Частота
Материал из МагВики::Справочник по автозвуку и электронике
(Различия между версиями)
HoSStiA (Обсуждение | вклад) | Хоттабыч (Обсуждение | вклад) (→В автозвуке) | ||
| (14 промежуточных версий не показаны.) | |||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
| - | '''Частота́''' (англ. '''Frequency''') — [[Wikipedia:ru:физическая величина|физическая величина]], характеристика [[Wikipedia:ru:периодический процесс|периодического процесса]], равная числу полных циклов, совершённых за единицу времени. Стандартные обозначения в формулах — <math>~{\nu}</math>, <math>~f</math>, <math>~{\omega}</math> или <math>~F</math>. Единицей частоты в [[Wikipedia:ru:СИ|Международной системе единиц (СИ)]] в общем случае является [[Герц|герц]] ('''Гц''', '''Hz'''). Величина, обратная частоте, называется [[Wikipedia:ru:период|периодом]]. | + | '''Частота́''' (англ. '''Frequency''') — [[Wikipedia:ru:физическая величина|физическая величина]], характеристика [[Wikipedia:ru:периодический процесс|периодического процесса]], равная числу полных циклов, совершённых за единицу времени. Стандартные обозначения в формулах — <math>~{\nu}</math>, <math>~f</math>, <math>~{\omega}</math> или <math>~F</math>. Единицей частоты в [[Wikipedia:ru:СИ|Международной системе единиц (СИ)]] в общем случае является [[wikipedia:ru:Герц (единица измерения)|герц]] ('''Гц''', '''Hz'''). Величина, обратная частоте, называется [[Wikipedia:ru:период|периодом]]. |
=== В автозвуке=== | === В автозвуке=== | ||
| - | + | [[Файл:Длина_волны.jpg|50px|left]]. Наше ухо способно реагировать на сравнительно небольшую полосу (участок) частот звуковых колебаний - примерно от 20 [[wikipedia:ru:Гц| Гц]] до 20 кГц. Эта полоса вмещает всю обширнейшую гамму звуков, создаваемых голосом человека и симфоническим оркестром: от очень низких тонов, похожих на звук грома при грозе , до еле уловимого высокого писка комара. Колебания частотой до 25 Гц, называемые [[wikipedia:ru:Инфразвук|инфразвук]], и свыше 20 кГц, называемые [[wikipedia:ru:Ультразвук|ультразвук]], мы не слышим. А если б наше ухо оказалось способным реагировать и на ультразвуковые колебания, мы, возможно, могли бы слышать колебания пестиков цветов, крылышек бабочек.А при грозе многие инфразвуковые составляющие грома мы чувствуем , а не слышим .При этом могут возникать панические настроения . Автомобильная звуковая система должна воспроизвести весь слышимый [[wikipedia:ru:Диапазон_частот|диапазон частот]] с равномерной [[АЧХ]] при помощи [[Головное устройство|CD-ресивера]] , [[Усилитель мощности|усилителя]] и [[АС]] . | |
| + | В описании характеристик аппаратуры присутствуют данные о диапазоне воспроизводимых частот .Чаще это выглядит так : 50 гц - 20 кгц .При этои должна быть указана неравномерность [[АЧХ|АЧХ]] . То есть аппарат воспроизводит звук с такой частотой , те же 50 гц , но намного тише , чем 1 кгц ,например . Если этого нет , то таким данным нельзя доверять . | ||
| + | [[Файл:Частотный_диапазон_инструментов..gif]] | ||
== Мгновенная частота и частоты спектральных составляющих == | == Мгновенная частота и частоты спектральных составляющих == | ||
| Строка 9: | Строка 11: | ||
== Циклическая частота == | == Циклическая частота == | ||
| - | В теории [[Wikipedia:ru:электродинамика|электромагнетизма]], [[Wikipedia:ru:теоретическая физика|теоретической физике]], а также в некоторых прикладных электрорадиотехнических расчётах удобно использовать дополнительную величину — циклическую (круговую, радиальную, угловую) частоту (обозначается <math>~ {\omega}</math>). Циклическая частота связана с частотой колебаний соотношением <math>~\omega = 2\pi f</math>. В математическом смысле циклическая частота — это первая производная полной фазы колебаний по времени. Единица циклической частоты — [[Радиан|радиан]] в [[Секунда|секунду]] ('''рад/с''', '''rad/s''') . | + | В теории [[Wikipedia:ru:электродинамика|электромагнетизма]], [[Wikipedia:ru:теоретическая физика|теоретической физике]], а также в некоторых прикладных электрорадиотехнических расчётах удобно использовать дополнительную величину — циклическую (круговую, радиальную, угловую) частоту (обозначается <math>~ {\omega}</math>). Циклическая частота связана с частотой колебаний соотношением <math>~\omega = 2\pi f</math>. В математическом смысле циклическая частота — это первая производная полной фазы колебаний по времени. Единица циклической частоты — [[wikipedia:ru:Радиан|радиан]] в [[wikipedia:ru[Секунда|секунду]] ('''рад/с''', '''rad/s''') . |
В механике при рассмотрении вращательного движения аналогом циклической частоты служит [[Wikipedia:ru:угловая скорость|угловая скорость]]. | В механике при рассмотрении вращательного движения аналогом циклической частоты служит [[Wikipedia:ru:угловая скорость|угловая скорость]]. | ||
== Частота дискретных событий == | == Частота дискретных событий == | ||
| - | Частота дискретных событий (частота импульсов) — физическая величина, равная числу дискретных событий, происходящих за единицу времени. Единица частоты дискретных событий [[Секунда|секунда]] в минус первой степени ('''с<sup>−1</sup>''', '''s<sup>−1</sup>'''), однако на практике для выражения частоты импульсов обычно используют [[Герц|герц]]. | + | Частота дискретных событий (частота импульсов) — физическая величина, равная числу дискретных событий, происходящих за единицу времени. Единица частоты дискретных событий [[wikipedia:ru:Секунда|секунда]] в минус первой степени ('''с<sup>−1</sup>''', '''s<sup>−1</sup>'''), однако на практике для выражения частоты импульсов обычно используют [[wikipedia:ru:Герц|герц]]. |
== Частота вращения == | == Частота вращения == | ||
| Строка 24: | Строка 26: | ||
* '''[[Wikipedia:ru:Девиация частоты|Девиация частоты]]''' — <math>~ \Delta f / 2 </math> | * '''[[Wikipedia:ru:Девиация частоты|Девиация частоты]]''' — <math>~ \Delta f / 2 </math> | ||
* '''[[Wikipedia:ru:Период|Период]]''' — <math>~1/f</math> | * '''[[Wikipedia:ru:Период|Период]]''' — <math>~1/f</math> | ||
| - | * '''[[Длина волны]]''' — <math>~ {v}/f</math> | + | * '''[[wikipedia:ru:Длина волны|Длина волны]]''' — <math>~ {v}/f</math> |
* '''[[Wikipedia:ru:Угловая скорость|Угловая скорость]]''' (скорость вращения) — <math>~ d \phi / d t ; 2 \pi F_{BP.} </math> | * '''[[Wikipedia:ru:Угловая скорость|Угловая скорость]]''' (скорость вращения) — <math>~ d \phi / d t ; 2 \pi F_{BP.} </math> | ||
| Строка 30: | Строка 32: | ||
=== Измерения === | === Измерения === | ||
| - | * Для измерения частоты применяются [[Частотомер|частотомеры]] разных видов, в том числе: для измерения частоты импульсов — электронно-счётные и конденсаторные, для определения частот спектральных составляющих — резонансные и гетеродинные частотомеры, а также [[Анализатор спектра|анализаторы спектра]]. | + | * Для измерения частоты применяются [[wikipedia:ru:Частотомер|частотомеры]] разных видов, в том числе: для измерения частоты импульсов — электронно-счётные и конденсаторные, для определения частот спектральных составляющих — резонансные и гетеродинные частотомеры, а также [[wikipedia:ru:Анализатор спектра|анализаторы спектра]]. |
| - | * Для воспроизведения частоты с заданной [[Точность|точностью]] используют различные [[Wikipedia:ru:Мера физической величины|меры]] — [[Wikipedia:ru:Стандарт частоты|стандарты частоты]] (высокая точность), [[Синтезатор частоты|синтезаторы частот]], [[Измерительный генератор|генераторы сигналов]] и др. | + | * Для воспроизведения частоты с заданной [[wikipedia:ru:Точность|точностью]] используют различные [[Wikipedia:ru:Мера физической величины|меры]] — [[Wikipedia:ru:Стандарт частоты|стандарты частоты]] (высокая точность), [[wikipedia:ru:Синтезатор частоты|синтезаторы частот]], [[wikipedia:ru:Измерительный генератор|генераторы сигналов]] и др. |
| - | * Сравнивают частоты [[Частотный компаратор|компаратором частоты]] или с помощью [[Осциллограф|осциллографа]] по [[Wikipedia:ru:Фигуры Лиссажу|фигурам Лиссажу]]. | + | * Сравнивают частоты [[wikipedia:ru[Частотный компаратор|компаратором частоты]] или с помощью [[wikipedia:ru:Осциллограф|осциллографа]] по [[Wikipedia:ru:Фигуры Лиссажу|фигурам Лиссажу]]. |
=== Эталоны === | === Эталоны === | ||
| Строка 53: | Строка 55: | ||
* [[Wikipedia:ru:Физическая величина]] | * [[Wikipedia:ru:Физическая величина]] | ||
* [[Wikipedia:ru:Период]] | * [[Wikipedia:ru:Период]] | ||
| - | * [[Спектр]] | + | * [[wikipedia:ru:Спектр]] |
| - | * [[Диапазон частот]] | + | * [[wikipedia:ru:Диапазон частот]] |
| - | * [[Частотомер]] | + | * [[wikipedia:ru:Частотомер]] |
| - | * [[Герц|Герц (единица измерения)]] | + | * [[wikipedia:ru:Герц|Герц (единица измерения)]] |
* [[Wikipedia:ru:Девиация частоты]] | * [[Wikipedia:ru:Девиация частоты]] | ||
[[Категория:Словарь терминов]] | [[Категория:Словарь терминов]] | ||
Текущая версия на 17:47, 28 февраля 2011
Частота́ (англ. Frequency) — физическая величина, характеристика периодического процесса, равная числу полных циклов, совершённых за единицу времени. Стандартные обозначения в формулах — 
, 
, 
или 
. Единицей частоты в Международной системе единиц (СИ) в общем случае является герц (Гц, Hz). Величина, обратная частоте, называется периодом.
Содержание |
В автозвуке
В описании характеристик аппаратуры присутствуют данные о диапазоне воспроизводимых частот .Чаще это выглядит так : 50 гц - 20 кгц .При этои должна быть указана неравномерность АЧХ . То есть аппарат воспроизводит звук с такой частотой , те же 50 гц , но намного тише , чем 1 кгц ,например . Если этого нет , то таким данным нельзя доверять .
Мгновенная частота и частоты спектральных составляющих
Периодический сигнал характеризуется мгновенной частотой, являющейся скоростью изменения фазы, но тот же сигнал можно представить в виде суммы гармонических спектральных составляющих, имеющих свои частоты. Свойства мгновенной частоты и частоты спектральной составляющей различны, подробнее об этом можно прочитать, например, в книге Финка.
Циклическая частота
В теории электромагнетизма, теоретической физике, а также в некоторых прикладных электрорадиотехнических расчётах удобно использовать дополнительную величину — циклическую (круговую, радиальную, угловую) частоту (обозначается ). Циклическая частота связана с частотой колебаний соотношением 
. В математическом смысле циклическая частота — это первая производная полной фазы колебаний по времени. Единица циклической частоты — радиан в [[wikipedia:ru[Секунда|секунду]] (рад/с, rad/s) .
В механике при рассмотрении вращательного движения аналогом циклической частоты служит угловая скорость.
Частота дискретных событий
Частота дискретных событий (частота импульсов) — физическая величина, равная числу дискретных событий, происходящих за единицу времени. Единица частоты дискретных событий секунда в минус первой степени (с−1, s−1), однако на практике для выражения частоты импульсов обычно используют герц.
Частота вращения
Частота вращения — физическая величина, равная числу полных оборотов за единицу времени. Единица частоты вращения — секунда в минус первой степени (с−1, s−1), оборот в секунду. Часто используются такие единицы, как оборот в минуту, оборот в час и т. д.
Другие величины, связанные с частотой
- Ширина полосы частот —
- Частотный интервал —
- Девиация частоты —
- Период —
- Длина волны —
- Угловая скорость (скорость вращения) —
Метрологические аспекты
Измерения
- Для измерения частоты применяются частотомеры разных видов, в том числе: для измерения частоты импульсов — электронно-счётные и конденсаторные, для определения частот спектральных составляющих — резонансные и гетеродинные частотомеры, а также анализаторы спектра.
- Для воспроизведения частоты с заданной точностью используют различные меры — стандарты частоты (высокая точность), синтезаторы частот, генераторы сигналов и др.
- Сравнивают частоты [[wikipedia:ru[Частотный компаратор|компаратором частоты]] или с помощью осциллографа по фигурам Лиссажу.
Эталоны
- Государственный первичный эталон единиц времени, частоты и национальной шкалы времени ГЭТ 1-98 — находится во ВНИИФТРИ
- Вторичный эталон единицы времени и частоты ВЭТ 1-10-82 — находится в СНИИМ (Новосибирск)
Литература
- Сигналы, помехи, ошибки… Финк Л. М. — М.: Радио и связь, 1984
- Единицы физических величин. Бурдун Г. Д., Базакуца В. А. — Харьков: Вища школа, 1984
- Справочник по физике. Яворский Б. М., Детлаф А. А. — М.: Наука, 1981
Ссылки
- Радио Технические цепи и Сигналы
- Очерк А. Б. Сергиенко «Аналоговая модуляция»
- Сигналы и линейные системы
- ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАДИОТЕХНИКИ
