7.93E+05 117.9912 15.85 58.99 890.19 1258.93 2517.85 8.90E+05 118.9913 19.95 59.99 998.81 1412.54 2825.08 9.99E+05 119.9914 25.12 60.99 1120.69 1584.89 3169.79 1.12E+06 120.9915 31.62 61.99 1257.43 1778.28 3556.56 1.26E+06 121.9916 39.81 62.99 1410.86 1995.26 3990.52 1.41E+06 122.9917 50.12 63.99 1583.01 2238.72 4477.44 1.58E+06 123.9918 63.10 64.99 1776.17 2511.89 5023.77 1.78E+06 124.9919 79.43 65.99 1992.90 2818.38 5636.77 1.99E+06 125.9920 100.00 66.99 2236.07 3162.28 6324.56 2.24E+06 126.9921 125.89 67.99 2508.91 3548.13 7096.27 2.51E+06 127.9922 158.49 68.99 2815.04 3981.07 7962.14 2.82E+06 128.9923 199.53 69.99 3158.53 4466.84 8933.67 3.16E+06 129.9924 251.19 70.99 3543.93 5011.87 10023.74 3.54E+06 130.9925 316.23 71.99 3976.35 5623.41 11246.83 3.98E+06 131.9926 398.11 72.99 4461.54 6309.57 12619.15 4.46E+06 132.9927 501.19 73.99 5005.93 7079.46 14158.92 5.01E+06 133.9928 630.96 74.99 5616.75 7943.28 15886.56 5.62E+06 134.9929 794.33 75.99 6302.10 8912.51 17825.02 6.30E+06 135.9930 1000.00 76.99 7071.07 10000.00 20000.00 7.07E+06 136.9931 1258.93 77.99 7933.87 11220.18 22440.37 7.93E+06 137.9932 1584.89 78.99 8901.95 12589.25 25178.51 8.90E+06 138.9933 1995.26 79.99 9988.15 14125.38 28250.75 9.99E+06 139.9934 2511.89 80.99 11206.89 15848.93 31697.86 1.12E+07 140.9935 3162.28 81.99 12574.33 17782.79 35565.59 1.26E+07 141.9936 3981.07 82.99 14108.64 19952.62 39905.25 1.41E+07 142.9937 5011.87 83.99 15830.15 22387.21 44774.42 1.58E+07 143.9938 6309.57 84.99 17761.72 25118.86 50237.73 1.78E+07 144.9939 7943.28 85.99 19928.98 28183.83 56367.66 1.99E+07 145.9940 10000.00 86.99 22360.68 31622.78 63245.55 2.24E+07 146.99功率计算方法：5v供电就是最大输出电压是5Vpp，换算下来，就是1.77Vrms,Pout=4*1.77*1.77/Rload=12.53/RL如果负载使用4ohm喇叭，那输出功率是3.13W电压峰-峰值：指的是交流电、纹波、脉冲电等等波形中，波形最高点和最低点的电压差---叫电压峰-峰值。
电压电平的单位dBm
电压电平的单位dBm、dBu、dBv
电压电平（voltage level）的定义是：某一电压V与一基准电压Vr相比求常用对数乘以20以dB表示的值为电压V的电压电平。
即
由于Vr取值的不同，常用的电压电平单位有下列三种：
A、dBm 由于1mW电功率在600Ω阻抗上的电压可算得为0.775V，所以Vr=0.775V所求得的电压电平，单位也可写为dBm。
由于当设RΩ阻抗上的电功率为P，并设Rr=600Ω时，
如R=Rr=600Ω，则
所以这时以dBm表示的电压电平与相应的电功率电压数值相等。
如R≠Rr=600Ω，则
即以dBm表示的电压电平应为以Vr=0.775V求得的电压电平加上修正项10lgR r/R才与相应的电功率电平dBm值相等。
B、dBu 如果只考虑电压电平本身，不考虑是否与相应的电功率电平之间的关系，那么求电压电平时，就可以不管阻抗是否为600Ω，即不管上述的修正项。
这样，当以Vr=0.775V为基准电压时所求得的电压电平单位为dBu。
C、dBv 以Vr=1V为基准电压时所求得的电压电平值，单位为dBv。
目前 dBu 通用于广播方面，如调音台的调音设备及电气测试设备及仪表等。
dBv比较通用于声学及其它测试仪器。
增益调节
增益调节调整你的音响。
你的调音台或音响系统是否提供了最佳音响效果？通过设置调音台和整个系统，实现准确的增益调节（增益结构），它们可以呈现惊人的清晰度。
增益调节是对调音台或音响系统每个环节的增益进行设置，在噪声和失真之间实现最佳平衡的过程。
旨在让调音台（或音响系统）运行中的每个环节都拥有最佳信号电平。
什么状态是最好的？让每个环节最大音量的信号峰值始终比削波低几分贝，即使在提升均衡器，或增加压缩器中的增益时也一样。
如此一来，峰值状态下就不会出现声音失真的情况，同时信号也可以很好的掩盖住调音台的本底噪声。
每个环节信号电平的高低最好都控制在即可以掩盖噪声，又可以避免失真的程度。
每个音频组件都会在一定的最佳信号电平下表现出最佳状态，而该电平通常可以使用设备内置的电平表或LED来指示。
当增益调节准确时，系统中所有组件产生削波的时间相同。
本文中，我将提出一些能有效在调音台和整个音响系统中设置增益结构的方法。
Background 本底噪声 首先，让我们回顾一下音频设备中信号电平的概念（图1）。
图表底部是设备的本底噪声-它所产生的噪声不具有电平信号。
图表顶部是削波电平-即，那一段齐平的信号峰值，此时的失真易于被听见。
中间范围可以决定信号的清晰程度。
图1 正如图2所示，运行中的音乐或演讲信号电平（电压）会持续发生变化。
可以想象成音乐乐句加上低电平的合成器Pad音色，加上高电平的打击乐。
该段落的平均电平或音量比较低，但是它的瞬时峰值电平却很高。
图2：音乐信号中的平均电平和峰值电平。
根据信号种类的不同，峰值电平可以超过平均电平，达到24分贝。
相对于发出持续声音的乐器（合成器，风琴，长笛），打击乐器的声音可能会拥有更高的峰值-即使两个信号的平均电平相近。
调音台中的电平表可能会以两种模式来显示信号电平：RMS和峰值。
RMS（或均方根）读数就相当于平均电平数。
音量电平表（VU)的读数就约等于平均电平数。
显示在设置为峰值模式的LED柱状电平表中的峰值读数，会指示峰值电平或短期瞬时值。
高电平符号
高电平符号
在正逻辑中，规定用高电平用“1”表示，低电平用“0”表示。
数字信号：数字信号是时间和幅度上都不连续变化的离散的脉冲信号，用数字信号对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路，也称为数字逻辑电路。
数字信号的高、低电平可以用“1”和“0”来表示。
如果高电平用“1”表示，低电平“0”表示，这种表示方法就是正逻辑，如果高电平用“0”表示，低电平用“1”则表示负逻辑，一般都是按照正逻辑来表示电路。
扩展资料：
高电平低电平主要应用于数字电路。
体现在电路上就是只有‘有’和‘无’，没有中间值，这个有在不同电路上的电压值不相同。
如果是5V供电的数字电路，高电平就是5V，或接近5V。
低电平就是‘无’，就是0V或接近0V。
意思可以用开关灯形容，开灯，也就是闭合开关，220V电压直接加在灯泡上，就是高电平，使其发光。
关灯、开关断开，灯泡上的电压消失，也就是低电平。
与其不同的是模拟电路上用的电压，这个电压是连续的，有当前值的。
比如调光灯泡，当你接通电源时，根据调光旋钮的位置，灯泡亮的程
度不同，它除了最亮，最暗以外，还有中间的任意值。
如果变化不是太快的，你可以用万用表直接测量。
一般来说不管什么电平（比如CMOS，TTL）高电平电压要大于3V低电平电压小于0．8v，一般就是GND的电位。
如果变化很快的电平，你用万用表是测量不出的。
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信号电平表
信号电平表是一种测量电子系统信号强度的工具。
它通常显示了电路中的信号
的电平，以帮助用户确定电子系统中的供电电压和信号强度的宽度。
什么是信号电平？
信号电平是指将信号电压与参考电压之间的差异转化为比率的一种电气量。
它
通常用以表示信号强度，在电子中非常重要。
在数字电子中，信号电平常见于传输线路和芯片，以确定信号是否被正确检测。
例如，在一个数字串行通信串行接口中，信号电平通常是确定数据1和数据0之间的临界点。
电气工程师可以使用信号电平表来采集和显示这些数字和模拟信号。
信号电平表的优势
信号电平表可以测量各种电子系统的电压和信号强度。
这些包括广播、电视、
卫星通信、电子邮件、互联网、电视游戏机和车辆的电气系统。
信号电平表有许多优势，包括：
•提供高精度的测量结果。
•仅需要较少的硬件和软件资源。
•可以被简单地控制，操作方便。
•常常可用于判断其他测试工具的精度。
•通常易于导入导出结果。
信号电平表通常适用于不同的频率，在不同的环境中使用。
它们通常由电气工
程师和无线电爱好者使用。
如何使用信号电平表
使用信号电平表有一些基本步骤：
1.连接测量设备，包括电源和测试设备。
设备应该整齐排列，保持良好
的物理稳定性。
2.开启电源和测试设备。
3.确保测量设置以及接线正确。
4.采集测量数据，显示测量结果。
在使用信号电平表的过程中，需要注意一些因素，如干扰和环境变化，因为这
些因素可能影响到测量结果。
如果遇到问题，应该重新检查测量设置和接线，以确保精确的测量结果。
信号电平表的应用
信号电平表广泛应用于电子系统、通讯系统、视频处理系统和音频处理系统。
在电子系统中，信号电平表可用于测量电路中的信号强度，从而确定电子系统供电电压和信号强度的宽度。
在一个广播系统中，信号电平表被用来测量电视和电台信号，用于定位线路中存在的问题。
在一个视频处理系统中，信号电平表被用来测量各种视频输入的信号强度。
在一个音频处理系统中，信号电平表被用来测量各种音频输入的信号强度。
结论
信号电平表是电气工程师和无线电爱好者必备的工具，它可以用于测量各种电子系统的电压和信号强度。
信号电平表具有高精度、易于使用等优势，并广泛应用于电子系统、通讯系统、视频处理系统和音频处理系统等领域中。
在使用信号电平表的过程中，需要注意一些因素，如干扰和环境变化，以保证测量结果的精确性。