Beatfrekvensen

Beatfrekvensen är skillnaden mellan två frekvenser som ligger nära varandra. När två ljudsignaler blandas upp uppstår en regelbunden variation i den sammanlagda signalens amplitud, och denna variation har ofta frekvensen f_beat = |f1 − f2|. Fenomenet förekommer inom akustik, men används även inom elektronik och signalbehandling.

Om två sinussignaler skrivs som s1(t) = A cos(2π f1 t) och s2(t) = A cos(2π f2 t), blir summan s(t) = 2A cos(π(f1 − f2)t) cos(2π(f1 + f2)t/2). Den långsamma modulationsfrekvensen är alltså f_beat = |f1 − f2|, medan bärvågen har frekvensen (f1 + f2)/2. Om amplituderna skiljer sig blir beatmönstret något mer komplext men f_beat förblir skillnaden mellan tonerna.

Perceptionen av beat beror på öra och hjärna. När f1 och f2 är mycket nära hörs tydliga slag i ljudstyrkan som inträffar med f_beat, till exempel ett par hertz. Om skillnaden är större uppfattas ofta två distinkta toner i stället för en monotont fluktuerande ljud; i mellanlägen kan man ändå uppleva en beating-effekt.

Användningar av beatfrekvensen inkluderar stämning av musikinstrument, där två närliggande frekvenser spelar samtidigt och beatfrekvensen ger en ledtråd för hur man ska justera tonen. Inom radio- och signalbehandling används heller heterodyntekniker för att skapa eller mäta beatfrekvenser, vilket underlättar frekvensomvandling och analys.