Частотный диапазон акустического сигнала (стр. 2 из 2)
Если звуковое колебание сложнее гармонического, но также периодическое, то его следует рассматривать как сумму гармонических колебаний, представляемых рядом Фурье:
,где
—амплитуда; 
—частота; k—номер спектральных составляющих звучания; 
—их фаза. В этом случае звучание характеризуется основным, наиболее низкочастотным, колебанием, соотношение же между основным тоном и обертонами — высшими гармониками—определяет при восприятии тембр звучания, его тональную окраску. Исследования показывают, что тембральное различие голосов определяется формой спектрального распределения энергии звука, обычно обладающего несколькими максимумами и минимумами в области средних и высоких частот в пределах значительной части звукового диапазона. Максимальные значения такого распределения называют формантами, минимальные—антиформантами. По тембру можно отличить один музыкальный инструмент от другого, узнать голос певца, характер шума.Порог различимости по частот.
Измерение этого порога обычно сводится к оценке минимально воспринимаемой девиации
частоты тона F при его модуляции тоном. При этом порогу различимости по частоте соответствует минимальное значение 
, замечаемое слухом. Значение этого порога зависит от частоты модуляции, частоты F и уровня Na сигнала испытательного тона. Заметим, что чувствительность слуха к изменениям F максимальна при частоте модуляции 4 Гц; для этого случая минимально ощущаемая девиация частоты при уровне звукового давления 70 дБ лежит в пределах 1,5 ... 50 Гц в зависимости от выбранного значения частоты испытательного тона.Влияние уровня Na в децибелах и частоты F в герцах измерительного тона на значение
показано на рис. 2,6 и в. Частота модуляции тона 4 Гц. Заметим, что порог 
(рис. 2,6) зависит от уровня звукового давления тона лишь тогда, когда последний не слишком сильно отличается от абсолютного порога слышимости. В области частот ниже 500 Гц (рис. 2,в) порог девиации = 1,8 Гц, а на частотах F>500 Гц он возрастает пропорционально частоте и равен 
, где F—частота измерительного тона. На частотах ниже 500 Гц почти не зависит от частоты модулирующего тона.Если в качестве испытательного сигнала используется шум, то порог
при его модуляции тоном повышается и составляет не менее 15 ... 20 Гц при частоте модуляции 4 Гц. 