非破壊超音波探傷における、ログアンプとリニアアンプとはなんでしょうか？

非破壊超音波探傷における、ログアンプとリニアアンプとはなんでしょうか？

質問者からの補足コメント

• ログアンプは小さなエコーから大きなエコーまでを圧縮して画像表示できるもの、、という解釈であってますか？
  
  リニアとログ、それぞれの特性をご教授下さい

    補足日時：2020/03/18 21:23

No.1 回答者： sumbody 回答日時： 2020/03/18 21:26

＞ログアンプは小さなエコーから大きなエコーまでを圧縮して画像表示できるもの、、

＞という解釈であってますか？
Yes/No で言えばNo

ログアンプは「信号源に対して出力をLog（対数）に変換して出力するアンプ」です

信号源のダイナミックレンジが広いと、そのままでは扱いづらいのでそのような「圧縮」を行います

＞リニアとログ、それぞれの特性
言ってる観点が違うので比較できません

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます

お礼日時：2020/03/20 21:13

No.2 ベストアンサー 回答者： joshua01 回答日時： 2020/03/20 09:50

質問者さんの知識レベルもわかっておらず、回答の表現にいろいろな考え方もありますが、私からは次のように回答してみましょう。

ポイントは、
「ログアンプは小さなエコーから大きなエコーまでを圧縮して画像表示できるもの、という解釈であってますか？」・・は、「その通り」

基本的には、次のように理解いただきましょう。
・リニアグラフ/リニアアンプ
　真数（普通の数）を扱います。例えば、０Wから２０Wまでをグラフの縦軸に表現すると、１Wごとが等間隔になる当たり前のグラフが真数グラフです。
　１０倍のアンプを使った場合は０Wから２００Wまでをグラフにしますが、やはり１Wごとの目盛りは等間隔になりますね。
・対数グラフ/ログアンプ　
　真数を対数にして扱います。グラフの縦の等間隔の目盛りは「倍数」になります。例えば１０倍ごとに等間隔の目盛りで、その目盛りが１０こあったとすると、一番上が１Wだとすると、一番下は1/10000000000（百億分の１）Wとなります。（ログアンプは、グラフを対数グラフに書き換えてくれる装置と考えればいいでしょう。）
　一見、対数グラフはとんでもなく非常識なグラフですが、これを使う理由は、まさに、質問者さんの書かれたとおりです。
もし、変動現象が、0.１Wから１Wに変動する波もあれば1/1000Wから5/1000Wに変動する波もある・・・というような場合、リニアグラフでは小さい方はまったく表現できなくなりますが、対数グラフでは両方とも表現できます。（ただし、0.1Wから0.10001Wの変動が表現できるわけではない）

なお、このような使い分けは、「エネルギー量/物量に価値がある分野」と「情報に価値がある分野」の違いでもあります。
電気代や電池の持ち時間で考えると、１Wか２Wかが重要ですが、電波の世界や音の世界はとても大きな差があっても同様に情報を取り出すことができるからです。
（人間が話の内容がわかる声でいえば、小声の限界と大声の限界では100万倍のエネルギーの差があり、無線機も同様に、通信できる大きい限界と小さい限界では百億倍の差があります）

今回は、まさに音である超音波から傷の情報を読み取る装置ですから、対数アンプ（ログアンプ）を使って表示（グラフ化）して、大きな信号も小さな信号も表示できるようにしたほうが
いいでしょう（もっとも、あまり極端な差が同居するとは解析が難しくなるので、当然「レンジ切り替え」も行うであろうと。）

さてさて、いかがでしょうか。
お役に立てば幸いです。

この回答へのお礼

リニアとログについて丁寧にお答え頂きありがとうございます

お礼日時：2020/03/20 21:15