頻寬(bandwidth)和頻率(frequency)的區別
主要區別–頻寬與頻率
根據上下文，術語頻寬和頻率可以有不同的含義。在此，我們將探討這些術語在訊號處理領域的應用。頻寬和頻率之間的主要區別在於，頻率是指訊號的一個分量每秒振蕩的次數，而頻寬是指訊號中可以包含的頻率範圍。
什麼是頻率(frequency)？
資料通常是用訊號來傳遞的，而訊號是由波構成的。訊號頻率是指訊號每秒振蕩的次數，通常以赫茲（Hz）為單位。就聲音而言，頻率是衡量聲音音調的一種方法：高頻聲音發出高音（“高音”）的聲音，而低頻聲音發出低音（“低音”）的聲音。
一個訊號可以被認為是由許多不同頻率的波疊加而成，因此一個訊號可以被分解成一個功率譜，這個功率譜給出了訊號中每個分量頻率所攜帶的功率。”音樂播放軟體上顯示的“均衡器”是功率譜的簡化版本。它顯示在給定時間播放的音樂中不同頻率的級別：
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.
頻譜圖可以透過使用頻率和時間作為圖上的x軸和y軸，並透過使用色標來表示特定頻率在給定時間的功率來產生。例如，正在演奏的小提琴的頻譜圖如下所示：
Frequency spectrogram for a violin being played.
在上圖中，橫軸表示時間，縱軸表示頻率。這14個豎直的“欄”表明當時演奏了14個音符。小橫條代表組成每個音符的諧波頻率。
什麼是頻寬(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 .
當頻寬較大時，可以用訊號表示更多的頻率。例如，具有9-10khz頻寬的AM無線電訊號不能發射更高頻率的聲音，而具有100-200khz頻寬的FM無線電可以毫無問題地發射更高頻率的聲音。
下圖顯示了調頻無線電訊號的頻譜圖。
A frequency spectrogram for signals from an FM radio broadcast
在這個圖上，橫軸代表頻率，而縱軸代表時間。正如你所看到的，訊號所攜帶的頻率有一個範圍。這個範圍就是這個訊號的頻寬。
頻寬(bandwidth)和頻率(frequency)的區別
定義：
頻率是波每秒振蕩的次數。由於一個訊號可以由許多不同的波組成，我們可以用頻率這個詞來表示一個給定分量每秒振蕩的次數。
術語頻寬是指訊號中可容納的分量頻率的總範圍。
與音高的關係：
就聲音而言，頻率決定了聲音的音調。
頻寬決定了可以在訊號中編碼的基音範圍。
Image Courtesy:
“equalizer-eq-sound-level-digital-255396” by bykst (Own work) [CC0 1.0], via Pixabay (Modified)
“小提琴波形的頻譜圖…”由Antilive（由User:Omegatron using Adobe海選[CC BY-SA 3.0]，透過Wikimedia Comm***
“德國調頻廣播傳輸的頻譜圖……”作者：Casandro~comm***wiki（自己的作品）[CC by-SA 3.0]，透過Wikimedia Comm***
- 發表於 2021-06-27 07:45
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- 分類：科學
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