Основное отличие - полоса пропускания и частота

Условия пропускная способность а также частота могут иметь разное значение в зависимости от контекста. Здесь мы исследуем эти термины в отношении их использования в области обработки сигналов. В главное отличие между полосой пропускания и частотой заключается в том, что частота относится к количеству колебаний компонента сигнала в секунду., в то время как Полоса пропускания относится к диапазону частот, который может содержаться в сигнале..

Что такое частота

Данные часто передаются с помощью сигналов, а сигналы состоят из волн. Частота сигнала относится к числу колебаний сигнала в секунду, и обычно измеряется в герц (Гц). В случае звука частота является мерой высоты звука: высокочастотные звуки создают высокие («высокие») звуки, а низкочастотные звуки - низкие («басовые») звуки.

Можно считать, что сигнал сформирован путем сложения множества волн с разными частотами, поэтому сигнал можно разбить на спектр мощности который показывает, сколько мощности переносится каждой из составляющих частот сигнала. «Эквалайзеры», отображаемые в программном обеспечении для воспроизведения музыки, представляют собой упрощенную версию спектра мощности. Он показывает, на каком уровне разные частоты присутствуют в музыке, воспроизводимой в данный момент:

Дисплей «эквалайзера» в музыкальном проигрывателе показывает, на каких уровнях различные частоты звуков присутствуют в волне в любой момент времени.

А частотная спектрограмма могут быть получены с использованием частоты и времени в качестве осей x и y на графике, а также с использованием цветовой шкалы для представления мощности определенной частоты в данный момент времени. Например, частотная спектрограмма для играемой скрипки показана ниже:

Частотная спектрограмма играемой скрипки.

На диаграмме выше горизонтальная ось представляет время, а вертикальная ось представляет частоту. 14 вертикальных «столбцов» показывают, что за это время было сыграно 14 нот. Маленькие горизонтальные полосы представляют гармонические частоты, составляющие каждую ноту.

Что такое пропускная способность

Полоса пропускания относится к диапазону компонентных частот, который содержится в сигнале. Если минимальная и максимальная составляющие частот, которые встречаются в модулированном сигнале, равны

а также

, то полоса пропускания определяется выражением

.

Когда полоса пропускания больше, большее количество частот может быть представлено сигналом. Например, радиосигналы AM с полосой пропускания 9-10 кГц не могут передавать более высокие частоты звука, которые FM-радиостанции с полосой пропускания 100-200 кГц могут передавать без проблем.

На приведенной ниже диаграмме показана частотная спектрограмма FM-радиосигнала.

Частотная спектрограмма сигналов FM-радиопередачи

На этом графике горизонтальная ось представляет частоту, а вертикальная ось представляет время. Как видите, сигнал имеет диапазон частот. Этот диапазон представляет собой полосу пропускания этого сигнала.

Разница между полосой пропускания и частотой

Определение:

Частота - количество колебаний волны в секунду. Поскольку сигнал может состоять из множества различных волн, действующих как компоненты, мы можем использовать термин частота для обозначения количества колебаний данного компонента в секунду.

Срок пропускная способность относится к общему диапазону компонентных частот, которые могут быть включены в сигнал.

Отношения с Питчем:

Что касается звука, частота определяет высоту звука.

Пропускная способность определяет диапазон высоты тона, который может быть закодирован в сигнале.

Изображение предоставлено:

«Equalizer-eq-sound-level-digital-255396» bykst (собственная работа) [CC0 1.0], через Pixabay (изменено)

«Спектрограмма формы волны скрипки…» от Antilived (Создано пользователем: Omegatron с использованием Adobe Audition) [CC BY-SA 3.0], через Wikimedia Commons

«Спектрограмма передачи FM-радио из Германии…» от Casandro ~ commonswiki (собственная работа) [CC BY-SA 3.0], через Wikimedia Commons