什么是倍频程?有何用?

倍频程,又称倍波程,指在滤波特性曲线上,频率或波长之比为2或1/2的两个频率或波长之间的间隔。常用于音响设备的音频信号分析。

声音信号的频率范围为20Hz~20kHz。分析音频设备的信号频率特性时,一般不可能分析到每一个频点,因此,将20Hz~20kHz频率分为若干个频段,每个频段的上限频率是下限频率的两倍。
音频信号的倍频程的中心频率为:
31.25、62.5、125、250、500、1K、2K、4K、8K、16KHz十个频率

声音信号的频谱,如图所示:

可知整个频谱的表达形式很大程度上取决于X轴频率的表达方式,而频率的主要表述方式有两种:

一、等宽频程:

f上限 - f下限 = 常量

二、倍频程:

f上限 / f下限 = 常量

这两者有什么区别呢?

假设有两家工厂,今年都需要在产品装箱前进行产品的质量检查。

第一家工厂甲,员工非常勤快,整年每月每天对每件产品都进行了很细致的检查。

另外一家工厂乙,刚开始工人们很勤快,对每件产品都检查。后面就变得越来越懒,从每件产品检查,变成每10件产品检查一个,每100件产品检查一个,每1000件产品检查一个,最后到每10000个产品检查一个。

甲工厂就是等宽频程,乙工厂就是倍频程。

请大家回想一下,在从事音响技术工作中我们接触最多的是哪种呢?

没错,就是倍频程,为什么呢?

因为我们人耳的可听频率范围为20-20000Hz,范围非常广。如果采用等宽频程,要表现出低频到高频的声音信息需要的数据量非常大,所以我们采用的是倍频程。在倍频程的表述中,除了上面所说的频率的上下限,还有一个就是中心频率f0

中心频率f0就像是房子的门牌号,是这个房子在地图上的标志,而频率上下限就像是这个房子的实际物理边界。

在倍频程的公式中,如果这个比值常量为2则称为一倍频程

f上限 / f下限 = 2

常量则为三分之一倍频程

f上限 / f下限 = 2^1/3 (2的1/3次方)

我们一般都是采用国标《GB 3240-1982 声学测量中的常用频率》中的标准频率表格对数据的频谱信息进行分析。

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2、转自:倍频程 - 百度文库

1/3倍频程作用主要是分析噪声能量的频率分布。另外做分析的时候加了计权网络可
起到滤波功能。
每个倍频程或者1/3倍频程的获得是通过带通滤波实现的。但是作为总的倍频程或
者1/3倍频程分析来看,主要是为了研究信号能量在不同频带的分布。

3、

人们把20Hz到20kHz的声频范围分为几个段落,每个频带成为一个频程,主要的划分方式有两种,等宽频程和倍频程
等宽频程
f2-f1=常量 (f2是上限频率,f1是下限频率)

倍频程
f2/f1=常量 (f2是上限频率,f1是下限频率)
并且
f2/f1=2^n 这个指数n就是n倍频程

一倍频程
当n=1的时候就是一倍频程,频段的划分如下:
31.5Hz 63Hz 125Hz 250Hz 500Hz 1kHz 2kHz 4kHz 8kHz 16kHz

1/3倍频程
在一倍频程的上下限频率之间再插入2个频率,是4个频率之间的比值相同,这样就将一倍频程划分为了1/3倍频程,我们通常使用的31段均衡器也称为1/3倍频程均衡器。
f2/f1=2^(1/3)
频段的划分如下:
25Hz 31.5Hz 40Hz 50Hz 63Hz 80Hz 100Hz 125Hz 160Hz 200Hz 250Hz
315Hz 400Hz 500Hz 630Hz 800Hz 1kHz 1.25kHz 1.6kHz 2kHz 2.5kHz
3.15kHz 4kHz 5kHz 6.3kHz 8kHz 10khz

倍频程与八音度
八音度或倍频程,这一名词从音乐中借用而来,例如钢琴中的中音C,到下一个音阶(高八度)的C,其频率正好是两倍,称为一个八音度。
将一个八音度分为三分,每一份叫做1/3八音度或1/3倍频程,对应关系如下,
两倍频程,为双八音度
一倍频程,为八音度
1/3倍频程,为1/3八音度

上限频率,下限频率,中心频率,频带宽度,品质因素之间的关系

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