主な違い–帯域幅と周波数

用語 帯域幅 と 周波数 コンテキストに応じて異なる意味を持つことができます。ここでは、信号処理の分野での使用法に関してこれらの用語を検討します。 NS 主な違い 帯域幅と周波数の間は 周波数とは、信号の成分が1秒間に振動する回数を指します。、 一方 帯域幅とは、信号に含めることができる周波数の範囲を指します.

頻度とは

データは信号を使用して通信されることが多く、信号は波で構成されています。信号の周波数とは、信号が1秒間に振動する回数を指し、通常は次のように測定されます。 ヘルツ（Hz）。音の場合、周波数は音の高さの尺度です。高周波数の音は高音（「高音」）の音を出し、低周波数の音は低音（「低音」）の音を作ります。

信号は、周波数の異なる多くの波の加算によって形成されていると見なすことができるため、信号は次のように分解できます。 パワースペクトル これは、信号の各成分周波数によって運ばれる電力量を示します。音楽再生ソフトウェアに表示される「イコライザー」は、パワースペクトルの簡略版です。これは、特定の時間に再生されている音楽にさまざまな周波数がどのレベルで存在するかを示しています。

音楽プレーヤーの「イコライザー」ディスプレイは、特定の時間に波に存在するさまざまな周波数の音をどのレベルで表示するかを示します。

NS 周波数スペクトログラム グラフのx軸とy軸として周波数と時間を使用し、カラースケールを使用して、特定の時間における特定の周波数のパワーを表すことにより、生成できます。たとえば、演奏されているバイオリンの周波数スペクトログラムを以下に示します。

演奏されているバイオリンの周波数スペクトログラム。

上の図で、横軸は時間を表し、縦軸は周波数を表します。 14の縦の「列」は、その間に14のノートが演奏されたことを示します。小さな横棒は、各音符を構成する倍音周波数を表します。

帯域幅とは

帯域幅とは、信号に含まれる成分周波数の範囲を指します。変調信号で発生する周波数の最小成分と最大成分が

と

の場合、帯域幅は次の式で与えられます。

.

帯域幅が大きいほど、より多くの周波数を信号で表すことができます。たとえば、帯域幅が9〜10 kHzのAMラジオ信号は、帯域幅が100〜200kHzのFMラジオが問題なく送信できるより高い周波数の音を送信できません。

次の図は、FMラジオ信号の周波数スペクトログラムを示しています。

FMラジオ放送からの信号の周波数スペクトログラム

このグラフでは、横軸は周波数を表し、縦軸は時間を表します。ご覧のとおり、信号が伝送する周波数の範囲があります。この範囲は、この信号の帯域幅です。

帯域幅と周波数の違い

意味：

周波数 波が1秒間に振動する回数です。信号はコンポーネントとして機能する多くの異なる波で構成されている可能性があるため、周波数という用語を使用して、特定のコンポーネントが1秒間に振動する回数を指すことができます。

用語 帯域幅 信号に収容できる成分周波数の全範囲を指します。

ピッチとの関係：

音に関しては、 周波数 音の高さを決定します。

帯域幅 信号にエンコードできるピッチの範囲を決定します。

画像提供：

bykstによる「equalizer-eq-sound-level-digital-255396」（自作）[CC0 1.0]、Pixabay経由（変更済み）

Antilivedによる「バイオリン波形のスペクトログラム…」（ユーザー作成：Adobe Auditionを使用したOmegatron）[CC BY-SA 3.0]、ウィキメディアコモンズ経由

「ドイツからのFMラジオ送信のスペクトログラム…」Casandro〜commonswiki（自作）[CC BY-SA 3.0]、ウィキメディアコモンズ経由