主要区别 – 带宽与频率

条款 带宽 和 频率 根据上下文可以有不同的含义。在这里，我们将探讨这些术语在信号处理领域的用法。这 主要区别 带宽和频率之间是 频率是指信号分量每秒振荡的次数， 然而 带宽是指信号中可以包含的频率范围.

什么是频率

数据通常使用信号进行通信，而信号是由波构成的。信号的频率是指信号每秒振荡的次数，通常以 赫兹 (Hz).在声音的情况下，频率是声音音调的量度：高频声音发出高音（“高音”）而低频声音发出低音（“低音”）声音。

可以认为一个信号是由许多不同频率的波相加而成的，因此可以将一个信号分解为 功率谱 这给出了信号中每个分量频率承载多少功率。音乐播放软件上显示的“均衡器”是功率谱的简化版本。它显示了在给定时间播放的音乐中出现的不同频率的级别：

音乐播放器中的“均衡器”显示器显示在任何给定时间波中不同频率的声音处于何种水平。

一种 频谱图 可以通过使用频率和时间作为图表上的 x 轴和 y 轴，并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：

正在演奏的小提琴的频谱图。

上图中，横轴代表时间，纵轴代表频率。 14 个垂直“列”表示在此期间演奏了 14 个音符。小的水平条代表构成每个音符的谐波频率。

什么是带宽

带宽是指信号中包含的分量频率范围。如果调制信号中出现的频率的最小和最大分量是

和

，那么带宽由下式给出

.

当带宽较大时，信号可以表示更多的频率。例如，带宽为 9-10 kHz 的 AM 无线电信号无法传输更高频率的声音，而带宽为 100-200 kHz 的 FM 无线电可以毫无问题地传输。

下图显示了 FM 无线电信号的频谱图。

来自 FM 无线电广播的信号的频谱图

在该图中，横轴表示频率，纵轴表示时间。如您所见，信号携带的频率范围很广。这个范围就是这个信号的带宽。

带宽和频率之间的差异

定义：

频率 是波每秒振荡的次数。由于信号可以由许多不同的波作为分量组成，我们可以使用术语频率来指代给定分量每秒振荡的次数。

期限 带宽 指信号中可以容纳的分量频率的总范围。

与音高的关系：

在声音方面， 频率 决定声音的音高。

带宽 确定可以在信号中编码的音调范围。

图片提供：

bykst 的“equalizer-eq-sound-level-digital-255396”（自己的作品）[CC0 1.0]，来自Pixabay（已修改）

“小提琴波形的频谱图……”作者：Antilived（由用户：Omegatron 使用 Adob​​e Audition 创建）[CC BY-SA 3.0]，来自 Wikimedia Commons

“来自德国的调频无线电传输的频谱图……”，作者：Casandro~commonswiki（自己的作品）[CC BY-SA 3.0]，来自 Wikimedia Commons