拍頻(英文:beat note或beat 頻率)是指兩個(gè)頻率相近的波相互干涉后,在空間或時(shí)間上形成的振幅變化的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在聲學(xué)、光學(xué)和電子學(xué)中都有應(yīng)用。在聲學(xué)中,拍頻是由兩個(gè)頻率相近但不同的聲波干涉產(chǎn)生的,人耳可以感知到的音量的周期性強(qiáng)弱變化。在光學(xué)和電子學(xué)中,拍頻指的是兩個(gè)頻率不同的信號(hào)合波后得到的新信號(hào),其頻率為兩者之差的絕對(duì)值。
基本內(nèi)容
拍頻的字面意思是拍的頻率。它把高頻信號(hào)中的頻率信息和位相信息轉(zhuǎn)移到差頻信號(hào)之中,使它們由難以測(cè)量變得容易測(cè)量。在聲學(xué)中,這是一種常見(jiàn)的現(xiàn)象,尤其是在鋼琴調(diào)音時(shí)。當(dāng)兩個(gè)頻率相近的音程同時(shí)發(fā)響時(shí),會(huì)在聽(tīng)覺(jué)上感到音量有周期性的強(qiáng)弱變化,這種一強(qiáng)一弱的現(xiàn)象稱(chēng)為一次拍。產(chǎn)生拍的原因是兩個(gè)聲波在一定時(shí)間內(nèi)有時(shí)相合,有時(shí)分散,導(dǎo)致發(fā)音強(qiáng)度的變化。
在物理上,當(dāng)兩列同方向傳播、同方向振動(dòng)的,振幅相等的平面波,其頻率相差很小時(shí),它們疊加后形成的波具有以下特性:
1. 波上的點(diǎn)的振動(dòng)頻率與原來(lái)的兩個(gè)波的頻率近似相等;
2. 波的振幅不固定,有些點(diǎn)的振幅是原來(lái)的兩倍,有些點(diǎn)的振幅是零,同時(shí)某一點(diǎn)的振幅也會(huì)隨時(shí)間變化。
光學(xué)上有一個(gè)簡(jiǎn)單但實(shí)用的結(jié)論:兩列從同一點(diǎn)出發(fā)的,初相位相同的光波的拍頻在數(shù)值上等于兩列波的頻率之差的絕對(duì)值。這個(gè)原理在光學(xué)和電子學(xué)中也有廣泛的應(yīng)用,例如在激光器的頻率穩(wěn)定性分析和無(wú)線電信號(hào)的調(diào)制解調(diào)過(guò)程中。
參考資料 >