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自然頻率（natural frequency），又稱特徵頻率[1]（eigenfrequency），是指一個系統在沒有外力或是阻尼的情形下，會傾向於振盪的頻率[2]。
當一個彈性體受激發產生自由振動，便被稱為自然振動，且往往傾向於一個或一組特定的自然頻率。自然振動與受外力帶領的強制振動(forced vibration)不同，後者會跟隨外力所給予的激振頻率(forced frequency)。若是激振頻率接近、甚至恰等於自然頻率時，振幅將會增長許多倍，這個現象稱為共振且因容易使結構疲勞斷裂而惡名昭彰。[3]
在一個彈簧-質量系統中, 有質量 m 以及彈簧勁度 k,其自然頻率的公式為：
在電路中, s1 是基於變量x 的自然頻率，如果x的零輸入響應 (zero-input response) 包含 項，其中是一個由電路初始狀態(initial state)、網絡拓樸(network topology)及各元件的值所決定的常數。[4] 在電子網絡中,如果 sk 是網絡中一些電壓或電流的自然頻率，則也是整個網絡的一個自然頻率。[5] 自然頻率僅由 網絡拓樸及元件的值所決定，與輸入無關。[6] 網絡的整組自然頻率，可以由計算所有阻抗與導納功能的極點所得到。[7] 網絡轉移函數的所有極點也是對應響應變量的自然頻率；然而，除此之外也可能有些自然頻率並非網絡函數的極點，這些頻率在一些特殊的初始狀態時發生。[8]
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