踏頻與速度計算機
建立踏頻、齒比與行進速度之間的關係。透過模式選擇要計算的對象：給定踏頻下的速度、達成目標速度所需的踏頻，或以指定踏頻達到目標速度所需的後飛輪齒數。
輸入
結果
踏頻的定義與重要性
踏頻是每分鐘完成踩踏一整圈的次數（rpm）。踏頻與功率、齒輪選擇並列，是每位騎士用來掌控體力輸出與速度的三大核心工具。透過切換不同齒比，相同的速度可以用截然不同的踏頻來達成——而這個選擇在生理上有著可量化的差異。
這個計算機將傳動系統的恆等式拆成三種方向求解。選擇模式後，其餘三個變數仍維持為輸入值：
- 計算速度 — 由踏頻、齒比與輪圈周長算出行進速度。
- 計算踏頻 — 由目標速度與當前齒比，算出所需維持的踏頻。
- 計算飛輪 — 由目標速度與想維持的踏頻，算出在目前大齒盤下所需的後飛輪齒數。
計算原理
核心恆等式
地面速度取決於三件事：曲柄的轉速、後輪每轉一次曲柄旋轉幾圈（齒比），以及輪子每轉一圈前進的距離（輪圈周長）。
v=60踏頻×飛輪大齒盤×Cw其中 為速度（m/s），踏頻單位為 rpm， 為輪圈周長（m）。將這條方程式重新整理，即可分別解出四個未知數（、踏頻、飛輪、大齒盤）中的任何一個。
齒比
G=TsTc大齒盤齒數（）除以飛輪齒數（）。50 齒大盤搭配 17 齒飛輪，：每踩一圈曲柄，後輪轉動 2.94 圈。
發展量（滾動距離）
齒比乘以輪圈周長，即為發展量——每踩踏一圈所前進的距離：
d=G×Cw700c × 25 mm 輪胎（周長 2105 mm）搭配 50/17 齒比，每踩一圈前進 m。
三種模式
計算機將同一條恆等式以三種方式重新排列：
模式 0（計算速度）：v=60⋅Ts踏頻⋅Tc⋅Cw 模式 1（計算踏頻）：踏頻=Tc⋅Cwv⋅60⋅Ts 模式 2（計算飛輪）：Ts=60⋅vTc⋅踏頻⋅Cw模式 2 回傳的是連續數值；實際飛輪只有整數齒（且只能使用現有的齒片）。請四捨五入到最接近的可用齒數，並接受速度或踏頻會有些微落差。
踏頻與生理學
最佳區間
Vercruyssen & Brisswalter（2010 年）的研究發現，受過訓練的車手在代謝效率最高的踏頻約為 80–100 rpm。在這個區間，每次踩踏的扭力適中——足以避免局部肌肉快速疲勞，又不會不必要地提高神經協調成本。
初學者常停在 60–70 rpm，因為低踏頻感覺上更有力道、更受控。隨著心肺體能提升，大多數騎士的慣用踏頻會自然上升。
踏頻與功率
功率 = 扭矩 × 角速度。在固定功率輸出下，轉速愈快代表每踩一圈的扭矩愈小，這能保留慢縮肌纖維、延緩肌肉疲勞。這就是為什麼職業車手在計時賽中維持 95–105 rpm，即便更低的踏頻在當下肌肉感覺上較輕鬆——長時間持續努力反而需要仰賴心肺系統更強的疲勞耐受性。
過高踏頻的注意事項
踏頻超過 110 rpm 有其取捨：神經協調成本上升、心率不成比例地攀升，技術缺陷也會被放大——例如踝關節多餘晃動或骨盆搖擺——造成能量浪費。
實際應用場景
1. 巡航齒輪確認（「計算速度」）
以慣用踏頻（例如 90 rpm）、大齒盤與常用飛輪作為輸入，讀取對應速度。若所得速度與平日公路騎乘速度相符，即確認齒輪選擇與踏頻配合良好。
2. 爬坡齒輪規劃（「計算飛輪」）
在 10 % 坡度時速度可能降到 12 km/h，而維持約 75 rpm 可避免曲柄過重難踩。切換至計算飛輪模式，輸入 12 km/h、75 rpm、內側大齒盤與輪圈周長，即可得到所需的飛輪齒數。若計算結果為 28 齒而現有卡式飛輪最大僅 25 齒，代表該齒比不足以在維持目標踏頻的情況下應付此坡度——需降低踏頻、接受更重的踩踏感，或改用齒比範圍更廣的飛輪。
3. 計時賽配速（「計算踏頻」）
確定平路計時賽目標速度（例如 40 km/h）後，切換至計算踏頻模式，輸入該速度、大盤加小飛輪組合與輪圈周長，即可得知此配置對應的踏頻。超過 105 rpm 時心肺負擔往往先達到上限；低於 75 rpm 則對膝關節的壓力明顯增加。建議挑選能將踏頻維持在可持續區間的齒比。
4. 室內訓練台配速
室內訓練台的阻力曲線與輪速有關。由踏頻與齒比推算速度，可將阻力調整至接近室外騎乘的感受。
輪圈周長：如何精確量測
輪圈周長影響所有速度和距離的計算。最精確的方法是滾動法：以平日騎乘氣壓充氣，在輪胎與地面各做記號，推行自行車一整圈，量取兩個地面記號之間的距離。10 mm 的周長誤差相當於約 0.5 % 的速度計算誤差——對大多數用途可忽略不計，但若在校正碼錶或比較功率計時則需注意。
注意事項
- 未計入傳動損耗。 實際傳動系統因鏈條摩擦、撓曲與軸承阻力，會損失 1–4 % 的功率。計算機提供的是理論速度。
- 輪圈周長隨負重與氣壓而變。 重載旅行車的接地面積較大，有效周長略短於同壓力下的空車狀態。
- GPS 速度 vs. 計算速度。 GPS 速度受取樣頻率與多路徑誤差影響；由踏頻感測器計算的速度取決於周長測量精度。兩者都不是絕對真值。
- 「計算飛輪」的結果為連續值。 實際飛輪只有整數齒，且只能使用現有的齒片。請四捨五入到最接近的可用齒數，並接受小幅落差。
常見問題（FAQ）
騎自行車的最佳踏頻是多少？
研究結果（Vercruyssen & Brisswalter，2010 年）顯示，受過訓練的車手在代謝效率最高的踏頻約為 80–100 rpm。初學者因較依賴肌肉力量，踏頻常落在 60–70 rpm。職業車手在賽事中通常維持 90–110 rpm，以便在長距離騎乘中保護腿部肌肉。
齒比怎麼計算？
齒比 = 大齒盤齒數 ÷ 飛輪齒數。50 齒大盤搭配 17 齒飛輪，齒比為 50/17 ≈ 2.94，即每踩踏一圈後輪轉 2.94 圈。將齒比乘以輪圈周長，即可得出每踩踏一圈的前進距離，有時稱為「發展量」或「滾動距離」。
如何測量輪圈周長？
最精確的方法：以平日騎乘氣壓充氣，在輪胎與地面各做記號，推行自行車一整圈，量取兩個地面記號之間的距離。此法可反映實際負重下輪胎的真實輪廓。也可利用輪胎標示尺寸與參考表：700c × 25 mm 約為 2105 mm，700c × 28 mm 約為 2136 mm。
踏頻愈高代表輸出功率愈大嗎？
不一定。功率 = 扭矩 × 角速度。在相同輸出功率下，踏頻愈高代表每踩踏一圈的扭矩愈小，可減少局部肌肉疲勞，通常也更容易維持。但過高的踏頻（>110 rpm）會增加心肺負擔，可能反而降低效率。多數車手在計時賽中以 85–100 rpm 為最佳區間。
Disclaimer
速度計算值假設傳動系統完全剛性且無打滑情形。實際行進速度因輪胎變形、鏈條撓曲及路面狀況而有所差異。輪圈周長受輪胎氣壓與騎乘者體重影響。