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DAY 30
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聽著音樂往技術宅邁進系列 第 30

DAY 30 - 傅立葉分析——傅立葉級數的頻譜

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圖解傅立葉分析此共筆是由科技圈內的大神jserv所整理,章節分成:

  • 一、什麼是頻域
  • 二、傅立葉級數的頻譜
  • 三、傅立葉級數的相位譜
  • 四、傅立葉轉換

傅立葉分析的部分我會花四天的時間,用像是讀書筆記的形式來寫鐵人文,今天是第二天,大家可以邊看共筆邊參考我的鐵人文,那麼就一起加油吧!

二、傅立葉級數的頻譜

a.
一開始幾個圖的例子,把許多不同頻率的波疊加起來,告訴了大家合成波形的概念

歪樓一下...裡面提到:
「隨著弦波數量逐漸的增長,他們最終會疊加成一個標準的矩形,大家從中體會到了什麼道理?」

只要努力,彎的都能掰直?!

但我明明看到的是再怎麼掰直還是彎的呀,頂多看起來是直的 (大悟???

b.
弦波出現很正常,但是怎麼會有直線呢?

直線是振幅為0的弦波噢~

內文:「一定有細心的讀者發現了,每兩個弦波之間都還有一條直線,那並不是分割線,而是振幅為 0 的弦波!也就是說,為組成特殊的曲線,有些弦波成分其實沒必要。」

c.
頻率分量的概念
1:把第一個頻率最低的頻率分量看作1
0:也稱為直流分量,可將波形上下翻轉
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20191016/20120890DoHQ6lZZUc.png
有了最小的頻率分量後,也能有之後的2、3、4...n倍頻率(n為整數),因為不是小數,而是倍數的關係,所以像頻譜上的圖都是一支支的頻率

d.
好多圓圈跟波形動來動去那裡,是用這些動畫告訴大家「弦波就是一個圓周運動在一條直線上的投影。所以頻域的基本單元也可以理解為一個始終在旋轉的圓」

e.
這篇裡最經典的就是最後的圖了,會讓人有恍然大悟的感覺~

  • 平面圖是先給大家看矩形波在頻域的模樣(一支支的頻率)
  • 立體圖是再看矩形波在(強度、時間、頻率)裡的長相,透過這樣三維空間的圖,分別從兩邊的側面來看,就能完全明白為什麼我們平常聽的聲音,可以轉化成跟時間或頻率相關的二維圖了~

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