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了解音頻(pín)頻(pín)率
作者:小編    日期:2023-07-04    閱讀(dú)()

我們聽到的每一(yī)個(gè)聲音都(dōu)處于一(yī)定的頻(pín)率。當我們說(shuō)某人(rén)的聲音低(dī)沉時,我們是在描述産生(shēng)低(dī)頻(pín)的聲音。同樣,如果我們說(shuō)某人(rén)的聲音很(hěn)高,我們是在描述産生(shēng)更高頻(pín)率的聲音。那麼,什麼是頻(pín)率?

什麼是頻(pín)率?

從技術上講,頻(pín)率是一(yī)秒鐘(zhōng)內(nèi)産生(shēng)的波形數。例如,如果您按下(xià)鋼琴上的中(zhōng) C 鍵,鋼琴中(zhōng)的琴弦每秒将前後振動約 261 次。這會(huì)産生(shēng)每秒重複261次的聲波。因此,中(zhōng)間C的頻(pín)率是每秒261個(gè)周期(聲波)。

被用作頻(pín)率的測量單位,以紀念德國(guó)物理學家海因裡希·赫茲在無線電波方面的工(gōng)作

1930年,赫茲一(yī)詞沒有使用“每秒聲波”或“每秒周期”,而是被采用為頻(pín)率的國(guó)際SI單位。赫茲用作赫茲的縮寫形式。一(yī)赫茲等于每秒一(yī)個(gè)波形或一(yī)個(gè)周期。

作為公制(zhì)單位,前綴千 (k) 用于較大的數字。例1:1000Hz的頻(pín)率也(yě)可以稱為1kHz,通常簡稱為1k。示例 2:10k 是 10kHz 或 10,000Hz 的縮寫。

音樂(yuè)和頻(pín)率

我們之前看(kàn)到音符中(zhōng)間C的頻(pín)率為261Hz(更準确地(dì)(dì)說(shuō)是261.626Hz)。在88鍵鋼琴上,最低(dī)的A音符是27.5Hz。最高的A音符是3520Hz。下(xià)表給出了鋼琴上每個(gè)八度音階的每個(gè)A音符的頻(pín)率,從最低(dī)開(kāi)始。

答0答1答2答3答4答5答6答7
27.5赫茲55赫茲110赫茲220赫茲440赫茲880赫茲1760赫茲3520赫茲

從這張表中(zhōng)可以看(kàn)到幾個(gè)有趣的點。首先,任何音符的頻(pín)率都(dōu)會(huì)随著(zhe)你上升一(yī)個(gè)八度而加倍。因此,當你下(xià)降一(yī)個(gè)八度時,任何音符的頻(pín)率都(dōu)會(huì)減半。其次,鋼琴的大多數音符的頻(pín)率都(dōu)在1000Hz以下(xià)。

有趣的是,與大多數其他(tā)(tā)樂(yuè)器相(xiàng)比,鋼琴的頻(pín)率範圍非常寬。有關一(yī)些(xiē)示例,請(qǐng)參見(jiàn)下(xià)表(頻(pín)率四舍五入到最接近的整數赫茲)。

儀器最低(dī)頻(pín)率最高頻(pín)率
低(dī)音提琴41赫茲247赫茲
大提琴65赫茲988赫茲
吉他(tā)(tā)82赫茲880赫茲
單簧管165赫茲1567赫茲
小提琴196赫茲3136赫茲
長(cháng)笛262赫茲3,349赫茲

人(rén)聲的頻(pín)率範圍也(yě)有限。下(xià)表給出了不(bù)同類型歌(gē)手的頻(pín)率大緻範圍。

歌(gē)手類型最低(dī)頻(pín)率最高頻(pín)率
低(dī)音82赫茲330赫茲
男(nán)中(zhōng)音87赫茲350赫茲
男(nán)高音130赫茲525赫茲
女 低(dī)音175赫茲700赫茲
女高音260赫茲1,050赫茲

諧波

雖然以上所有內(nèi)容都(dōu)很(hěn)有趣,但樂(yuè)器和聲音并不(bù)隻是為上面列出的每個(gè)音符産生(shēng)一(yī)個(gè)基本頻(pín)率。它們還産生(shēng)所謂的諧波。諧波是基頻(pín)的倍數。例如,如果您産生(shēng) 1000Hz 的聲音,則也(yě)會(huì)有 2000Hz、3000Hz、4000Hz 等不(bù)同級别的聲音。下(xià)表可能會(huì)有所幫助:

名字頻(pín)率公式
基頻(pín)1000赫茲基頻(pín) x 1
一(yī)次諧波2000赫茲基頻(pín) x 2
二次諧波3000赫茲基頻(pín) x 3
三次諧波4000赫茲基頻(pín) x 4

關鍵是,任何麥克風、放大器和揚聲器系統都(dōu)需要能夠再現不(bù)僅僅是基本的基頻(pín)。此外,在調整任何樂(yuè)器或聲音的音調時,還需要考慮諧波頻(pín)率。在後面的文章(zhāng)(zhāng)中(zhōng)會(huì)詳細介紹這一(yī)點。

我們的頻(pín)率範圍

人(rén)們普遍認為,人(rén)類的聽力範圍是20Hz至20,000Hz(20kHz)。雖然随著(zhe)年齡的增長(cháng),我們失去了聽到更高頻(pín)率的能力,但 20Hz 到 20kHz 通常被認為是人(rén)類的聽力範圍。如果任何音響系統的頻(pín)率範圍也(yě)是 20Hz 到 20kHz,那也(yě)很(hěn)好。然而,很(hěn)少(shǎo)有音響系統能夠達到這種全範圍 - 特别是在底端(較低(dī)頻(pín)率)。也(yě)不(bù)是所有的音響系統都(dōu)不(bù)一(yī)定需要能夠達到20到20kHz - 這完全取決于預期用途(和預算)。

知道(dào)如何閱讀(dú)顯示揚聲器或麥克風頻(pín)率響應的頻(pín)率圖表很(hěn)有用。以下(xià)是揚聲器的頻(pín)率圖表示例。

首先要注意的是底部的比例。在此圖表上,它從 50Hz 開(kāi)始,顯示 100Hz、500Hz、1kHz、5kHz、10kHz、20kHz 和 40kHz 的數字。請(qǐng)注意,它不(bù)是線性的,而是分布在較低(dī)頻(pín)率上,并在較高頻(pín)率上聚集更多。這個(gè)對數刻度也(yě)與我們在查看(kàn)鋼琴頻(pín)率範圍時看(kàn)到的頻(pín)率分布非常匹配。

藍線表示被測揚聲器的頻(pín)率響應。該揚聲器在整個(gè)可聽頻(pín)率範圍內(nèi)具有相(xiàng)當平坦的響應,在70Hz左右的底端下(xià)降。您可能會(huì)看(kàn)到揚聲器和麥克風的此類圖表。它們有助于提醒我們頻(pín)率響應中(zhōng)的任何主要低(dī)谷或峰值,這些(xiē)低(dī)谷或峰值需要處理才能獲得(de)良好的聲音 - 請(qǐng)注意,如果有主要峰值或低(dī)谷,您可能會(huì)聽到它聽起來不(bù)正确。


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