Amplitudevariatie

Amplitudevariatie is een algemene term die verwijst naar veranderingen in de amplitude van een signaal over tijd, ruimte of hoek. De amplitude is de grootte van de oscillerende component; variatie kan voortkomen uit veranderingen in bronsterkte, voortplantingseigenschappen of meetomstandigheden. In veel toepassingen is de envelope, de langzaam veranderende amplitude die een signaal moduleert, een nuttig kenmerk. Ook de RMS-amplitude, een maat voor de energie-inhoud, wordt vaak gebruikt.

In signaalverwerking en geluids- of beeldtoepassingen wordt de instantaneous amplitude vaak afgeleid via het analytische signaal en de Hilbert-transformatie; de envelope is de modulus van dit analytische signaal. Bij audio en communicatie speelt amplitudevariatie een centrale rol bij amplitude-modulatie, dynamische range en luidheidsperceptie.

In de seismologie is amplitudevariatie met hoek (AVA) een specifieke methode: men bestudeert hoe seismische amplitudes veranderen met de invalshoek van het golffront, om eigenschappen zoals velocities, anisotropie en reflecterende kenmerken te schatten. AVA-analyse vereist modellen van reflectie- en transmissiecoëfficiënten en nauwkeurige correcties voor demping en omgevingsfactoren.

Oorzaken en uitdagingen: amplitudevariatie wordt beïnvloed door afstand en geometrische verspreiding, intrinsieke demping, verstrooiing en impedantieverschillen. Het meetinstrument en de verwerking kunnen extra variatie introduceren. De interpretatie is afhankelijk van robuuste modellen en goede ruisreductie; de relatie tussen amplitudevariatie en materiaal-eigenschappen kan niet altijd eenduidig geconcludeerd worden.

Toepassingen omvatten kwaliteitscontrole van opnamesystemen, materiaalanalyse, spraak- en audiobewerking en geofysische karakterisering van de ondergrond. Beperkingen zijn gevoeligheid voor ruis, beperkte bandbreedte en de vaak niet-unieme relatie tussen amplitudevariatie en eigenschappen.