帯域幅
アナログ信号は数学的には時間の関数であり、帯域幅 Δ f {\displaystyle \Delta f} は信号をフーリエ変換したときにゼロでない値となる周波数範囲の幅(単位はヘルツ)である。一般にこのゼロでない範囲は非常に広範囲になるため、定義を修正して、ある程度の強さの周波数範囲を指すこともある。この場合、最大値の半分となる範囲を使うことが多い( l o g 10 ( 1 / 2 ) ≈ − 0.3 {\displaystyle \mathrm {log} _{10}(1/2)\approx -0.3} であるため、約 -3 dB で半分となる)。信号の帯域幅は、そのパラメータ(振幅や位相)が時間と共に変化する早さの尺度である。帯域幅が大きければ、信号のパラメータは早く変化する。帯域幅という用語は信号にも使われるが、システムにも適用される。その場合、あるシステムの帯域幅とは、そのシステムが処理できる信号の帯域幅を示す。
ベースバンドの帯域幅と言った場合、信号の周波数範囲の上限だけを指す。ベースバンド以外の帯域幅は、上限と下限の差分である。
例えば、図に示したような非ベースバンドの 3-dB 帯域幅は Δ f = f 2 − f 1 {\displaystyle \Delta f=f_{2}-f_{1}} であるが、他の定義では異なった答えになるだろう。
よく使われる量として「比帯域; fractional bandwidth」がある。これは帯域幅を中心周波数で割った値である。例えば、中心周波数が 10 MHz で帯域幅が 2 MHz なら、比帯域は 2/10 あるいは、20% となる。
デジタル通信での「帯域幅」は、比喩的に使われることもあって曖昧である。ボーの言い換えとして帯域幅やバンド幅という用語を使うこともある。また、伝送路容量(転送可能なビットレート)を表すことも多い。したがって、ビットレート 66 Mbps で32本のデータ線からなるデジタルバスの帯域幅は 33MHz で、容量は 2.1 ギガビット/秒となるが、これを「帯域幅が 2.1 ギガビット/秒」とすることも少なくない。
同様の混乱は可聴帯域のモデムにもある。電話回線の真の帯域幅はわずか 4kHz だが、56キロビット/秒もの情報を転送できることから帯域幅を誤ることがある。関連する統計的量として、ネットワーク全体の帯域幅の総計を示す「2分割帯域幅; bisection bandwidth」がある。これは、ネットワークを2つに分割し、その間にある全リンクの帯域幅を合計したものである。