頻譜

目錄
·頻譜的定義
·頻譜利用率
·光學(xué)的頻譜
·光譜的分類
·無(wú)線電頻譜
·不同頻譜下音樂(lè)的不同聽(tīng)感和音質(zhì)






   英文名稱：Spectrum
拼音：pín pǔ

頻譜的定義

       頻譜就是頻率的分布曲線，復(fù)雜振蕩分解為振幅不同和頻率不同的諧振蕩，這些諧振蕩的幅值按頻率排列的的圖形叫做頻譜。廣泛應(yīng)用在聲學(xué)、光學(xué)和無(wú)線電技術(shù)等方面。  


頻譜利用率
　    頻譜利用率定義為：每小區(qū)每 MHz支持的多少對(duì)用戶同時(shí)打電話；而對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來(lái)講，定義為每小區(qū)每MHz支持的最大傳輸速率。在這里，小區(qū)的頻率復(fù)用系數(shù)(f)非常重要：f越低，則意味著每小區(qū)可選的頻率自由度越大。在CDMA系統(tǒng)中，每個(gè)小區(qū)都可以重復(fù)使用同一頻帶(f=1)。在一個(gè)小區(qū)內(nèi)對(duì)每個(gè)移動(dòng)臺(tái)的總干擾是同區(qū)內(nèi)其他移動(dòng)臺(tái)干擾加上所有鄰區(qū)內(nèi)移動(dòng)臺(tái)干擾之和。


光學(xué)的頻譜

        模擬的自然光光譜圖案光譜，全稱為光學(xué)頻譜，是復(fù)色光通過(guò)色散系統(tǒng)（如光柵、棱鏡）進(jìn)行分光后，依照光的波長(zhǎng)（或頻率）的大小順次排列形成的圖案。光譜中最大的一部分可見(jiàn)光譜是電磁波譜中人眼可見(jiàn)的一部分，在這個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的電磁輻射被稱作可見(jiàn)光。光譜并沒(méi)有包含人類大腦視覺(jué)所能區(qū)別的所有顏色，譬如褐色和粉紅色。

原理

        復(fù)色光中有著各種波長(zhǎng)（或頻率）的光，這些光在介質(zhì)中有著不同的折射率。因此，當(dāng)復(fù)色光通過(guò)具有一定幾何外形的介質(zhì)（如三棱鏡）之后，波長(zhǎng)不同的光線會(huì)因出射角的不同而發(fā)生色散現(xiàn)象，投映出連續(xù)的或不連續(xù)的彩色光帶。

        日光被三棱鏡分色這個(gè)原理亦被應(yīng)用于著名的太陽(yáng)光的色散實(shí)驗(yàn)。太陽(yáng)光呈現(xiàn)白色，當(dāng)它通過(guò)三棱鏡折射后，將形成由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫順次連續(xù)分布的彩色光譜，覆蓋了大約在390到770納米的可見(jiàn)光區(qū)。歷史上，這一實(shí)驗(yàn)由英國(guó)科學(xué)家艾薩克·牛頓爵士于1665年完成，使得人們第一次接觸到了光的客觀的和定量的特征。


光譜的分類

按波長(zhǎng)區(qū)域：
        在一些可見(jiàn)光譜的紅端之外，存在著波長(zhǎng)更長(zhǎng)的紅外線；同樣，在紫端之外，則存在有波長(zhǎng)更短的紫外線。紅外線和紫外線都不能為肉眼所覺(jué)察，但可通過(guò)儀器加以記錄。因此，除可見(jiàn)光譜，光譜還包括有紅外光譜與紫外光譜。

按產(chǎn)生方式：
        按產(chǎn)生方式，光譜可分為發(fā)射光譜、吸收光譜和散射光譜。
        有的物體能自行發(fā)光，由它直接產(chǎn)生的光形成的光譜叫做發(fā)射光譜。
        發(fā)射光譜可分為三種不同類別的光譜：線狀光譜、帶狀光譜和連續(xù)光譜。線狀光譜主要產(chǎn)生于原子，由一些不連續(xù)的亮線組成；帶狀光譜主要產(chǎn)生于分子由一些密集的某個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光組成；連續(xù)光譜則主要產(chǎn)生于白熾的固體、液體或高壓氣體受激發(fā)發(fā)射電磁輻射，由連續(xù)分布的一切波長(zhǎng)的光組成。
        太陽(yáng)光光譜是典型的吸收光譜。因?yàn)樘��?yáng)內(nèi)部發(fā)出的強(qiáng)光經(jīng)過(guò)溫度較低的太陽(yáng)大氣層時(shí)，太陽(yáng)大氣層中的各種原子會(huì)吸收某些波長(zhǎng)的光而使產(chǎn)生的光譜出現(xiàn)暗線。在白光通過(guò)氣體時(shí)，氣體將從通過(guò)它的白光中吸收與其特征譜線波長(zhǎng)相同的光，使白光形成的連續(xù)譜中出現(xiàn)暗線。此時(shí)，這種在連續(xù)光譜中某些波長(zhǎng)的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜被稱作吸收光譜。通常情況下，在吸收光譜中看到的特征譜線會(huì)少于線狀光譜。
        當(dāng)光照射到物質(zhì)上時(shí)，會(huì)發(fā)生非彈性散射，在散射光中除有與激發(fā)光波長(zhǎng)相同的彈性成分（瑞利散射）外，還有比激發(fā)光波長(zhǎng)長(zhǎng)的和短的成分，后一現(xiàn)象統(tǒng)稱為拉曼效應(yīng)。這種現(xiàn)象于1928年由印度科學(xué)家拉曼所發(fā)現(xiàn)，因此這種產(chǎn)生新波長(zhǎng)的光的散射被稱為拉曼散射，所產(chǎn)生的光譜被稱為拉曼光譜或拉曼散射光譜。

按產(chǎn)生本質(zhì)：
        按產(chǎn)生本質(zhì)，光譜可分為分子光譜與原子光譜。
        在分子中，電子態(tài)的能量比振動(dòng)態(tài)的能量大50～100倍，而振動(dòng)態(tài)的能量又比轉(zhuǎn)動(dòng)態(tài)的能量大50～100倍。因此在分子的電子態(tài)之間的躍遷中，總是伴隨著振動(dòng)躍遷和轉(zhuǎn)動(dòng)躍遷的，因而許多光譜線就密集在一起而形成分子光譜。因此，分子光譜又叫做帶狀光譜。
        在原子中，當(dāng)原子以某種方式從基態(tài)提升到較高的能態(tài)時(shí)，原子內(nèi)部的能量增加了，這些多余的能量將被以光的形式發(fā)射出來(lái)，于是產(chǎn)生了原子的發(fā)射光譜，亦即原子光譜。因?yàn)檫@種原子能態(tài)的變化是非連續(xù)量子性的，所產(chǎn)生的光譜也由一些不連續(xù)的亮線所組成，所以原子光譜又被稱作線狀光譜。


無(wú)線電頻譜
　　無(wú)線電的頻譜資源也稱為頻率資源，通常指長(zhǎng)波、中波、短波、超短波和微波。一般指9KHz－3000GHz頻率范圍內(nèi)發(fā)射無(wú)線電波的無(wú)線電頻率的總稱。無(wú)線電頻率以Hz（赫茲）為單位，其表達(dá)方式為：
―― 3 000kHz以下（包括3 000kHz），以kHz(千赫茲)表示；
―― 3MHz以上至3 000MHz（包括3 000MHz），以MHz(兆赫茲)表示；
―― 3GHz以上至3 000GHz（包括3 000GHz），以GHz(吉赫茲)表示。  


不同頻譜下音樂(lè)的不同聽(tīng)感和音質(zhì)

            高音頻段HF：6∽20KHz：這個(gè)頻段的聲音幅度影響音色的表現(xiàn)力。如果這個(gè)頻段的泛音幅度比較豐滿，那么音色的個(gè)性表現(xiàn)良好，音色的解析能力強(qiáng)，音色的彩色比較鮮明。這個(gè)頻段在聲音的成分中幅度不是很大，也就是說(shuō)，強(qiáng)度不是很大，但是它對(duì)音色的影響很大，也就是說(shuō)，強(qiáng)度不是很大，但是它對(duì)音色的影響奶大，所以說(shuō)它很寶貴、很重要。
　　比如，一把小提琴拉出a&＃39;&＃39;--440Hz的聲音，雙簧管也吹出a&＃39;&＃39;--440Hz的聲音，它們的音高一樣，音強(qiáng)也可以一樣，但是一聽(tīng)就能年出哪個(gè)聲音是小提琴，哪個(gè)聲音是雙簧管，其原因就是，它們各自的高頻泛音成分各不相同。一首歌曲也是一樣，例如韋唯演唱一首"愛(ài)的奉獻(xiàn)"，田震也演唱一首"愛(ài)的奉獻(xiàn)"。兩首歌調(diào)一樣，響度也一樣，而人們一聽(tīng)使知哪個(gè)是田震唱的，哪個(gè)是韋唯唱的。這就說(shuō)明，兩個(gè)歌手各自的高頻泛音不同，高頻成分的幅度不同，所以說(shuō)兩個(gè)人的音色個(gè)性也就不同。如果這個(gè)頻段成分過(guò)小了，那么音色的個(gè)性就減色了，韻味也就失掉了，聲音就有些尖噪，出現(xiàn)沙啞聲，有些刺耳的感覺(jué)了。因此，高頻段成分不要過(guò)量。然而又絕對(duì)不能沒(méi)有，否則聲音會(huì)失去個(gè)性。

　　中高音頻段MID HF：600Hz∽6KHz：這個(gè)頻段是人耳聽(tīng)覺(jué)比較靈敏的頻段，它影響音色的明亮度、清晰度、透明度。如果這個(gè)頻段的音色成分太少了，則音色會(huì)變和黯淡了，朦朦朧朧的好像聲音被罩上一層面紗一樣；如果這頻段成分過(guò)高了，音色就變得尖利，顯得呆板、發(fā)楞。

　　中低音頻段MID LF：200∽600Hz：這個(gè)頻段是人聲和主要樂(lè)器的主音區(qū)基音的頻段。這個(gè)頻段音色比較豐滿，則音色將顯得比較圓潤(rùn)、有力度。因?yàn)榛�音頻率豐滿了，音色的表現(xiàn)力度就強(qiáng)，強(qiáng)度就大，聲音也變強(qiáng)了。如果這個(gè)頻段缺乏，其音色會(huì)變得軟弱無(wú)力、空虛，音色發(fā)散，高低音不合攏；而如果這段頻率過(guò)強(qiáng)，其音色就會(huì)變得生硬、不自然。因?yàn)榛�音成分過(guò)強(qiáng)，相對(duì)泛音的強(qiáng)度就變?nèi)趿�，所以音色缺乏�?rùn)滑性。

　　低音頻段LF：20∽200Hz：如果低音頻段比較豐滿，則音色會(huì)變得混厚，有空間感，因?yàn)檎�房間都有共振頻率，而且都是低頻區(qū)域；如果這個(gè)頻率成分多了，會(huì)使人自然聯(lián)想到房間的空間聲音傳播狀態(tài)。如果這個(gè)頻率的成分缺乏，音色就會(huì)顯得蒼白、單薄，失去了根音乏力；如果這個(gè)頻率的成分在音色中過(guò)多了，單元鄧就會(huì)顯得渾濁不清了，因而降低了語(yǔ)音的清晰度。

　　不同頻率的細(xì)節(jié)對(duì)音色的影響

　　16∽20KHz頻率：這段頻率范圍實(shí)際上對(duì)于人耳的聽(tīng)覺(jué)器官來(lái)說(shuō)，已經(jīng)聽(tīng)不到了，因?yàn)槿硕��?tīng)覺(jué)的最高頻率是15.1KHz。但是，人可以通過(guò)人體和頭骨、顱骨將感受到的16∽20KHz頻率的聲波傳遞給大腦的聽(tīng)覺(jué)腦區(qū)，因而感受到這個(gè)聲波的存在。這段頻率影響音色的韻味、色彩、感情味。如果音響系統(tǒng)的頻率響應(yīng)范圍達(dá)不到這個(gè)頻率范圍，那么音色的韻味將會(huì)失落；而如果棕段頻率過(guò)強(qiáng)，則給人一種宇宙聲的感覺(jué)，一種幻覺(jué)，一種神秘莫測(cè)的感覺(jué)，使人有一種不穩(wěn)定的感覺(jué)。因?yàn)檫@些頻率大多數(shù)是基音的不諧和音頻率，所以會(huì)產(chǎn)生一種不安定的感受。這段頻率在音色當(dāng)中強(qiáng)度很小。但是很重要，是音色的表現(xiàn)力部分，也是常常被人們忽略的部分，甚至有些人根本感覺(jué)不到它的存在。

　　12∽16KHz頻率：這是人耳可以聽(tīng)到的高頻率聲波，是音色最富于表現(xiàn)力的部分，是一些高音樂(lè)器和高音打擊樂(lè)器的高頻泛音頻段，例如镲、鈴、鈴鼓、沙錘、銅刷、三角鐵等打擊樂(lè)器的高頻泛音，可給人一種"金光四射"的感覺(jué)，強(qiáng)烈地表現(xiàn)了各種樂(lè)器的個(gè)性。如果這段頻率成分不足，則音色將會(huì)會(huì)失掉色彩，失去個(gè)性；而如果這段頻率成分過(guò)強(qiáng)，如激勵(lì)器激勵(lì)過(guò)強(qiáng)，音色會(huì)產(chǎn)生"毛刺"般尖噪、刺耳的高頻噪聲，對(duì)此頻段應(yīng)給予一定的適當(dāng)?shù)乃�減。 10∽12KHz頻率：這是高音木管樂(lè)器的高音銅管樂(lè)器的高頻泛音頻段，例如長(zhǎng)笛、雙簧管、小號(hào)、短笛等高音管樂(lè)器的金屬聲非常強(qiáng)烈。如果這段頻率缺乏，則音色將會(huì)失去光澤，失去個(gè)性；如果這段頻率過(guò)強(qiáng)，則會(huì)產(chǎn)生尖噪，刺耳的感覺(jué)。

　　8∽10KHz頻率：這段頻率s音非常明顯，影響音色的清晰度和透明度。如果這頻率成分缺少，音色則變得平平淡淡；如果這段頻率成分過(guò)多，音色則變得尖銳。

　　6∽8KHz頻率：這段頻率影響音色的明亮度，這是人耳聽(tīng)覺(jué)敏感的頻率，影響音色清晰度。如果這段頻率成分缺少，則音色會(huì)變得暗淡；如果這段頻率成分過(guò)強(qiáng)，則音色顯得齒音嚴(yán)重。

　　5∽6KHz頻率：這段頻率最影響語(yǔ)音的清晰度、可懂度。如果這段頻率成分不足，則音色顯得含糊不清；如果此段頻率成分過(guò)強(qiáng)，則音色變得鋒利，易使人產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)上的疲勞感。

　　4∽5KHz頻率：這段頻率對(duì)樂(lè)器的表面響度有影響。如果這段頻率成分幅度大了，樂(lè)器的響度就會(huì)提高；如果這段頻率強(qiáng)度變小了，會(huì)使人聽(tīng)覺(jué)感到這種樂(lè)器與人耳的距離變遠(yuǎn)了；如果這段頻率強(qiáng)度提高了，則會(huì)使人感覺(jué)樂(lè)器與人耳的距離變近了。

　　4KHz頻率：這個(gè)頻率的穿透力很強(qiáng)。人耳耳腔的諧振頻率是1∽4KHz所以人耳對(duì)這個(gè)頻率也是非常敏感的。如果空虛頻率成分過(guò)少，聽(tīng)覺(jué)能力會(huì)變差，語(yǔ)音顯得模糊不清了。如果這個(gè)頻率成分過(guò)強(qiáng)了，則會(huì)產(chǎn)生咳聲的感覺(jué)，例如當(dāng)收音機(jī)接收電臺(tái)頻率不正時(shí)，播音員常發(fā)出的咳音聲。 2∽3KHz頻率：這段頻率是影響聲音明亮度最敏感的頻段，如果這段頻率成分豐富，則音色的明亮度會(huì)增強(qiáng)，如果這段頻率幅度不足，則音色將會(huì)變得朦朦朧朧；而如果這段頻率成分過(guò)強(qiáng)，音色就會(huì)顯得呆板、發(fā)硬、不自然。

　　1∽2KHz頻率：這段頻率范圍通透感明顯，順暢感強(qiáng)。如果這段頻率缺乏，音色則松散且音色脫節(jié)；如果這段頻率過(guò)強(qiáng)，音色則有跳躍感。

　　800Hz頻率：這個(gè)頻率幅度影響音色的力度。如果這個(gè)頻率豐滿，音色會(huì)顯得強(qiáng)勁有力；如果這個(gè)頻率不足，音色將會(huì)顯得松弛，也就是800Hz以下的成分特性表現(xiàn)突出了，低頻成分就明顯；而如果這個(gè)頻率過(guò)多了，則會(huì)產(chǎn)生喉音感。人人都有一個(gè)喉腔，人人都有一定的喉音，如果音色中的喉音成分過(guò)多了，則會(huì)失掉語(yǔ)音的個(gè)性、失掉音色美感。因此，音響師把這個(gè)頻率稱為"危險(xiǎn)頻率"，要謹(jǐn)慎使用。

　　500Hz∽1KHz頻率：這段頻率是人聲的基音頻率區(qū)域，是一個(gè)重要的頻率范圍。如果這段頻率豐滿，人聲的輪廓明朗，整體感好；如果這段頻率幅度不足，語(yǔ)音會(huì)產(chǎn)生一種收縮感；如果這段頻率過(guò)強(qiáng)，語(yǔ)音就會(huì)產(chǎn)生一種向前凸出的感覺(jué)，使語(yǔ)音產(chǎn)生一種提前進(jìn)人人耳的聽(tīng)覺(jué)感受。

　　300∽500Hz頻率：這段頻率是語(yǔ)音的主要音區(qū)頻率。這段頻率的幅度豐滿，語(yǔ)音有力度。如果這段頻率幅度不足，聲音會(huì)顯得空洞、不堅(jiān)實(shí)；如果這段頻率幅度過(guò)強(qiáng)，音色會(huì)變得單調(diào)，相對(duì)來(lái)說(shuō)低頻成分少了，高頻成分也少了，語(yǔ)音會(huì)變成像電話中聲音的音色一樣，顯得很單調(diào)。

　　150∽300Hz頻率：這段頻率影響聲音的力度，尤其是男聲聲音的力度。這段頻率是男聲聲音的低頻基音頻率，同時(shí)也是樂(lè)音中和弦的根音頻率。如果這段頻率成分缺乏，音色會(huì)顯得發(fā)軟、發(fā)飄，語(yǔ)音則會(huì)變得軟綿綿；如果這段頻率成分過(guò)強(qiáng)，聲音會(huì)變得生硬而不自然，且沒(méi)有特色。

　　100∽150Hz頻率：這段頻率影響音色的豐滿度。如果這段頻率成分增強(qiáng)，就會(huì)產(chǎn)生一種房間共鳴的空間感、混厚感；如果這段頻率成分缺少，音色會(huì)變得單薄、蒼白；如果這段頻率成分過(guò)強(qiáng)，音色將會(huì)顯得渾濁，語(yǔ)音的清晰度變差。

　　60∽100Hz頻率：這段頻率影響聲音的混厚感，是低音的基音區(qū)。如果這段頻率很豐滿，音色會(huì)顯得厚實(shí)、混厚感強(qiáng)。如果這段頻率不足，音色會(huì)變得無(wú)力；而如果這段頻率過(guò)強(qiáng)，音色會(huì)出現(xiàn)低頻共振聲，有轟鳴聲的感覺(jué)。

　　20∽60Hz頻率：這段頻率影響音色的空間感，這是因?yàn)闃?lè)音的基音大多在這段頻率以上。這段頻率是房間或廳堂的諧振頻率。如果這段頻率表現(xiàn)的充分，會(huì)使人產(chǎn)生一種置身于大廳之中的感受；如果這段頻率缺乏，音色會(huì)變得空虛；而如果這段頻率過(guò)強(qiáng)，會(huì)產(chǎn)生一種嗡嗡的低頻共振的聲音，嚴(yán)重地影響了語(yǔ)音的清晰度和可懂度
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• 通信詞典解釋