Úroveň (logaritmické množství) - Level (logarithmic quantity)

Ve vědě a technice jsou úroveň výkonu a úroveň pole (nazývaná také úroveň kořenové síly ) logaritmická měřítka určitých veličin vztažená ke standardní referenční hodnotě stejného typu.

  • Úroveň výkonu je logaritmická množství použít pro měření síly, hustota výkonu nebo někdy energie, s běžně používanými jednotkou decibelech (dB).
  • Úroveň pole (nebo na úrovni kořenového výkonu ), je logaritmická veličina používá k měření množství, o nichž čtverce je obvykle proporcionální k síle (například čtverec napětí je úměrná energii tím, inverzní dirigentského Resistance), atd. s běžně používanými jednotkami neper (Np) nebo decibel (dB).

Typ úrovně a výběr jednotek udávají měřítko logaritmu poměru mezi veličinou a její referenční hodnotou, i když logaritmus lze považovat za bezrozměrnou veličinu. Referenční hodnoty pro každý typ množství jsou často stanoveny mezinárodními normami.

Výkonové a polní úrovně se používají v elektronickém inženýrství , telekomunikacích , akustice a příbuzných oborech. Úrovně výkonu se používají pro sílu signálu, sílu hluku, sílu zvuku, expozici zvuku atd. Úrovně pole se používají pro napětí, proud, akustický tlak .

Výkonová úroveň

Úroveň veličiny výkonu , označená L P , je definována vztahem

kde

  • P je výkonové množství;
  • P 0 je referenční hodnota P .

Úroveň pole (nebo root-power)

Úroveň veličiny root-power (také známé jako veličina pole ), označovaná L F , je definována pomocí

kde

  • F je množství odmocniny, úměrné druhé odmocnině množství výkonu;
  • F 0 je referenční hodnota F .

Pokud je výkonová veličina P úměrná F 2 a je -li referenční hodnota výkonové veličiny P 0 ve stejném poměru k F 0 2 , úrovně L F a L P jsou stejné.

Neper , bel a decibel (desetina z Belgie) jsou jednotky úrovně, které jsou často používané pro takové množství, jako je energie, intenzity, nebo zisk. Neper, bel a decibel spolu souvisí

  • 1 B = 1/2log e 10 Np ;
  • 1 dB = 0,1 B = 1/20log e 10 Np .

Standardy

Úroveň a její jednotky jsou definovány v ISO 80000-3 .

Norma ISO definuje každou úroveň výkonu veličin a úroveň pole jako bezrozměrnou, přičemž 1 Np = 1 . To je motivováno zjednodušením příslušných výrazů, jako v systémech přírodních jednotek .

Související množství

Logaritmický poměr množství

Veličiny výkonu a pole jsou součástí veličin logaritmického poměru.

ANSI/ASA S1.1-2013 definuje třídu veličin, které nazývá úrovně . Definuje úroveň veličiny Q , označenou L Q , as

kde

  • r je základ logaritmu;
  • Q je množství;
  • Q 0 je referenční hodnota Q .

Pro úroveň množství kořenové síly je základ logaritmu r = e . Pro úroveň veličiny výkonu je základ logaritmu r = e 2 .

Úroveň frekvence

Frekvenční úroveň frekvence f je logaritmus poměru frekvence f k referenční frekvenci f 0 . Referenční frekvence je C 0 , čtyři oktávy pod středem C .

V elektronice se oktáva (okt) používá jako jednotka s logaritmickou základnou 2 a dekáda (dec) se používá jako jednotka s logaritmickou základnou 10:

V hudební teorii je oktáva jednotka používaná s logaritmickou základnou 2 (nazývá se interval ). Půltón je jedna dvanáctina oktávu. Cent je jedna setina půltón.

Viz také

Poznámky

Reference