Verschilfrequenties

Verschilfrequenties is een begrip uit de signaalverwerking en akoestiek dat verwijst naar de frequentie die gelijk is aan het absolute verschil tussen twee signalen met freuqenties f1 en f2. In veel systemen treden naast de oorspronkelijke frequenties ook additional componenten op, waaronder de verschilfrequentie. Dit verschijnsel speelt vooral een rol wanneer er vermenging of niet-lineaire verwerking optreedt.

Wiskundig kan dit worden aangetoond met de formule voor vermenging: 2 cos(2π f1 t) cos(2π f2 t) = cos(2π (f1 - f2) t) + cos(2π (f1 + f2) t). Zo ontstaat naast de somfrequentie f1 + f2 ook een verschilfrequentie f1 - f2. In lineaire systemen waar signalen alleen worden opgeteld, ontstaat meestal geen nieuw verschilfrequentie.

In de praktijk komt de verschilfrequentie terug als het belevingsverschijnsel van beating: als f1 en f2 dichtbij elkaar liggen, hoor je een regelmatige toonwisseling in het volume met een beatfrequentie gelijk aan |f1 - f2|. Dit fenomeen wordt gebruikt bij afstemmen en tuning, maar ook in radiocommunicatie en heterodyning, waar een lokaalOscillator met het inkomende signaal wordt gemengd om een gewenste tussenniveaufrequentie te produceren (IF).

Toepassingen variëren van muziek en luidsprekertechniek tot optische en radiogolfmengen. Belangrijk is dat verschilfrequenties vaak voortkomen uit niet-lineaire effecten of verwerking, omdat zuivere lineaire superpositie geen nieuwe frequenties oplevert behalve de oorspronkelijke f1 en f2.