Hovedforskel - båndbredde vs. frekvens

Betingelserne båndbredde og frekvens kan have forskellige betydninger afhængigt af konteksten. Her udforsker vi disse vilkår med hensyn til deres anvendelse inden for signalbehandling. Det hovedforskel mellem båndbredde og frekvens er det frekvens refererer til antallet af gange, som en komponent i et signal svinger pr. sekund, hvorimod båndbredde refererer til frekvensområdet, der kan være indeholdt i et signal.

Hvad er frekvens

Data kommunikeres ofte ved hjælp af signaler, og signaler er lavet af bølger. Frekvensen af ​​et signal refererer til antallet af gange, signalet svinger i sekundet, og det måles normalt i hertz (Hz). I tilfælde af lyd er frekvens et mål for lydens tonehøjde: Højfrekvente lyde laver høje ("diskant") lyde, mens lavfrekvente lyde laver lavt ("bas") lyde.

Et signal kan betragtes som dannet ved tilføjelse af mange bølger med forskellige frekvenser, så et signal kan opdeles i et effektspektrum hvilket giver, hvor meget strøm der transporteres af hver af komponentfrekvenserne i et signal. “Equalizers” vist på musikafspilningssoftware er en forenklet version af et effektspektrum. Det viser på hvilke niveauer de forskellige frekvenser er til stede i den musik, der spilles på et givet tidspunkt:

Et "equalizer" display i en musikafspiller viser på hvilke niveauer de forskellige frekvenser af lyde er til stede i en bølge til enhver tid.

EN frekvensspektrogram kan produceres ved at bruge frekvens og tid som x- og y -akserne på grafen og ved at bruge en farveskala til at repræsentere effekten af ​​en bestemt frekvens på et givet tidspunkt. F.eks. Er frekvensspektrogrammet for en violin, der afspilles, vist nedenfor:

Frekvensspektrogram for en violin, der spilles.

I diagrammet ovenfor repræsenterer den vandrette akse tid, mens den lodrette akse repræsenterer frekvens. De 14 lodrette “kolonner” angiver, at der blev spillet 14 toner i løbet af tiden. De små vandrette søjler repræsenterer de harmoniske frekvenser, der udgør hver note.

Hvad er båndbredde

Båndbredde refererer til det område af komponentfrekvenser, der er indeholdt i et signal. Hvis de minimale og maksimale komponenter af frekvenser, der forekommer i et moduleret signal, er

og

, derefter er båndbredden givet af

.

Når båndbredden er større, kan et større antal frekvenser repræsenteres af et signal. F.eks. Formår AM-radiosignaler, der har en båndbredde på 9-10 kHz, ikke at sende højere lydfrekvenser, som FM-radioer med båndbredder på 100-200 kHz kan transmittere uden problemer.

Diagrammet herunder viser frekvensspektrogrammet for et FM -radiosignal.

Et frekvensspektrogram til signaler fra en FM -radioudsendelse

På denne graf repræsenterer den vandrette akse frekvensen, mens den lodrette akse repræsenterer tiden. Som du kan se, er der en række frekvenser, som signalet bærer. Dette område er båndbredden for dette signal.

Forskellen mellem båndbredde og frekvens

Definition:

Frekvens er antallet af gange, som en bølge svinger pr. sekund. Da et signal kan fremstilles af mange forskellige bølger, der fungerer som komponenter, kan vi bruge udtrykket frekvens til at referere til antallet af gange, som en given komponent svinger i sekundet.

Begrebet båndbredde refererer til det samlede område af komponentfrekvenser, der kan rummes i et signal.

Forholdet til pitch:

Med hensyn til lyd, frekvens bestemmer lydens tonehøjde.

Båndbredde bestemmer tonehøjden, der kan kodes i et signal.

Billede høflighed:

“Equalizer-eq-sound-level-digital-255396” af bykst (eget arbejde) [CC0 1.0], via Pixabay (ændret)

"Et spektrogram af en violinbølgeform…" af Antilived (Oprettet af bruger: Omegatron ved hjælp af Adobe Audition) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

"Spektrogram for en FM-radiotransmission fra Tyskland…" af Casandro ~ commonswiki (eget arbejde) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons