Динамический диапазон (техника)

У этого термина существуют и другие значения, см. Диапазон.

Динами́ческий диапазо́н — отношение наибольших значений мощностей сигналов ${\displaystyle P_{\text{max}}}$ или напряжений ${\displaystyle U_{\text{max}}}$ к их наименьшим (отличающихся от нуля) возможным значениям мощностей ${\displaystyle P_{\text{min}}}$ или напряжений ${\displaystyle U_{\text{min}}}$. Часто динамических диапазон выражается в децибелах^[1]:

${\displaystyle D_{P}=10\lg({\frac {P_{\text{max}}}{P_{\text{min}}}})}$ — по мощности.

${\displaystyle D_{U}=20\lg({\frac {U_{\text{max}}}{U_{\text{min}}}})}$ — по напряжению.

• Динамический диапазон радиоприёмника — отношение максимальной амплитуды входного сигнала в антенне, приём которого происходит с допустимыми искажениями, к чувствительности приемника^[2]. Под чувствительностью приемника понимается минимальный уровень сигнала на входе приёмника, при которой обеспечивается заданный уровень сигнала на выходе приемника или переданная информация воспроизводится с заданным качеством^[3].
• Динамический диапазон усилителя — отношение максимального уровня (амплитуды) входного (или выходного) сигнала усилителя (при котором искажения сигнала из-за нелинейности амплитудной характеристики достигают предельно допустимого значения) к минимально допустимому уровню входного (или выходного) сигнала усилителя (при котором обеспечивается заданное превышение полезного сигнала над шумами усилителя)^[4][5][6], также называемому чувствительностью усилителя^[7].
• Динамический диапазон сигнала — отношение наибольшей мгновенной мощности сигнала к минимальной мощности сигнала, при которой обеспечивается заданное качество передачи^[8][9]. Динамический диапазон сигнала не должен превышать динамический диапазон усилителя^[10]. Динамический диапазон телефонной речи составляет 20 дБ, речи диктора — 30 дБ, громкой музыки — 120 дБ^[11].
• Динамический диапазон канала — отношение допустимой мощности передаваемого сигнала к мощности помехи, присутствующей в канале^[12]. В случае, когда динамический диапазон канала меньше динамического диапазона сигнала, на передающем конце выполняется компрессия, а на приемном — экспондирование сигналов. При компрессии большие значения сигнала усиливаются в меньшее число раз чем малые, а при экспондировании — наоборот. Совокупность компрессии и экспондирования называется компандированием^[13].
• Динамический диапазон сканера (или диапазон плотности) — разница между самым светлым и самым тёмным участками оригинала, которые сканер в состоянии обработать. Зависит от типа оригинала и его происхождения. Другими словами, динамический диапазон сканера — разность между максимальной и минимальной оптическими плотностями, различаемыми сканером^[14].
• Динамический диапазон в фотографии — соотношение между максимальной и минимальной измеримой интенсивностью света (белым и чёрным, соответственно)^[15].