Hva er stemmefrekvens?

Ulike signalområder langs det elektromagnetiske (EM) spekteret er klassifisert etter størrelsen på bølgelengdene deres. Disse inkluderer de synlige, mikrobølgeovn og radiobandene. Stemmefrekvens refererer til både lydområdet for vokaloverføring som er mest påviselig for det menneskelige øret og stemmefrekvensbåndet som brukes av telekommunikasjonsnettverk for overføring av tale. Dette bandet varierer vanligvis fra 300 hertz (Hz) og oppover til rundt 3000-4000 Hz.

Telefoni kom først til å overføre stemme, men har vokst til å imøtekomme andre typer signaler som faksimile, telegraf og digitale sendinger. Takket være intelligensen bak det menneskelige øret ved å forstå og analysere tale, kan vokal kommunikasjon forekomme over et større dynamisk område enn digitale data. Overføring av data over overføringslinjer for mennesker krever justering av overføringsparametere. Dette kan omfatte bruk av modulator-demodulator (modem) teknologi, som i hovedsak oversetter data til analoge toner. Fibernettverk derimot, oversetter vokal- og datakommunikasjon til raske lyspulser.

Kommunikasjonsbånd er delt opp i tre karakterer: smalbånd, stemmebånd og bredbånd. Smalbånd har faksimile- og teletypesignaler fra 0 til 300 Hz. Talebånd, eller stemmefrekvensbåndet, fungerer innen 300 til 4000 Hz for å imøtekomme et bredere spekter av data over oppringt og leide linjetjenester.

Bredbånd har plass til overføringer over 4000 Hz. Disse kan samle talekanaler for analog sending. Digital overføring av både tale og data avrunder disse punkt-til-punkt overføringsteknikkene.

Menneskelig hørsel forekommer i et område mellom 20 Hz til 20 kilohertz (kHz); den er sterkest mellom 300 Hz og 5 kHz. Voksne hanner kan snakke fra 85 til 180 Hz, mens voksne kvinner kommuniserer fra 165 til 255 Hz. Båndbredde i telefoni forekommer imidlertid ofte rundt 4 kHz, inkludert beskyttelsesbåndene. Dette kan gi plass til individuelle stemmefrekvenssignaler som er samlet i bredbåndsoverføringer.

Ultralowfrekvensbåndet mellom 300 og 3000 Hz omfatter den akustiske energien ved basebånd, eller null til maksimal båndbredde for taleoverføringer. Dette bandet kalles stemmefrekvens (VF) eller stemmebånd. For digital kommunikasjon kan antall ganger per sekund talefrekvensoverføring samples, eller samplingshastigheten er typisk 8 kHz.

Dette er kjent som PCM (Pulse Code Modulation), digital representasjon av analoge vokalsignaler. Med andre ord, disse båndbreddeallokeringene lar menneskelige stemmer dele de samme overføringskanalene, med minimal interferens, som andre typer data. Meldinger kan sendes intakte og forsterkes tilbake innenfor det auditive området til det menneskelige øret.