主要区别–带宽与频率

根据上下文，术语带宽和频率可以有不同的含义。在此，我们将探讨这些术语在信号处理领域的应用。带宽和频率之间的主要区别在于，频率是指信号的一个分量每秒振荡的次数，而带宽是指信号中可以包含的频率范围。

什么是频率(frequency)？

数据通常是用信号来传递的，而信号是由波构成的。信号频率是指信号每秒振荡的次数，通常以赫兹（Hz）为单位。就声音而言，频率是衡量声音音调的一种方法：高频声音发出高音（“高音”）的声音，而低频声音发出低音（“低音”）的声音。

一个信号可以被认为是由许多不同频率的波叠加而成，因此一个信号可以被分解成一个功率谱，这个功率谱给出了信号中每个分量频率所携带的功率。”音乐播放软件上显示的“均衡器”是功率谱的简化版本。它显示在给定时间播放的音乐中不同频率的级别：

An “equalizer” display in a music player shows at what levels the different frequencies of sounds are present in a wave at any given time.

频谱图可以通过使用频率和时间作为图上的x轴和y轴，并通过使用色标来表示特定频率在给定时间的功率来产生。例如，正在演奏的小提琴的频谱图如下所示：

Frequency spectrogram for a violin being played.

在上图中，横轴表示时间，纵轴表示频率。这14个竖直的“栏”表明当时演奏了14个音符。小横条代表组成每个音符的谐波频率。

什么是带宽(bandwidth)？

Bandwidth refers to the range of component frequencies that is contained in a signal. If the minimum and maximum components of frequencies that occur in a modulated signal are  and  , then the bandwidth is given by  .

当带宽较大时，可以用信号表示更多的频率。例如，具有9-10khz带宽的AM无线电信号不能发射更高频率的声音，而具有100-200khz带宽的FM无线电可以毫无问题地发射更高频率的声音。

下图显示了调频无线电信号的频谱图。

A frequency spectrogram for signals from an FM radio broadcast

在这个图上，横轴代表频率，而纵轴代表时间。正如你所看到的，信号所携带的频率有一个范围。这个范围就是这个信号的带宽。

带宽(bandwidth)和频率(frequency)的区别

定义：

频率是波每秒振荡的次数。由于一个信号可以由许多不同的波组成，我们可以用频率这个词来表示一个给定分量每秒振荡的次数。

术语带宽是指信号中可容纳的分量频率的总范围。

与音高的关系：

就声音而言，频率决定了声音的音调。

带宽决定了可以在信号中编码的基音范围。

Image Courtesy:

“equalizer-eq-sound-level-digital-255396” by bykst (Own work) [CC0 1.0], via Pixabay (Modified)

“小提琴波形的频谱图…”由Antilive（由User:Omegatron using Adobe海选[CC BY-SA 3.0]，通过Wikimedia Comm***

“德国调频广播传输的频谱图……”作者：Casandro~comm***wiki（自己的作品）[CC by-SA 3.0]，通过Wikimedia Comm***