Poziom (ilość logarytmiczna) - Level (logarithmic quantity)
W nauce i technice , a poziom mocy i poziomu polowego (zwanego również poziom root-power ) są logarytmiczne środki pewnych ilości referencyjnych do standardowej wartości odniesienia tego samego typu.
- Poziom mocy jest logarytmiczna wartość wykorzystywana do pomiaru siły, gęstość mocy a czasem energię z powszechnie stosowanymi jednostkę decybelach (dB).
- Poziom pola (lub główny poziom mocy ) jest logarytmiczna liczba stosuje się do pomiaru ilości, której kwadrat jest zwykle proporcjonalna do mocy (na przykład, kwadratowy napięcia jest proporcjonalny do mocy o odwrotność wartości rezystancji dyrygenta), etc. , z powszechnie używanymi jednostkami neper (Np) lub decybel (dB).
Rodzaj poziomu i wybór jednostek wskazują na skalowanie logarytmu stosunku między wielkością a jej wartością odniesienia, chociaż logarytm można uznać za wielkość bezwymiarową. Wartości referencyjne dla każdego rodzaju ilości są często określane przez normy międzynarodowe.
Poziomy mocy i pola są stosowane w elektronice , telekomunikacji , akustyce i dyscyplinach pokrewnych. Poziomy mocy są używane dla mocy sygnału, mocy hałasu, mocy dźwięku, ekspozycji na dźwięk itp. Poziomy pola są używane dla napięcia, prądu, ciśnienia akustycznego .
Poziom mocy
Poziom wielkości mocy , oznaczonej L P , jest określony przez
gdzie
- P to wielkość mocy;
- P 0 jest wartością odniesienia P .
Poziom pola (lub mocy korzeni)
Poziom z korzenia mocy ilości (znany również jako pole ilości), oznaczoną L F jest określona przez
gdzie
- F jest wielkością pierwiastka mocy, proporcjonalną do pierwiastka kwadratowego z wielkości mocy;
- F 0 jest wartością odniesienia F .
Jeżeli ilość mocy P jest proporcjonalna do F 2 , a jeżeli wartość odniesienia wielkości mocy, P 0 , znajduje się w takiej samej proporcji do F 0 2 poziomy L K i L P są równe.
Neper , bel i w decybelach (jedna dziesiąta B) są jednostkami poziomu, które są często stosowane w takich ilościach, natężenia prądu lub wzmocnienia. Neper, bel i decybel są powiązane przez
- 1B = 1/2log e 10 Np ;
- 1 dB = 0,1 B = 1/20log e 10 Np .
Normy
Poziom i jego jednostki są zdefiniowane w ISO 80000-3 .
Norma ISO definiuje każdą z wielkości, poziom mocy i poziom pola, jako bezwymiarową, gdzie 1 Np = 1 . Jest to motywowane uproszczeniem użytych wyrażeń, jak w systemach jednostek naturalnych .
Powiązane ilości
Wielkość współczynnika logarytmicznego
Ilości mocy i pola są częścią większej klasy, wielkości współczynnika logarytmicznego.
ANSI/ASA S1.1-2013 definiuje klasę wielkości, które nazywa poziomami . Określa poziom wielkości Q , oznaczany L Q , as
gdzie
- r jest podstawą logarytmu;
- Q to ilość;
- Q 0 jest wartością odniesienia Q .
Dla poziomu pierwiastka potęgowego podstawą logarytmu jest r = e . Dla poziomu wielkości mocy podstawą logarytmu jest r = e 2 .
Poziom częstotliwości
Poziom częstotliwości f jest logarytmem stosunku częstotliwości f do częstotliwości odniesienia f 0 . Częstotliwość odniesienia C 0 cztery oktawy poniżej środkowego C .
W elektronice The oktawy (OCT) jest stosowany jako całość z podstawą logarytmu 2, a dziesięć lat (DEC) są używane jako całość logarytm o podstawie 10:
W teorii muzyki The oktawy jest jednostką wykorzystywaną z podstawą logarytmu 2 (zwany przedział ). Półton jest jedną dwunastą oktawy. Cent jest jedną setną półtonu.
Zobacz też
- Decybel § Definicja
- Moc, moc korzeniowa i ilości pola
- Skala logarytmiczna
- Poziom dźwięku (ujednoznacznienie)
- Poziomowanie (zmiennoprzecinkowy stożkowy)
- Arytmetyka poziomu wskaźnika (LI) i symetryczna arytmetyka wskaźnika poziomu (SLI)
Uwagi
Bibliografia
- Fletcher, H (1934), „Głośność, wysokość i barwa tonów muzycznych i ich związek z natężeniem, częstotliwością i strukturą alikwotową”, Journal of the Acoustical Society of America , 6 (2): 59, Bibcode : 1934ASAJ ....6...59F , doi : 10.1121/1.1915704
- Taylor, Barry (1995), Guide for the Use of International System of Units (SI): The Metric System , Diane Publishing Co., s. 28, numer ISBN 9780788125799
- ISO 80000-3 (2006), Ilości i jednostki , Część 3: Przestrzeń i czas , Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna
- Carey, WM (2006), "Źródła dźwięku i poziomy w oceanie", IEEE Journal of Oceanic Engineering , 31 (1): 61, Bibcode : 2006IJOE...31...61C , doi : 10.1109/JOE.2006.872214 , S2CID 30674485
- ISO 80000-8 (2007), Ilości i jednostki , Część 8: Akustyka , Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna
- ANSI/ASA S1.1 (2013), Terminologia akustyczna , ANSI/ASA S1.1-2013 , Amerykańskie Towarzystwo Akustyczne
- Ainslie, MA (2015), „A Century of Sonar: Planetary Oceanography, Underwater Hałas Monitoring and the Terminology of Underwater Sound” , Acoustics Today , 11 (1)
- D'Amore, F. (2015), Wpływ środka nawilżającego i smarującego na kontakt ślizgowy palca–powierzchnia: analiza tribologiczna i dynamiczna
- IEEE/ASTM SI 10 (2016), American National Standard for Metric Practice , IEEE Standards Association