我正在测量力的系统上工作。规格应在测量中具有500Hz带宽。

现在我正试图向妈妈解释这个500Hz带宽,但我实在无法轻易解释。

最简单的解释带宽一词的方法是什么?对没有控制工程背景的人进行测量?

评论

你妈妈听起来很棒!

#1 楼

我能想到的最简单的解释是将带宽与您观察事物的速率进行比较。它并没有真正涵盖连续系统的工作原理,但是鉴于大多数人都处理数字或不连续系统(即使他们不知道),这是一个相关的类比,即使不是完美的类比。

比较低带宽,闭眼,然后每5秒短暂地睁开一次。您不仅会因每5秒更新一次(延迟)而对更新做出反应很慢,而且您还会错过闭着眼睛(过滤)时发生的所有事情。
更高的带宽一秒钟就会睁开你的眼睛。您可以提高采样率,直到睁开眼睛。

睁开眼睛的速度越快,带宽就越高。因此,更高的带宽意味着不仅可以更快地更新输出,而且还可以捕获发生的更多事情。

编辑:以上内容与系统的采样率更接近。系统带宽是衡量系统对观察结果做出反应的速度的度量。
如果按照闪烁的类比,则系统带宽是衡量您睁开眼睛对看到的变化做出反应有多快的度量。无论打开多少眼睛,低带宽系统都很难对变化做出反应。快速的带宽系统可以对变化做出快速响应,但会受限于您多长时间查看一次

评论


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我想您只是说明了采样率,而不是带宽。它们是相关的,但不是同一回事。
$ \ endgroup $
– Guy Sirton
14年3月13日在19:57

$ \ begingroup $
正确,但对于非专业人士,它们具有相同的效果,除非您想开始解释,香农,奈奎斯特,傅立叶等人。快速/慢速采样比喻给人以快速/慢速带宽如何观察和对输入作出反应的感觉
$ \ endgroup $
–马修·戈登(Matthew Gordon)
2014年3月13日在20:46



$ \ begingroup $
我尝试了另一种解释方式...让我知道您的想法。
$ \ endgroup $
– Guy Sirton
2014年3月13日20:48在

$ \ begingroup $
我认为您指的是频率分布的带宽,不同于控制系统的带宽。我会尝试一种方法来弥合采样率和带宽之间的差距并进行更新(如果可以的话)
$ \ endgroup $
–马修·戈登(Matthew Gordon)
2014年3月13日20:52



$ \ begingroup $
确实是同一回事。 OP正在询问与我们的听力完全相同的测量带宽。对于控制系统(例如闭环),在将带宽一词与系统相关联之前,还有更多说明需要做,但仍然是同一回事。如果OP表示500Hz带宽,但实际上意味着每秒500个采样,则它们不应该使用术语带宽。我的是en.wikipedia.org/wiki/Bandwidth_%28signal_processing%29的外行解释
$ \ endgroup $
– Guy Sirton
2014年3月13日在20:56



#2 楼

2pietjuh2的妈妈:

您熟悉狗哨吗?



狗哨子发出的声音的频率是狗可以听到的,而人类却可以不。它发出的声音的频率要比人类可以听到的最大频率高。

如果要画一张人类的听觉图像,它看起来像这样:


如果您曾经接受听力测试,则可能已经看到了。红色圆圈为低信号表示听力下降。在此示例中,我们有一个人可以很好地听到250Hz至8000Hz(Hz是Heinrich Hertz的测量单位,表示每秒的周期)的声音,但是在此范围或频带之外的声音不太好。我们可以将从第一个频率到最后一个频率的区域视为“频带”。听力良好的人仍然可以听到高达20000Hz的声音,但我们对那些高频声音却不那么敏感。在某个时候,无论声音多么响亮/强烈,我们都将根本听不到任何声音。

不是这样的乐队:



但更像是戴在手腕上的表带。我们测量该频段的宽度,这就是我们的带宽,带宽。对于我们的人类示例,它是8,000减去250赫兹或大约7,750赫兹(忽略大约4,000的小幅度下降)。如果有人要求我为这个人设计听力系统,他们会指定7750Hz的带宽。为了确定这一点,我们通常需要确定有多大才能计入频段内。人们通常认为“标准”的人类听觉范围是20Hz至20,000Hz或大约19,980Hz的带宽。

,我们最好的朋友:



的听觉范围约为40 Hz至60 kHz(kHz为千赫兹或一千赫兹)。所以我们可以说他的听力带宽约为59,960Hz(60,000-40)。

我们可以用数学或更严格的方式对此进行解释,但这将花费更多的时间使大多数人失去兴趣(几个小时应该可以使您对该特定概念有专业的了解)。我认为在频率与响应(例如无线电,光等)图中强调频带宽度的术语很重要。

(ps,所有图片均来自Wikipedia)

评论


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重新阅读OP,这个问题确实询问了测量带宽,您是对的。我的解释是“测量频率”,在您的建议修改后试图合并“系统带宽”。您在上面的回答确实是“测量带宽”,但我对OP的解释有所不同
$ \ endgroup $
–马修·戈登(Matthew Gordon)
2014年3月13日在21:36

$ \ begingroup $
+1提供了很好的解释,但我认为公认的答案更容易理解。
$ \ endgroup $
– 2pietjuh2
2014年3月13日在21:56

#3 楼

我会尝试这样解释。

测量系统存在一些延迟,并且无法检测到非常非常快的变化(如果要在不到一微秒的时间内推动并释放它,它可能不会检测任何东西)。带宽是对该特性的度量,也就是说,它告诉我们系统可以测量多快的变化。

500Hz带宽意味着,任何大于500Hz正弦波变化速度的变化都不会被正确测量。 (这是一个松散且不完全正确的解释,但我想您不会向没有工程/数学背景的人解释傅里叶变换)。