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取樣頻率
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在數位化錄音的系統,原先的類比音訊必須輸入一個類比一數位轉換器(Analog-to-Digital Converter),轉換成數位訊號以便系統繼續處理之用。此種轉換過程的第一步即是取樣(Sampling),將原先延續的類比音訊,高密度的拾取樣本,依次轉換記錄成數位訊號。為維持高品質的音質,取樣必須非常精確,取樣的頻率也必須恆定,並精密的控制。所謂取樣頻率,即是數位化錄音系統輸入與輸出時,每秒鐘取樣的數量(頻率),又稱為取樣率(Sampling Rate)。一般而言,取樣頻率愈高,對於高頻聲音的解析度愈佳。
目前數位化錄音的取樣頻率有兩種標準,一種是專業母帶錄製(Master... |
頻率修正權衡電網
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由於人類耳朵對不同的頻率具有不同的感度,非具有線性關係,對低頻率較不敏感,對高頻率則較具線性敏感關係,故需設計聲波濾波器來權衡耳朵對聲音感覺之生理敏感度,此種聲音之過濾器稱之為權衡電網,權衡電網分為A、B、C、D、F等國際標準化之頻率修正權衡電網,其目的為使儀器顯示之結果能與耳朵對聲音之反應相一致。
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基本頻率
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所謂基本頻率是指在一振動系統中,可以產生自由振動的最低頻率,亦即經由振動的正常模態(normal mode)法所得到的最小特徵值(eigenvalue),為最低的自然頻率。
考慮一n個自由度的系統自由振動問題,其微分方程式可表為: 其中[m]和[k]分別為 nxn 的質量和勁度矩陣;{q}為廣義座標向量。若令qi(t)=uif(t), t=1, 2, …n: 可得: 或 利用分離變數法可得: 即 ... |
空間頻率
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設想一平面波之傳播方向,k1,在y-z平面上。波前以等距λsinθ2及λsinθ3分別與y及z軸相交,此距離之倒數即定義為此平面波之空間頻率。此處λ為波長,θ2及θ3分別表示波前與y軸及z軸之夾角。一般而言,一平面波之空間頻率可表為:
fx=sinθ1/λ, fy=sinθ2/λ, fz=sinθ3/λ fx、fy、fz分別為平面波在x、y、z方向之空間頻率;θ1為波前與x軸之夾角。當平面波的空間頻率指明後,其傳播之方向即告確定。具不同空間頻率之平面波,經過薄透鏡時,會聚焦於焦距平面上不同之位置,此位置與空間頻率為一對一之關係。 |
共振頻率
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在一由外加力量連續作用於一振動系統中產生運動,如外力為一週期函數,且其頻率ω0漸漸接近此系統之自然頻率或某些特定值時,會使運動振幅突然驟增,產生一極大值,過了此一頻率時振幅又會突然下降,此一現象即為共振,而此頻率即稱為此振動系統的共振頻率。
如在無阻尼系統之狀況下,此頻率即為其自然頻率,且其振幅會趨近無窮大。其運動方程式為: 其特殊解為: 式中,x為位移;m為質量;F0為所受之外力;ωn為自然圓頻率;ω0為外力之頻率。當ωO0=ωn時,xp近於無窮大。 如在有阻尼系統,則共振頻率為振幅突然增大時... |
阻尼自然頻率
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在阻尼自由振動系統中,其控制方程式為
上式在次阻尼狀態(under damping)時,其位移解為 式中 c1,c2 為常數 b=c/2m;而 上式又可簡化為: 其中ω0即為阻尼自然頻率,ф為相角(phase angle)。 |
圓頻率
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在一週期性的運動中,週期T的倒數稱為頻率或振動頻率f,f=1/T。圓頻率或稱角頻率則為ω,ω=2πf=2π/T,表示在週期運動中單位時間內所移動的徑度。
例如在一無阻尼及無外力作用下的質量一彈簧系統,作簡諧運動,其運動方程式可寫為: 其中k篇彈簧常數;m為質量;x為離平衡點之位移;ф為相位角;ω即為圓頻率。由此一簡諧運動之示意圖可知其位移一時間圖中之位移量可視為一以等角速度ω繞圓周旋轉之垂直投影分量,故ω又稱為圓頻率。 |
頻率偏移
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以光學干涉的技術進行量測時,為了高精度的需求,常將電子相位檢測的技術應用於干涉條紋的定量分析中,由於光波頻率對光檢測器來說太高,一般而言有兩種解決方法,一種是光干涉之相位差變成與時間無關的光強度變化,再配合適當的相位調變技術進行量化分析,另一種則是將兩束干涉光中的參考光束進行頻率偏移,產生低頻的干涉訊號(稱作拍頻),即可以電子方式檢測其相關訊息。產生頻率偏移的方式很多,如:(1)PZT鏡面移動裝置,(2)旋轉波板裝置,(3)移動的繞射光柵,(4)聲光調變器,和(5)光電調變器等,都是很常用的方法。
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頻率範圍
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頻率範圍是其一波段(Frequency Group)的頻率最高點與最低點間差距之表現方式,以赫(Hz)作為表示單位。例如極高頻(Very High Frequency,簡稱VHF)波段的頻率範圍是30兆赫(MHz)至300兆赫,而中頻(Medium Frequency,簡稱MF)的頻率範圍則是300千赫(KHz)至3,000千赫。
頻率範圍一詞,亦用於表示某一個音源能產生聲音的音頻範圍。例如人類語音的頻率範圍約是100赫到3,000赫間。在相似的情形下,有時也用於表示音響所能產生音樂的音頻範圍,例如一個頻率範圍標示為50Hz-20KHz的喇叭,即表示它所能產生的最高頻率聲音為... |
頻率比
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在一強迫振動系統中,其振動方程式為:
式中x表示位移;m為質量;k為彈簧常數;F0為最大外力;Ω為外力頻率;c為阻尼常數;k和m之比值之平方根則為自然頻率w,因之: 頻率比之定義即為: |
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