Verschil tussen bandbreedte en frequentie

Belangrijkste verschil - Bandbreedte versus frequentie

De voorwaarden bandbreedte en frequentie kan verschillende betekenissen hebben, afhankelijk van de context. Hier onderzoeken we deze termen met betrekking tot hun gebruik op het gebied van signaalverwerking. De grootste verschil tussen bandbreedte en frequentie is dat frequentie verwijst naar het aantal keren dat een component van een signaal per seconde oscilleert, terwijl bandbreedte verwijst naar het bereik van frequenties dat kan worden opgenomen in een signaal.

Wat is Frequentie

Gegevens worden vaak gecommuniceerd met behulp van signalen en signalen worden gemaakt van golven. De frequentie van een signaal verwijst naar het aantal keren dat het signaal per seconde oscilleert, en het wordt meestal gemeten in Hertz (Hz). In het geval van geluid is de frequentie een maat voor het geluid toonhoogte: Hoogfrequente geluiden maken hoge tonen ("hoge tonen") terwijl geluiden met een lage frequentie lage ("bas") geluiden produceren.

Een signaal kan worden beschouwd als gevormd door de toevoeging van veel golven met verschillende frequenties, dus een signaal kan worden onderverdeeld in a vermogensspectrum die geeft hoeveel stroom wordt gedragen door elk van de componentfrequenties in een signaal. "Equalizers" die op muzieksoftware worden weergegeven, zijn een vereenvoudigde versie van een vermogensspectrum. Het laat zien op welke niveaus de verschillende frequenties aanwezig zijn in de muziek die op een bepaald moment wordt gespeeld:

Een "equalizer" -display in een muziekspeler toont op welke niveaus de verschillende frequenties van geluiden op een gegeven moment in een golf aanwezig zijn.

EEN frequentie spectrogram kan worden geproduceerd met behulp van frequentie en tijd als de X en Y assen in de grafiek en door een kleurenschaal te gebruiken om de kracht van een bepaalde frequentie op een bepaald moment weer te geven. Het frequentiespectrogram voor een viool die wordt gespeeld, wordt bijvoorbeeld hieronder weergegeven:

Frequentie spectrogram voor een viool die wordt gespeeld.

In het bovenstaande diagram geeft de horizontale as de tijd weer, terwijl de verticale as de frequentie weergeeft. De 14 verticale "kolommen" geven aan dat er gedurende de tijd 14 biljetten zijn gespeeld. De kleine horizontale balken vertegenwoordigen de harmonische frequenties die elke noot vormen.

Wat is bandbreedte

Bandbreedte verwijst naar de reeks van componentfrequenties die zich in een signaal bevindt. Als de minimale en maximale componenten van frequenties die voorkomen in een gemoduleerd signaal zijn  en , dan wordt de bandbreedte gegeven door .

Wanneer de bandbreedte groter is, kan een groter aantal frequenties worden gerepresenteerd door een signaal. AM-radiosignalen met een bandbreedte van 9-10 kHz slagen er bijvoorbeeld niet in hogere frequenties van geluid uit te zenden dat FM-radio's met een bandbreedte van 100-200 kHz probleemloos kunnen verzenden.

Het onderstaande diagram toont het frequentiespectrogram voor een FM-radiosignaal.

Een frequentiespectrogram voor signalen van een FM-radio-uitzending

In deze grafiek geeft de horizontale as de frequentie weer, terwijl de verticale as de tijd weergeeft. Zoals je kunt zien, is er een bereik van frequenties dat het signaal draagt. Dit bereik is de bandbreedte van dit signaal.

Verschil tussen bandbreedte en frequentie

Definitie:

Frequentie is het aantal keren dat een golf per seconde oscilleert. Omdat een signaal kan worden gemaakt van veel verschillende golven die als componenten fungeren, kunnen we de term gebruiken frequentie om te verwijzen naar het aantal keren dat een gegeven component per seconde oscilleert.

De voorwaarde bandbreedte verwijst naar het totale bereik van componentfrequenties die kunnen worden ondergebracht in een signaal.

Relatie met Pitch:

In termen van geluid, frequentie bepaalt de toonhoogte van het geluid.

bandbreedte bepaalt het bereik van de toonhoogte die kan worden gecodeerd in een signaal.

Afbeelding met dank aan:

"Equalizer-eq-sound-level-digital-255396" door bykst (Eigen werk) [CC0 1.0], via Pixabay (Gewijzigd)

"Een spectrogram van een vioolgolfvorm ..." door Antilived (gemaakt door Gebruiker: Omegatron gebruikmakend van Adobe Audition) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

"Spectrogram van een FM-radio-uitzending van Duitsland... "door Casandro ~ commonswiki (Eigen werk) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons