tb_equivalent_level — 2D typed op

• Datenarten: signal → feature

• Aufruf: fullseye.apply(img, "tb_equivalent_level", a=0.5, b=0.5) (das 2-D-Modell ist ein Bild plus zwei skalare Regler a,b∈[0,1])

tb_equivalent_level: input → output

*Die Abbildung ist die tatsächliche Ausgabe auf einer synthetischen 128×128-Eingabe. Links Eingabe, rechts Ausgabe. Punktwolken als Draufsicht-Streudiagramm (Helligkeit = z), 1-D-Reihen als Linie, Volumen als Maximum-Projektion entlang z, Videos als mittleres Bild, komplexe Bilder als Betrag; Rückgabewerte, die kein Bild ergeben, werden als Werte gezeigt.*

Regler a durchfahren (0,1 / 0,5 / 0,9, der andere Regler auf Standard):

▸ tb_equivalent_level: Regler a durchfahren (Doku-Website)

*Regler b ändert die Ausgabe nicht (gemessen: identisch bei 0,1 / 0,5 / 0,9).*

Stufen (die vorangehenden Ops → dieser Op, von links nach rechts):

▸ tb_equivalent_level: Stufen (Doku-Website)

Verwendung

Der energieäquivalente Pegel einer Aufzeichnung, in dB bezogen auf ref.

> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.

L_eq = 10 log10(mean(x_w**2) / ref**2) where x_w is the signal after the chosen weighting. Returns a plain float.

The reference is yours to supply. The default ref=1.0 means dB relative to one unit of the signal's own units; it is not dB SPL, because this library never sees your calibration. Pass ref=20e-6 for pascals.

Measured: a 1 kHz sine of amplitude 1.0 at 16 kHz over exactly 1000 periods gives L_eq = -3.010300 dB with Z weighting, against the closed form 10*log10(1/2) = -3.010300 (difference 2.2e-15 dB), and the same value under A weighting (difference 8.9e-16 dB), because A is 0 dB at 1 kHz. Doubling the amplitude adds 6.020600 dB. Silence returns -200.0.

Silence returns floor_db (default -200) rather than -inf; an -inf in a list of levels destroys every average taken over it afterwards.

A weighted level is only as good as the weighting, and the weighting has a leakage limit this operator inherits in full. A pure tone that is not a whole number of periods in the record comes back too loud — measured +7.7986 dB at 31.5 Hz (a nominal one-third-octave centre) over 0.5 s at 48 kHz, and up to +17.2116 dB at 20.5 Hz — with no exception, no NaN and no warning. weighting="Z" is exempt (it does no filtering) and "C" is nearly so (+0.0493 dB on the same tone); it is "A", whose curve spans about 40 dB across the audio band, that is exposed.

window="hann" is the opt-in remedy: the record is multiplied by a Hann window and the mean square divided by the window's own mean square, which suppresses the leakage almost entirely — the 31.5 Hz error goes from +7.7986 to +0.0534 dB and the 20.5 Hz error from +17.2116 to +0.1841 — while costing about 0.15 dB on records that were exact before. It is not the default, and must not be used when a transient's level is the point: a window makes the answer depend on *where in the record the sound happened*. Measured on a 50 ms burst inside a 0.5 s record (Z weighting, so only the window acts; unwindowed all three are -13.0103 dB as they must be): at the start -36.0587, at the centre -8.8218, at the end -36.0587 — a 27 dB spread produced by nothing but position. Use "hann" for a stationary tonal record, which is exactly the case the leakage ruins, and "none" (the default, an honest energy average) for everything else. The full measurement is in apply_weighting.

Raises ValueError: everything _as_signal refuses, an unknown weighting or window, ref <= 0 (a decibel needs a positive reference; a zero reference makes every level +inf and a negative one makes the ratio negative), rate <= 0.

Typed bridge of the acoustics op equivalent_level into the 2-D evolution registry: the same implementation, called under the op(v, a, b) convention. a drives ref (default 1); b is unused.

Referenzen (Beispieldaten, Literatur)

• Katalog der Beispieldaten (Download-URLs / Lizenzen) — 2-D nutzt skimage.data (BSD/Public Domain) plus synthetische Bilder, 3-D nennt Download-URLs echter Datenquellen (Stanford, PDS, …).

• Herkunft und Literatur der Operatoren — die Quellen der Forschung/Verfahren, auf denen diese Operatorfamilie beruht.

In Studio ausprobieren

Das Programm unten ist nachweislich lauffähig (gleiche Eingabe wie die Abbildung). In der Studio-Hilfe wird dieser Block zu Schaltflächen, die es sofort laden und ausführen.

img_to_signal 0.50 0.50
tb_equivalent_level 0.50 0.50

▸ Diese Pipeline laden  ·  Laden & ausführen

Ausführbare Beispiele (verifizierte Samples, die diesen Operator wirklich aufrufen)

Die folgenden Beispiele rufen den zugrunde liegenden Ledger-Op equivalent_level auf. Dieser Brücken-Op ist dieselbe Implementierung, angepasst an die Konvention fn(v, a, b); das Verhalten gilt unverändert (nur die Aufrufform unterscheidet sich).

• acoustic_condition_monitoring — py -3.11 examples/acoustic_condition_monitoring.py

Typkompatible Folge-Operatoren (nehmen feature als Eingabe)

identity · feature_to_img

Gleiche Kategorie (typed)

tb_points_to_voxel · tb_estimate_point_normals · tb_iss_keypoints · tb_project_points · tb_render_point_depth · tb_statistical_outlier_removal · tb_radius_outlier_removal · tb_voxel_grid_downsample


*Provenance: ops.py — 2D Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*

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