§8.7 振动的分解 频谱
振动的分解是振动合成的逆过程,理论和实验都可以证明,一个复杂的振动可以分解为一系列不同频率的简谐振动。把一个复杂的振动分解为一系列不同频率的简谐振动的方法称作谐振分析,其过程称为振动的分解又称为谐振分析(harmonic vibration analysis)。
一、一个周期性振动可分解为一系列频率分立的简谐振动。
若:原周期性振动的频率为(0,
则:各分振动的频率为: (0, 2(0, 3(0,…
分别称作基频(fundamental frequency);。
二次谐频(second harmonic frequency);
三次谐频(third harmonic frequency)…等
例:下图为“方波”形
周期振动的分解波
频谱图:一个实际振动所包含的各种谐振成分的振幅和它们的频率的关系图。
周期性振动的频谱是分立的线状频谱。
下图为“锯齿波”的频谱图。
思考:有时赞誉一歌唱家:“声音洪亮,音域宽广,音色甜美”。这各指什么物理因素? (注:音色和谐频有关)
二、一个非周期性振动可分解为无限多个频率连续变化的简谐振动
非周期性振动的频谱是连续频谱,如下图。