Перегляд вихідного коду сторінки Амплітуда

[[Файл:Wave characteristics.svg|thumb|450px|right| Синусоїдальне (гармонічне) коливання: <math>\lambda</math>&nbsp;— довжина хвилі, <math>y</math>&nbsp;— амплітуда хвилі<br/> у системі координат з осями «зміщення» ({{lang-en|displacement}}) та «відстань» ({{lang-en|distance}})]]

'''Ампліту́да''' коливань ({{lang-la|amplitudo}}&nbsp;— величина, обшир)&nbsp;— найбільше відхилення величини, яка періодично змінюється від деякого значення, умовно прийнятого за нульове.

Для [[Гармонічні коливання|гармонічного коливання]], рівняння що його описує має вигляд:

: <math>x(t) = A(t) \sin (\omega t + \varphi)</math>

або

: <math>x(t) = A(t) \cos (\omega t + \varphi)</math>,

де <math>x(t)</math>&nbsp;— відхилення величини, яка коливається у поточний момент часу <math>t</math> від [[Середнє арифметичне|середнього арифметичного]] за період значення (наприклад, у [[Кінематика|кінематиці]]&nbsp;— зміщення (відхилення) точки, яка коливається, від положення рівноваги, в [[Електротехніка|електротехніці]]&nbsp;— миттєве відхилення напруги або сили струму від середнього значения тощо);
: <math>A(t)</math>&nbsp;— амплітуда коливання, тобто максимальне за період відхилення коливної величини від середнього за період значення, розмірність <math>A(t)</math> збігається з розмірністю <math>x(t),</math> у загальному випадку амплітуда залежить від часу, наприклад, при затухаючому коливанні [[Гармонічний осцилятор|осцилятора]] на [[Власна частота|власній частоті]];
: <math>\omega</math> ([[радіан]]/[[секунда|с]], [[Градус (геометрія)|градус]]/с)&nbsp;— циклічна частота, яка показує, на скільки радіан (градусів) змінюється фаза коливання за 1 с;
: <math>\varphi</math> (радіан, градус)&nbsp;— початкова [[Фаза (коливання)|фаза коливання]].

Амплітудою неформально називають також рамки в яких відбуваються зміни будь-якої природи, наприклад, різницю в мінімальних та максимальних показах шкали приладу.

У гармонічних коливаннях амплітуда є сталою величиною. Однак термін «амплітуда» часто вживають у ширшому сенсі&nbsp;— щодо величин, які змінюються за законом, більше чи менше наближеним до гармонічного (напр., амплітуда кров'яного тиску), а часом до коливань, що є далекими від гармонічних (напр., амплітуда річної температури). Амплітудою звукової хвилі є гучність, а світлової&nbsp;— яскравість.

== Амплітуда гучності та світла в різних розділах фізики ==

* амплітуда для механічного коливання тіла ([[вібрація]]), для хвиль на [[Струна (музика)|струні]] або [[Пружина|пружині]] — це відстань і записується в [[Одиниці вимірювання відстані|одиницях довжини]];
* амплітуда [[Звук|звукових хвиль]] та аудіосигналів зазвичай відноситься до амплітуди [[Звуковий тиск|тиску повітря]] у хвилі, але іноді описується як амплітуда зміщення відносно рівноваги (повітря або діафрагми [[Оратор|мовця]]). Її [[логарифм]] зазвичай вимірюється в [[Децибел|децибелах]] (''дБ'');
* для [[Електромагнітне випромінювання|електромагнітного випромінювання]] амплітуда відповідає величині напруженості [[Напруженість електричного поля|електричного]] та [[Напруженість магнітного поля|магнітного поля]].

==Обвідні амплітуди==
Форма зміни амплітуди називається [[Обвідна|обвідною]].

Обвідна амплітуди стосується змін амплітуди звуку з часом і є важливою характеристикою, оскільки впливає на сприйняття тембру. Плоский тон має стаціонарну амплітуду, яка залишається постійною протягом часу, що представляється скаляром. Інші звуки можуть мати ударні обвідні амплітуди з раптовим початком, за яким слідує миттєвий експоненційний спад.<ref>{{Cite web |title=amplitude envelope |url=https://maplelab.net/overview/amplitude-envelope/ |access-date=2023-10-30 |website=MAPLE Lab |language=en-US}}</ref>
Ударні обвідні амплітуди характерні для різних ударних звуків: дзвін двох винних келихів, удар по барабану, грюкання дверима тощо, де амплітуда є перехідною і повинна представлятися або як неперервна функція, або як дискретний вектор. Ударні обвідні амплітуди моделюють багато поширених звуків, які мають перехідну гучність атаки, загасання, підтримки та звільнення.<ref>{{cite journal |last1=Schutz |first1=Michael |last2=Gillard |first2=Jessica |title=On the generalization of tones: A detailed exploration of non-speech auditory perception stimuli |journal=Scientific Reports |date=June 2020 |volume=10 |url=https://www.nature.com/articles/s41598-020-63132-2}}</ref>

== Нормалізація амплітуди ==
У випадку хвильових форм, що містять багато обертонів, складні перехідні тембри можна отримати, призначивши кожному обертону власну окрему перехідну обвідну амплітуди. На жаль, це також впливає на модуляцію гучності звуку. Логічніше розділити гучність та гармонічну якість на параметри, що контролюються незалежно один від одного.

Для цього гармонічні обвідні амплітуди нормалізуються покадрово, щоб стати обвідними ''пропорцій'' амплітуд, де в кожному часовому кадрі всі гармонічні амплітуди додаватимуться до 100% (або 1). Таким чином можна чітко контролювати основну обвідну, що керує гучністю.<ref name="pitt.edu">{{cite web|url=http://www.pitt.edu/~rdb37/synthparentwebpage_main.html|title=Additive Sound Synthesizer Project with CODE!|website=www.pitt.edu}}{{Dead link|date=August 2023|bot=InternetArchiveBot|fix-attempted=yes}}</ref>

У розпізнаванні звуку нормалізація максимальної амплітуди може використовуватися для вирівнювання ключових гармонічних особливостей 2 подібних звуків, дозволяючи розпізнавати схожі тембри незалежно від гучності.<ref>{{cite web|url=http://www.pitt.edu/~rdb37/ssar.html|title=Sound Sampling, Analysis, and Recognition|website=www.pitt.edu}}{{Dead link|date=August 2023|bot=InternetArchiveBot|fix-attempted=yes}}</ref><ref>{{cite web|url=https://www.youtube.com/watch?v=ZtWGXyYcs-A|title=I wrote a Sound Recognition Application|last=rblack37|date=2 січня 2018|archive-url=https://ghostarchive.org/varchive/youtube/20211108/ZtWGXyYcs-A|archive-date=2021-11-08|url-status=live|via=YouTube}}{{cbignore}}</ref>

== Примітки ==
<references />

== Див. також ==
* [[Гармонічні коливання]]
* [[Монохроматична плоска хвиля]]
* [[Амплітуда виду]]

== Джерела ==
* Амплітуда // {{УРЕ}}
* {{книга|автор = Яворський Б. М., Детлаф А. А., Лебедев А. К. |заголовок = Довідник з фізики для інженерів та студентів вищих навчальних закладів / Переклад з 8-го переробл. і випр. вид. |рік = 2007|видавництво = Навчальна книга — Богдан| місто = {{Comment|Т.|Тернопіль}} |сторінок = 1040 |isbn = 966-692-818-3}}
* {{книга|заголовок = Физическая энциклопедия: [в 5 т.]|автор=Миллер М. А., Пермитин Г. В.|частина=Амплитуда|відповідальний = Гл. ред. А. М. Прохоров|місце=М.|рік=1988|видавництво=Советская энциклопедия|посилання=|том=1|сторінки=70}}

{{Бібліоінформація}}

[[Категорія:Фізичні величини]]
[[Категорія:Хвильова фізика]]
[[Категорія:Звук]]