تعریف فرکانس

فرکانس اندازه گیری تعداد تکرار یک اتفاق در واحد زمان است. برای محاسبه فرکانس بر روی یک بازه زمانی ثابت، تعداد دفعات وقوع یک حادثه را در آن بازه می شماریم و سپس این تعداد را بر طول بازه زمانی تقسیم می کنیم.

پس از فیزیک دان آلمانی هاینریش رودولف هرتز، در سیستم واحدهای SI فرکانس با هرتز(Hz) اندازه گیری می شود. یک هرتز به این معنی است که یک واقعه یک بار بر ثانیه رخ می دهد.

واحدهای دیگری که برای اندازه گیری فرکانس بکار می روند به این شرح هستند: سیکل بر ثانیه، دور بر دقیقه (rpm). سرعت قلب توسط واحد ضربان بر دقیقه اندازه گیری می شود.

یک روش جایگزین برای محاسبه فرکانس، اندازه گیری زمان بین دو رخداد متوالی حادثه ای است (دوره تناوب) و سپس محاسبه فرکانس به صورت عددی متقابل این زمان مانند زیر:

f =1 /T

که در آن T دوره تناوب است.

فرکانس امواج

در اندازه گیری فرکانس صدا، امواج الکترومغناطیسی (مانند امواج رادیویی یا نور )، سیگنال های الکتریکی یا دیگر امواج، فرکانس بر حسب هرتز برابر با تعداد سیکل های شکل موج تکراری است. اگر موج یک صدا باشد، فرکانس آن چیزی است که زیر و بمی این موج را مشخص می کند.

فرکانس رابطه معکوسی با مفهوم طول موج دارد. فرکانس f برابر با سرعت v یک موج تقسیم بر طول موج λ است که:

f=v/landa

در موارد خاص که امواج الکترومغناطیسی از خلاء عبور می کنند، v=c که در آن c برابر سرعت نور در خلا است و این عبارت به صورت زیر در می آید:

f=c/landa

فرکانس های آماری

در علم آمار فرکانس یک واقعه برابر با تعداد دفعات رخ دادن یک حادثه در آزمایش یا مطالعه ای که صورت می گیرد است. فرکانس ها معمولاً به صورت گرافیکی در نمودار هیستوگرام نمایش داده می شوند.

مثال ها

فرکانس استاندارد شدت تون A بالای C میانی ، امروزه بر روی ۴۴۰هرتز تنظیم شده است که ۴۴۰ سیکل در ثانیه (یا کمی بیشتر) است و به عنوان شدت ساز آواز شناخته می شود و یک ارکستر بر روی این شدت تنظیم می شود.

یک کودک می تواند تون هایی با نوساناتی تا تقریبا ۲۰،۰۰۰ هرتز را بشنود. بزرگسالان از شنیدن چنین فرکانس های بالایی محروم هستند.

در اروپا فرکانس جریان متناوب ۵۰ هرتز است (نزدیک تون G) با ولتاژ نامی ۲۳۰ ولت.

در آمریکا فرکانس جریان متناوب ۶۰ هرتز است (نزدیک تون زیر B) با ولتاژ نامی ۱۱۷ ولت.

از میزان تون خالص زمزمه می توان فهمید که آیا صدای ضبط شده ای برای مثال در اروپا ساخته شده است یا نه. در اروپا صدای زمزمه یک سوم آمریکاست. یک تحلیل گر می تواند هارمونیک های دوم یا سوم و به سختی هارمونیک اصلی فرکانس اصلی را در هنگام ضبط بیابد.

برای اندازه گیری فرکانس می توان از فرکانس مترهای زیر استفاده کرد.

۱- فرکانس متر

۲- فرکانس متر دیجیتال رومیزی