振幅

<振幅>
  • 振幅とは
 波動の振動の大きさを表す非負のスカラー量である。
 波の1周期内での媒質内における最大変位量の絶対値である。
  • 最大振幅(狭義の振幅)とは
 波の1周期内での媒質内における最大変位量の絶対値である。
 正弦波、矩形波、三角波といった相対的、周期的なはっきりした波動に使用される。
 1方向への周期的なパルスといった非相対的な波動では、最大振幅は曖昧になる。
 非対称な波(一方向への周期的パルスなど)の場合には最大振幅は多義的となる。
(最大値と平均値との差をとるか、平均値と最小値との差をとるか、最大値と最小値との差の半分をとるか、によって得られる値が変わるため)
  • 二乗平均平方根(RMS) 振幅とは
 複雑な波、特にノイズのように繰り返しのない信号の場合には、RMS振幅が一般に用いられる。
(一意に求まり、物理的意味を持つ量であるため)
 例えば、音や電磁波や電気信号として伝えられる仕事率の平均は、RMS振幅の2乗に比例する。
(最大振幅の平方根には一般的には比例しない)

  • 波動方程式
 ***
 Aが波動の振幅
 振幅は、連続波の場合は一定であり、一般には時刻と位置によって変化する。
 振幅の変化の形はエンベロープと呼ばれる。

  • 振幅の構成単位
 振幅の構成単位は波動の種類によって異なる。

①弦の振動による波や、水などの媒質を伝わる波の場合、振幅とは変位である。
②音波や音響信号では、振幅とは便宜上は音圧、または粒子の移動(空気やスピーカーの振動板の動き)の振幅である。
 振幅の常用対数を取ったものはデシベル(dB)と呼ばれ、振幅0の場合には-∞dBとなる。
 Loudnessは振幅に関連があり、通常の音はindependently of amplitudeとして認識されるものの、強度は音に関する最も分かり易い量である。
③電磁放射では、振幅は波動の電場と対応し、振幅の2乗は波動の強度に比例する。

最終更新:2009年08月09日 23:37
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