Cómo explicar sobre frecuencia y espectro, para un laico

Este artículo que leí hace mucho tiempo me dio una idea muy clara de qué es el espectro de frecuencia y por qué es más útil que el dominio del tiempo.

Supongamos que desea transmitir a alguien un horario de llegada de tren determinado. Los horarios son 8am, 9am, 10am, 11am y así sucesivamente.

¿No será más fácil decirles en términos de frecuencia? es decir, un tren por hora a partir de las 8 a.m.

  • Transmitirá el mensaje fácilmente con un número mínimo de palabras. No tendrá que recitarlos todos los tiempos.
  • Pueden predecir las futuras llegadas de los trenes.
  • Da una imagen más clara del comportamiento de la llegada del tren.

Entonces, naturalmente, es mejor usar la representación en el dominio de la frecuencia de una señal para transmitir el comportamiento de una señal de una manera más rápida y eficiente usando una comunicación mínima. Y es por eso que la representación del espectro de frecuencia de cualquier señal es importante.

La frecuencia se define como el número de ocurrencias de un evento particular por unidad de tiempo. Por ejemplo, una oscilación pendular oscila libremente a una frecuencia inversamente proporcional a la longitud de la cuerda. La frecuencia de oscilación de un péndulo simple viene dada por [matemática] f = \ frac {1} {2 \ pi} \ sqrt {\ frac {g} {L}} [/ matemática]. El período de tiempo y la frecuencia están relacionados de la siguiente manera [matemática] T = 1 / f [/ matemática]. Si el péndulo tarda 1 segundo en completar 1 oscilación, entonces oscila a 1 hertz.
La figura representa una onda sinusoidal simple. Tiene un nivel de amplitud instantánea definido por su ecuación de onda. La onda sinusoidal típicamente [matemática] s (t) = Asin (2 \ pi * f_ {0} * t) [/ matemática] se describe mediante una frecuencia [matemática] f_ {0} [/ matemática]. En caso de una onda más complicada [matemáticas] s_ {1} (t) = A_ {1} sin (2 \ pi * f_ {1} * t) + A_ {2} cos (2 \ pi * f_ {2} * t) [/ math] la onda se describe por las frecuencias [math] f_ {1} [/ math] y [math] f_ {2} [/ math]. sin (2x) + cos (2x) – Búsqueda de Google

El espectro se define como la magnitud de la colección de frecuencias presentes en la señal. La señal es una ola que transporta información. Esta señal tendría una amplitud instantánea para cada unidad de tiempo. Por lo tanto, el espectro de una señal son las magnitudes de cada componente de frecuencia en la señal.

Abre cualquier aplicación de fitness. Pídale a la persona que corra una milla. La aplicación registrará su velocidad variable a lo largo de esta distancia. Y luego dígale que la velocidad a la que está corriendo es similar a la frecuencia, y el gráfico (que muestra la aplicación de fitness) de su velocidad diferente a lo largo de la distancia de una milla es su espectro.