拍頻計算機

計算兩個頻率相互干涉產生的拍頻、平均載波頻率及相鄰拍之間的時間。

波的頻率
輸入兩個以赫茲為單位的頻率,計算可聽見或可測量的干涉拍頻。

關於拍頻

兩個頻率接近的波重疊時,會出現拍頻。兩者的波峰有時相互增強,有時相互抵消,使合成振幅週期性地增大與減小。對聲音而言,這種調變聽起來像規律的脈動或拍音。脈動頻率等於兩個來源頻率差的絕對值,因此440赫茲與442赫茲的波每秒產生兩拍。 計算機也會顯示兩個頻率的平均值。在描述疊加的三角函數表示式中,快速振盪發生在此平均頻率附近,而較慢的包絡控制其振幅。拍週期是拍頻的倒數。因此,兩赫茲的拍每半秒回到振幅週期的同一相位。若兩個頻率相同,頻差為零:它們仍會依相位關係相互增強,但沒有重複的拍包絡,也沒有有限的拍週期。 音樂家會利用拍音調音。當參考音與樂器音接近但不相等,隨著樂器音接近參考音,脈動會變慢。拍頻可以反映偏差大小,但僅憑頻差無法判斷哪個聲源偏高或偏低。必須先知道調整方向,或分別測量各自頻率。鋼琴調音可能涉及刻意設定的音程拍頻與伸縮調律,因此同頻同度音只是其中一種應用。 相同原理也存在於可聽聲學之外。無線電接收機混頻以產生中間差頻,光學外差系統偵測極小的頻率偏移,耦合機械振盪器則可依類似拍的模式交換能量。簡單的絕對差值公式假設正弦分量穩定且線性疊加。寬頻譜、快速變動的音高、強非線性或多個同時存在的頻率,可能產生更複雜的包絡。 人通常只有在頻率間距較小時才能感知清楚的拍。間距增大後,單一脈動聲可能逐漸變成粗糙感,再變成兩個分離的音,閾值會因頻率與聽者而異。本計算機僅進行波的數學運算,不保證拍一定聽得見。請使用單位相同的測量頻率,將計算值與實驗或調音需求比較,並在產生測試音時避免不安全的音量。

拍頻範例

以下頻率組合展示調音拍、較快調變及零頻差情況。

輸入頻率計算結果說明
440 Hz與442 Hz拍頻2 Hz;平均441 Hz;週期0.5 s聽者每秒聽到約兩次振幅脈動。
256 Hz與261 Hz拍頻5 Hz;平均258.5 Hz;週期0.2 s較大的頻差產生變化更快的調變包絡。
1,000 Hz與1,000 Hz拍頻0 Hz;平均1,000 Hz;無有限週期相同且穩定的頻率不會在同相與反相之間漂移。

如何使用拍頻計算機

  1. 測量或確認第一個波的頻率,單位為赫茲。
  2. 以相同單位與測量基準輸入第二個頻率。
  3. 選擇「計算拍頻」,求出頻差絕對值與平均值。
  4. 使用拍頻倒數得到的週期,計算連續振幅包絡峰值之間的時間。

拍頻計算機常見問題

拍頻的公式是什麼?

拍頻等於第一個頻率減去第二個頻率的絕對值。取絕對值後,結果不會因輸入順序而成為負數。

拍頻能判斷哪個音偏高嗎?

不能,頻差只表示偏差大小。需要已知參考音或分別測量頻率,才能確定哪個聲源較高。

兩個頻率相等時會怎樣?

拍頻為零,包絡不會按有限的時間間隔重複。相對相位仍可使合成振幅增強或減弱。

為何頻率相差很大的音聽起來不像拍?

耳朵會以不同方式分辨較大的頻差,常聽成粗糙感或兩個獨立音高。即使不再感知為緩慢拍動,數學上的頻差仍然存在。

拍只存在於聲波中嗎?

不是。任何能相互疊加的相容波都可能產生差頻現象。無線電、光學與機械系統都使用相關干涉原理。