Comment un analyseur de spectre ne fonctionne?

September 7

Les ingénieurs et les scientifiques travaillant avec le son, la radio et d'autres phénomènes utilisent des analyseurs de spectre pour trouver la composition de l'énergie d'un signal. Un analyseur de spectre est un dispositif électronique qui casse un signal complexe en composantes de fréquence et affiche les résultats sous forme graphique.

Un analyseur de spectre peut utiliser l'une des deux principales méthodes d'analyse d'un signal: un procédé physique et une méthode d'analyse numérique.

Le procédé physique fonctionne en balayant le signal d'entrée avec un filtre passe-bande étroite. la fréquence centrale du filtre est commandée par une forme d'onde en dents de scie montante, de sorte qu'il balaie en continu l'entrée. La sortie du filtre à un moment donné sera la force de l'énergie du signal à la fréquence du filtre. Lors de la sortie du filtre est capturé sur un écran d'oscilloscope synchronisé avec la dent de scie de contrôle, le résultat est un affichage du spectre du signal.

La méthode d'analyse numérique consiste à convertir le signal en un flux de données et de faire quelques calculs. Avec le genre d'ordinateurs personnels et de logiciels disponibles en 2009, transformée de Fourier rapide ou FFT, la méthode est courante et facile à faire en temps réel. Le signal est converti par un convertisseur analogique à l'interface numérique, et les données numériques sont ensuite analysés par le logiciel FFT. Le logiciel de graphes de la sortie, qui est le spectre du signal.

analyseurs de spectre différents ont différentes plages de fréquences de fonctionnement. analyseurs de spectre audio fonctionnent dans la gamme de sons audibles. analyseurs de spectre de fréquence radio fonctionnent à des fréquences radio et micro-ondes et, par la suite, a coûté plus.

Les scientifiques, les ingénieurs et les techniciens peuvent dire beaucoup de spectre de signal. Si un signal pur, comme une onde sinusoïdale, est passé à travers un circuit et un signal déformé sort, un analyseur de spectre va montrer clairement comment. Beaucoup d'harmoniques signifient la distorsion est sévère. Si les harmoniques impairs - qui est, sont des multiples entiers impairs de la fréquence du signal, la distorsion est la même entre les deux moitiés positives et négatives de la forme d'onde. harmoniques de numéros pairs désignent les deux moitiés sont déformées différemment. harmoniques faibles indiquent une faible distorsion.

Un technicien audio peut utiliser un analyseur de spectre pour vérifier un auditorium. Elle utiliserait le bruit rose, une sorte de son hissy qui a une énergie égale à travers le spectre sonore. Jouer bruit rose par haut-parleurs et l'alimentation d'un analyseur de spectre à partir d'un microphone de précision, nous dira le technicien si la salle est trop clair ou aigu, ou si elle absorbe trop basse. Elle peut alors affiner l'acoustique et d'améliorer le son de la pièce.