Введение

Взвешивающий фильтр используется для выделения или подавления определенных аспектов явления по сравнению с другими, с целью измерения или для других задач.

Аудиоприложения

В каждой области аудиоизмерений используются специальные единицы для указания взвешенного измерения, в отличие от базового физического измерения уровня энергии. Для звука этой единицей является фон (уровень, эквивалентный 1 кГц).

Звук

Звук имеет три основных компонента: длина волны, частота и скорость. При измерении звука мы измеряем его громкость в децибелах (дБ). Децибелы – это логарифмическая шкала, с 0 дБ в качестве опорного уровня. Особенно широко они используются в телекоммуникациях и в радиовещании, особенно после того как их приняла компания Dolby, которая оценила их превосходную применимость для своих целей. Преимущества данной шкалы по сравнению с A-взвешиванием, по-видимому, менее заметны в США и в потребительской электронике, где преобладает использование A-взвешивания – вероятно, потому, что A-взвешивание дает "лучшие" показатели на 9–12 дБ, что можно увидеть в технических спецификациях. Она обычно используется радиовещателями в Великобритании, Европе и бывших странах Британской империи, таких как Австралия и Южная Африка. Хотя уровень шума 16-битных аудиосистем (например, CD-плееров) обычно указывается (на основе расчетов, не учитывающих субъективное восприятие) как −96 дБ относительно FS (полной шкалы), лучшие результаты, полученные с использованием 468-го взвешивания, находятся в диапазоне −68 дБ относительно уровня настройки (обычно определяемого как 18 дБ ниже FS), то есть −86 дБ относительно FS. Использование кривых взвешивания ни в коем случае нельзя считать "обманом", при условии использования правильной кривой. Ничего существенного при этом не "скрывается", и даже если, например, присутствует гул на частоте 50 или 100 Гц, превышающий заявленный (взвешенный) уровень шума, это не имеет значения, поскольку наши уши малочувствительны к низким частотам на низких уровнях, и его не будет слышно. A-взвешивание часто используется для сравнения и оценки АЦП, поскольку оно точнее отражает то, как формирование шума маскирует дитерный шум в ультразвуковом диапазоне.

Другие применения взвешивания

При измерении гамма-лучей или иного ионизирующего излучения, радиационный монитор или дозиметр обычно использует фильтр для ослабления тех уровней энергии или длин волн, которые причиняют наименьший вред человеческому организму, пропуская при этом те, которые причиняют наибольший вред. Это позволяет измерять любой источник излучения с точки зрения его реальной опасности, а не просто его "мощности". Сиверт – это единица эквивалентной дозы излучения для ионизирующего излучения, которая заменила более старую единицу РЕМ (рентгеновский эквивалент человека). Взвешивание также применяется при измерении солнечного света для оценки риска повреждения кожи солнечными ожогами, поскольку различные длины волн оказывают различное биологическое воздействие. Примерами являются SPF солнцезащитного крема и УФ-индекс. Другое применение взвешивания – в телевидении, где красные, зеленые и синие компоненты сигнала взвешиваются в соответствии с их воспринимаемой яркостью. Это обеспечивает совместимость с черно-белыми приемниками, улучшает шумовые характеристики и позволяет разделить сигнал на значимые компоненты яркости и цветности для передачи.