Tärkein ero - kaistanleveys vs. taajuus

Ehdot kaistanleveys ja taajuus voi olla eri merkityksiä kontekstista riippuen. Tässä tutkimme näitä termejä niiden käytön suhteen signaalinkäsittelyn alalla. The tärkein ero kaistanleveyden ja taajuuden välillä taajuus viittaa siihen, kuinka monta kertaa signaalin komponentti värähtelee sekunnissa, kun taas kaistanleveys viittaa taajuusalueeseen, joka voidaan sisällyttää signaaliin.

Mikä on taajuus

Tiedot välitetään usein signaaleilla, ja signaalit koostuvat aalloista. Signaalin taajuus viittaa siihen, kuinka monta kertaa signaali värähtelee sekunnissa, ja se mitataan yleensä hertsiä (Hz). Äänen tapauksessa taajuus on äänen voimakkuuden mitta: Korkeataajuiset äänet tuottavat korkeita ("diskantteja") ääniä, kun taas matalataajuiset äänet antavat matalat ("basso") -äänet.

Signaalin voidaan katsoa muodostuneen lisäämällä monia aaltoja eri taajuuksilla, joten signaali voidaan jakaa tehonspektri joka kertoo kuinka paljon tehoa kullakin signaalin komponenttitaajuudella on. Musiikin toisto-ohjelmistossa näkyvät taajuuskorjaimet ovat yksinkertaistettu versio tehonspektristä. Se näyttää, millä tasoilla eri taajuudet ovat läsnä musiikissa, jota toistetaan tiettynä aikana:

Musiikkisoittimen "taajuuskorjain" -näyttö näyttää, millä tasoilla eri äänitaajuudet ovat aallossa milloin tahansa.

A taajuusspektrogrammi voidaan tuottaa käyttämällä taajuutta ja aikaa kaavion x- ja y -akseleina ja käyttämällä väriasteikkoa edustamaan tietyn taajuuden tehoa tiettynä ajankohtana. Esimerkiksi soitettavan viulun taajuusspektrogrammi on esitetty alla:

Taajuusspektrogrammi viululle, jota soitetaan.

Yllä olevassa kaaviossa vaaka -akseli edustaa aikaa ja pystyakseli taajuutta. 14 pystysuoraa "saraketta" osoittavat, että ajan kuluessa soitettiin 14 nuottia. Pienet vaakasuorat palkit edustavat kunkin nuotin muodostavia harmonisia taajuuksia.

Mikä on kaistanleveys

Kaistanleveys viittaa signaalin sisältämien komponenttitaajuuksien alueeseen. Jos moduloidussa signaalissa esiintyvien taajuuksien minimi- ja maksimikomponentit ovat

ja

, sitten kaistanleveys annetaan

.

Kun kaistanleveys on suurempi, signaalilla voidaan esittää suurempi määrä taajuuksia. Esimerkiksi AM-radiosignaalit, joiden kaistanleveys on 9-10 kHz, eivät pysty lähettämään korkeampia äänitaajuuksia, joita FM-radiot, joiden kaistanleveys on 100-200 kHz, voivat lähettää ongelmitta.

Alla oleva kaavio näyttää FM -radiosignaalin taajuusspektrogrammin.

Taajuusspektrogrammi FM -radiolähetyksen signaaleille

Tässä kaaviossa vaaka -akseli edustaa taajuutta ja pystyakseli aikaa. Kuten näette, signaalilla on useita taajuuksia. Tämä alue on tämän signaalin kaistanleveys.

Ero kaistanleveyden ja taajuuden välillä

Määritelmä:

Taajuus on kuinka monta kertaa aalto värähtelee sekunnissa. Koska signaali voidaan tehdä monista eri aalloista, jotka toimivat komponenttina, voimme käyttää termiä taajuus viittaamaan siihen, kuinka monta kertaa tietty komponentti värähtelee sekunnissa.

Termi kaistanleveys viittaa signaaliin mahtuvien komponenttitaajuuksien kokonaisalueeseen.

Suhde Pitchiin:

Äänen osalta taajuus määrittää äänen voimakkuuden.

Kaistanleveys määrittää signaaliin koodattavan äänenkorkeuden alueen.

Kuva:

"Equalizer-eq-sound-level-digital-255396" by bykst (Oma työ) [CC0 1.0], Pixabayn kautta (Muokattu)

“Spektrogrammi viulun aaltomuodosta…”, Antilived (Luo käyttäjä: Omegatron käyttäen Adobe Auditionia) [CC BY-SA 3.0], Wikimedia Commonsin kautta

“Spektrogrammi FM-radiolähetyksestä Saksasta…”, Casandro ~ commonswiki (Oma työ) [CC BY-SA 3.0], Wikimedia Commonsin kautta