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            了解音頻頻率
            作者:小編    日期:2023-07-04    閱讀()

            我們聽到的每一個聲音都處于一定的頻率。當我們說某人的聲音低沉時,我們是在描述產生低頻的聲音。同樣,如果我們說某人的聲音很高,我們是在描述產生更高頻率的聲音。那么,什么是頻率?

            什么是頻率?

            從技術上講,頻率是一秒鐘內產生的波形數。例如,如果您按下鋼琴上的中 C 鍵,鋼琴中的琴弦每秒將前后振動約 261 次。這會產生每秒重復261次的聲波。因此,中間C的頻率是每秒261個周期(聲波)。

            被用作頻率的測量單位,以紀念德國物理學家海因里?!ず掌?/span>在無線電波方面的工作

            1930年,赫茲一詞沒有使用“每秒聲波”或“每秒周期”,而是被采用為頻率的國際SI單位。赫茲用作赫茲的縮寫形式。一赫茲等于每秒一個波形或一個周期。

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

            音樂和頻率

            我們之前看到音符中間C的頻率為261Hz(更準確地說是261.626Hz)。在88鍵鋼琴上,最低的A音符是27.5Hz。最高的A音符是3520Hz。下表給出了鋼琴上每個八度音階的每個A音符的頻率,從最低開始。

            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

            從這張表中可以看到幾個有趣的點。首先,任何音符的頻率都會隨著你上升一個八度而加倍。因此,當你下降一個八度時,任何音符的頻率都會減半。其次,鋼琴的大多數音符的頻率都在1000Hz以下。

            有趣的是,與大多數其他樂器相比,鋼琴的頻率范圍非常寬。有關一些示例,請參見下表(頻率四舍五入到最接近的整數赫茲)。

            儀器最低頻率最高頻率
            低音提琴41赫茲247赫茲
            大提琴65赫茲988赫茲
            吉他82赫茲880赫茲
            單簧管165赫茲1567赫茲
            小提琴196赫茲3136赫茲
            長笛262赫茲3,349赫茲

            人聲的頻率范圍也有限。下表給出了不同類型歌手的頻率大致范圍。

            歌手類型最低頻率最高頻率
            低音82赫茲330赫茲
            男中音87赫茲350赫茲
            男高音130赫茲525赫茲
            女 低音175赫茲700赫茲
            女高音260赫茲1,050赫茲

            諧波

            雖然以上所有內容都很有趣,但樂器和聲音并不只是為上面列出的每個音符產生一個基本頻率。它們還產生所謂的諧波。諧波是基頻的倍數。例如,如果您產生 1000Hz 的聲音,則也會有 2000Hz、3000Hz、4000Hz 等不同級別的聲音。下表可能會有所幫助:

            名字頻率公式
            基頻1000赫茲基頻 x 1
            一次諧波2000赫茲基頻 x 2
            二次諧波3000赫茲基頻 x 3
            三次諧波4000赫茲基頻 x 4

            關鍵是,任何麥克風、放大器和揚聲器系統都需要能夠再現不僅僅是基本的基頻。此外,在調整任何樂器或聲音的音調時,還需要考慮諧波頻率。在后面的文章中會詳細介紹這一點。

            我們的頻率范圍

            人們普遍認為,人類的聽力范圍是20Hz至20,000Hz(20kHz)。雖然隨著年齡的增長,我們失去了聽到更高頻率的能力,但 20Hz 到 20kHz 通常被認為是人類的聽力范圍。如果任何音響系統的頻率范圍也是 20Hz 到 20kHz,那也很好。然而,很少有音響系統能夠達到這種全范圍 - 特別是在底端(較低頻率)。也不是所有的音響系統都不一定需要能夠達到20到20kHz - 這完全取決于預期用途(和預算)。

            知道如何閱讀顯示揚聲器或麥克風頻率響應的頻率圖表很有用。以下是揚聲器的頻率圖表示例。

            首先要注意的是底部的比例。在此圖表上,它從 50Hz 開始,顯示 100Hz、500Hz、1kHz、5kHz、10kHz、20kHz 和 40kHz 的數字。請注意,它不是線性的,而是分布在較低頻率上,并在較高頻率上聚集更多。這個對數刻度也與我們在查看鋼琴頻率范圍時看到的頻率分布非常匹配。

            藍線表示被測揚聲器的頻率響應。該揚聲器在整個可聽頻率范圍內具有相當平坦的響應,在70Hz左右的底端下降。您可能會看到揚聲器和麥克風的此類圖表。它們有助于提醒我們頻率響應中的任何主要低谷或峰值,這些低谷或峰值需要處理才能獲得良好的聲音 - 請注意,如果有主要峰值或低谷,您可能會聽到它聽起來不正確。


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