
在振動噪音信號的解析,常會以單一頻率的正弦波(sine wave)或餘弦波(cosine wave)來介紹振動的位移、速度及加速度的波動現象,或是說明聲音壓力的聲波波動現象,那麼正弦波與餘弦波之間有甚麼關聯性嗎?為什麼有時候說正弦波,有時候又說餘弦波呢?另外,也會有稱為簡諧波(harmonic wave),簡諧波是怎樣的波?本單元就來說明,這三個名詞之間到底有甚麼關係呢?
首先,綜合寫出此三個名詞以及其數學方程式,列出如下:
1.
正弦波(sine wave):x(t)=X*sin(ωt)
2.
餘弦波(cosine wave) :x(t)=X*cos(ωt)
3.
簡諧波(harmonic wave) :x(t)=X*sin(ωt)、x(t)=X*cos(ωt)、x(t)=X*exp(iωt)
其中,X為弦波的振幅(amplitude);ω=2πf為弦波的圓周頻率(circular
frequency),單位:rad/sec;f為弦波的頻率(frequency),單位:Hz。備註:以上方程式忽略了相位角,便於本單元說明三個名詞的關聯性,可參閱【正弦波的相位角是甚麼?】單元。
就名詞上來說,簡諧波可以說是正弦波及餘弦波的通稱,更明確的說法是單一頻率的簡諧波。
正弦波與餘弦波在波型的本質上是相同的,僅是有相位角的差異,前文解釋過【正弦波的相位角是甚麼?】,本單元會再深入說明正弦波與餘弦波之間的關係,就是相差了90度相位角。
前文,【餘弦波(cosine...