振幅

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振幅とは、波動の振動の大きさを表す自然物理単位である。

以下の図で、yが波の振幅である。

時としてこの距離は"最大振幅"と呼ばれ、他の振幅の概念とは区別される。特に電気工学で使用される二乗平均平方根(RMS)振幅がそれにあたる。最大振幅は、正弦波、方形波、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。For an unsymmetric wave, for example periodic pulses in one direction, the peak amplitude becomes ambiguous because the value obtained is different depending on whether the maximum positive signal is measured relative to the mean, the maximum negative signal is measured relative to the mean, or the maximum positive signal is measured relative the maximum negative signal and then divided by two.

For complex waveforms, especially non-repeating signals like noise, the RMS amplitude is usually used because it is unambiguous and because it has physical significance. For example, the average power transmitted by an acoustic or electromagnetic wave or by an electrical signal is proportional to the square of the RMS amplitude (and not, in general, to the square of the peak amplitude).

振幅を形式化するいくつかの方法が存在する。

簡単な波動方程式の場合

$x = A \sin(t - K) + b\ ,$

この場合、Aが波動の振幅である。

振幅の構成単位は波動の種類によって異なる。

For waves on a string, or in medium such as water, the amplitude is a displacement.

The amplitude of sound waves and audio signals conventionally refers to the amplitude of the air pressure in the wave, but sometimes the amplitude of the displacement (movements of the air or the diaphragm of a speaker) is described. The logarithm of the amplitude squared is usually measured in dB, so a null amplitude corresponds to -∞ dB.

電磁放射では、振幅は波動の電場と対応する。振幅の2乗は波動の強度に比例する。

The amplitude may be constant (in which case the wave is a continuous wave) or may vary with time and/or position. The form of the variation of amplitude is called the envelope of the wave.