 |
| 频谱 |
光学的频谱编辑本段回目录
 |
| 频谱 |
原理
复色光中有着各种波长（或频率）的光，这些光在介质中有着不同的折射率。因此，当复色光通过具有一定几何外形的介质（如三棱镜）之后，波长不同的光线会因出射角的不同而发生色散现象，投映出连续的或不连续的彩色光带。
日光被三棱镜分色这个原理亦被应用于著名的太阳光的色散实验。太阳光呈现白色，当它通过三棱镜折射后，将形成由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫顺次连续分布的彩色光谱，覆盖了大约在390到770纳米的可见光区。历史上，这一实验由英国科学家艾萨克·牛顿爵士于1665年完成，使得人们第一次接触到了光的客观的和定量的特征。
分类介绍编辑本段回目录
按波长区域
 |
| 频谱 |
按产生方式
按产生方式，光谱可分为发射光谱、吸收光谱和散射光谱。有的物体能自行发光，由它直接产生的光形成的光谱叫做发射光谱。发射光谱可分为三种不同类别的光谱：线状光谱、带状光谱和连续光谱。线状光谱主要产生于原子，由一些不连续的亮线组成；带状光谱主要产生于分子由一些密集的某个波长范围内的光组成；连续光谱则主要产生于白炽的固体、液体或高压气体受激发发射电磁辐射，由连续分布的一切波长的光组成。
太阳光光谱是典型的吸收光谱。因为太阳内部发出的强光经过温度较低的太阳大气层时，太阳大气层中的各种原子会吸收某些波长的光而使产生的光谱出现暗线。在白光通过气体时，气体将从通过它的白光中吸收与其特征谱线波长相同的光，使白光形成的连续谱中出现暗线。此时，这种在连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱被称作吸收光谱。通常情况下，在吸收光谱中看到的特征谱线会少于线状光谱。
当光照射到物质上时，会发生非弹性散射，在散射光中除有与激发光波长相同的弹性成分（瑞利散射）外，还有比激发光波长长的和短的成分，后一现象统称为拉曼效应。这种现象于1928年由印度科学家拉曼所发现，因此这种产生新波长的光的散射被称为拉曼散射，所产生的光谱被称为拉曼光谱或拉曼散射光谱。
按产生本质
按产生本质，光谱可分为分子光谱与原子光谱。在分子中，电子态的能量比振动态的能量大50～100倍，而振动态的能量又比转动态的能量大50～100倍。因此在分子的电子态之间的跃迁中，总是伴随着振动跃迁和转动跃迁的，因而许多光谱线就密集在一起而形成分子光谱。因此，分子光谱又叫做带状光谱。
在原子中，当原子以某种方式从基态提升到较高的能态时，原子内部的能量增加了，这些多余的能量将被以光的形式发射出来，于是产生了原子的发射光谱，亦即原子光谱。因为这种原子能态的变化是非连续量子性的，所产生的光谱也由一些不连续的亮线所组成，所以原子光谱又被称作线状光谱。
无线电频谱编辑本段回目录
无线电的频谱资源也称为频率资源，通常指长波、中波、短波、超短波和微波。一般指9KHz－3000GHz频率范围内发射无线电波的无线电频率的总称。无线电频率以Hz（赫兹）为单位，其表达方式为：
3000kHz以下（包括3000kHz），以kHz(千赫兹)表示；
3MHz以上至3000MHz（包括3000MHz），以MHz(兆赫兹)表示；
3GHz以上至3000GHz（包括3000GHz），以GHz(吉赫兹)表示。
效应介绍编辑本段回目录
不同频谱下音乐的不同听感和音质
 |
| 频谱 |
比如，一把小提琴拉出a'--440Hz的声音，双簧管也吹出a'--440Hz的声音，它们的音高一样，音强也可以一样，但是一听就能听出哪个声音是小提琴，哪个声音是双簧管，其原因就是，它们各自的高频泛音成分各不相同。一首歌曲也是一样，例如韦唯演唱一首《爱的奉献》，田震也演唱一首《爱的奉献》。两首歌调一样，响度也一样，而人们一听使知哪个是田震唱的，哪个是韦唯唱的。这就说明，两个歌手各自的高频泛音不同，高频成分的幅度不同，所以说两个人的音色个性也就不同。如果这个频段成分过小了，那么音色的个性就减色了，韵味也就失掉了，声音就有些尖噪，出现沙哑声，有些刺耳的感觉了。因此，高频段成分不要过量。然而又绝对不能没有，否则声音会失去个性。
中高音频段MIDHF：600Hz-6Hz：这个频段是人耳听觉比较灵敏的频段，它影响音色的明亮度、清晰度、透明度。如果这个频段的音色成分太少了，则音色会变和黯淡了，朦朦胧胧的好像声音被罩上一层面纱一样；如果这频段成分过高了，音色就变得尖利，显得呆板、发楞。中低音频段MIDLF：200-600Hz：这个频段是人声和主要乐器的主音区基音的频段。这个频段音色比较丰满，则音色将显得比较圆润、有力度。因为基音频率丰满了，音色的表现力度就强，强度就大，声音也变强了。如果这个频段缺乏，其音色会变得软弱无力、空虚，音色发散，高低音不合拢；而如果这段频率过强，其音色就会变得生硬、不自然。因为基音成分过强，相对泛音的强度就变弱了，所以音色缺乏润滑性。
低音频段LF：20-200Hz：如果低音频段比较丰满，则音色会变得混厚，有空间感，因为整房间都有共振频率，而且都是低频区域；如果这个频率成分多了，会使人自然联想到房间的空间声音传播状态。如果这个频率的成分缺乏，音色就会显得苍白、单薄，失去了根音乏力；如果这个频率的成分在音色中过多了，单元邓就会显得浑浊不清了，因而降低了语音的清晰度。
不同频率的细节对音色的影响
 |
| 示波器波形的频谱 |
12-16kHz频率：这是人耳可以听到的高频率声波，是音色最富于表现力的部分，是一些高音乐器和高音打击乐器的高频泛音频段，例如镲、铃、铃鼓、沙锤、铜刷、三角铁等打击乐器的高频泛音，可给人一种“金光四射”的感觉，强烈地表现了各种乐器的个性。如果这段频率成分不足，则音色将会会失掉色彩，失去个性；而如果这段频率成分过强，如激励器激励过强，音色会产生“毛刺”般尖噪、刺耳的高频噪声，对此频段应给予一定的适当的衰减。10-12kHz频率：这是高音木管乐器的高音铜管乐器的高频泛音频段，例如长笛、双簧管、小号、短笛等高音管乐器的金属声非常强烈。如果这段频率缺乏，则音色将会失去光泽，失去个性；如果这段频率过强，则会产生尖噪，刺耳的感觉。
8-10KHz频率：这段频率s音非常明显，影响音色的清晰度和透明度。如果这频率成分缺少，音色则变得平平淡淡；如果这段频率成分过多，音色则变得尖锐。
6-8kHz频率：这段频率影响音色的明亮度，这是人耳听觉敏感的频率，影响音色清晰度。如果这段频率成分缺少，则音色会变得暗淡；如果这段频率成分过强，则音色显得齿音严重。
5-6kHz频率：这段频率最影响语音的清晰度、可懂度。如果这段频率成分不足，则音色显得含糊不清；如果此段频率成分过强，则音色变得锋利，易使人产生听觉上的疲劳感。
4-5kHz频率：这段频率对乐器的表面响度有影响。如果这段频率成分幅度大了，乐器的响度就会提高；如果这段频率强度变小了，会使人听觉感到这种乐器与人耳的距离变远了；如果这段频率强度提高了，则会使人感觉乐器与人耳的距离变近了。
 |
| 频谱 |
1-2kHz频率：这段频率范围通透感明显，顺畅感强。如果这段频率缺乏，音色则松散且音色脱节；如果这段频率过强，音色则有跳跃感。800Hz频率：这个频率幅度影响音色的力度。如果这个频率丰满，音色会显得强劲有力；如果这个频率不足，音色将会显得松弛，也就是800Hz以下的成分特性表现突出了，低频成分就明显；而如果这个频率过多了，则会产生喉音感。人人都有一个喉腔，人人都有一定的喉音，如果音色中的喉音成分过多了，则会失掉语音的个性、失掉音色美感。因此，音响师把这个频率称为“危险频率”，要谨慎使用。
500Hz-1kHz频率：这段频率是人声的基音频率区域，是一个重要的频率范围。如果这段频率丰满，人声的轮廓明朗，整体感好；如果这段频率幅度不足，语音会产生一种收缩感；如果这段频率过强，语音就会产生一种向前凸出的感觉，使语音产生一种提前进人人耳的听觉感受。
 |
| 频谱 |
150-300Hz频率：这段频率影响声音的力度，尤其是男声声音的力度。这段频率是男声声音的低频基音频率，同时也是乐音中和弦的根音频率。如果这段频率成分缺乏，音色会显得发软、发飘，语音则会变得软绵绵；如果这段频率成分过强，声音会变得生硬而不自然，且没有特色。
100-150Hz频率：这段频率影响音色的丰满度。如果这段频率成分增强，就会产生一种房间共鸣的空间感、混厚感；如果这段频率成分缺少，音色会变得单薄、苍白；如果这段频率成分过强，音色将会显得浑浊，语音的清晰度变差。
60-100HZ频率：这段频率影响声音的混厚感，是低音的基音区。如果这段频率很丰满，音色会显得厚实、混厚感强。如果这段频率不足，音色会变得无力；而如果这段频率过强，音色会出现低频共振声，有轰鸣声的感觉。20-60HZ频率：这段频率影响音色的空间感，这是因为乐音的基音大多在这段频率以上。这段频率是房间或厅堂的谐振频率。如果这段频率表现的充分，会使人产生一种置身于大厅之中的感受；如果这段频率缺乏，音色会变得空虚；而如果这段频率过强，会产生一种嗡嗡的低频共振的声音，严重地影响了语音的清晰度和可懂度。
