Come funziona un analizzatore di spettro?

Gli ingegneri e gli scienziati che lavorano con il suono, radio e altri fenomeni utilizzano analizzatori di spettro per trovare il trucco di energia di un segnale. Un analizzatore di spettro è un dispositivo elettronico che interrompe un segnale complesso in componenti di frequenza e i risultati vengono visualizzati graficamente.

Un analizzatore di spettro può utilizzare uno dei due principali metodi di analisi di un segnale: un metodo fisico e un metodo di analisi numerica.

Il metodo fisico funziona da spazzare il segnale in ingresso con un filtro passa-banda stretto. Frequenza centrale del filtro viene controllata da una crescente forma d'onda a dente di sega, quindi analizza continuamente l'input. L'output del filtro in un dato momento sarà la forza dell'energia del segnale di frequenza del filtro. Quando l'output del filtro viene acquisito su un schermo dell'oscilloscopio in sincronia con il controllo a dente di sega, il risultato è una visualizzazione dello spettro del segnale.

Il metodo di analisi numerica comporta convertendo il segnale a un flusso di dati e facendo qualche calcolo. Con il tipo di personal computer e software disponibili nel 2009, il metodo Fast Fourier Transform, o FFT, è comune e facilmente fatto in tempo reale. Il segnale viene convertito da analogico a digitale interfaccia e i dati digitali vengono poi analizzati dal software di FFT. Il software grafici l'output, che è lo spettro del segnale.

Analizzatori di spettro diverse hanno diverse gamme di frequenza di lavoro. Analizzatori di spettro audio funzionano nella gamma dei suoni udibili. Analizzatori di spettro radio frequenza lavorano a frequenze radio e forno a microonde e, successivamente, costano di più.

Gli scienziati, ingegneri e tecnici possono dire molto dallo spettro di un segnale. Se un segnale puro, come un'onda sinusoidale, è passato attraverso un circuito e un segnale distorto esce, un analizzatore di spettro mostrerà chiaramente come. Ci sono un sacco di armoniche significa che la distorsione è grave. Se le armoniche sono dispari..--cioè sono intero dispari multipli della frequenza del segnale, quindi la distorsione è la stessa tra le metà positive e negative della forma d'onda. Armoniche dispari dire che le due metà sono distorti in modo diverso. Armoniche debole indicano bassa distorsione.

Un tecnico audio è possibile utilizzare un analizzatore di spettro per controllare un auditorium. Avrebbe utilizzato il rumore rosa, un tipo di suono sibilante che ha energia uguale in tutto lo spettro sonoro. Giocare rumore rosa attraverso gli altoparlanti e nutrire un analizzatore di spettro da un microfono di precisione, vi dirà il tecnico se l'auditorium è troppo luminoso o troppo stridulo o se assorbe troppo basso. Lei può quindi ottimizzare l'acustica e migliorare il suono della stanza.