Hvordan en Spectrum Analyzer arbeid?

Ingeniører og forskere som arbeider med lyd, radio og andre fenomener bruke spektralanalysatorer å finne energi makeup av et signal. Et spektrum analysator er en elektronisk enhet som bryter et komplekst signal til frekvenskomponenter og viser resultatene grafisk.

Et spektrum analysator kan bruke en av to hovedmetoder for å analysere et signal: en fysisk metode og et numerisk analysemetode.

Den fysiske metoden fungerer ved å sveipe inngangssignalet med et smalt båndpassfilter. Filterets senterfrekvens styres av et stigende sagtannbølgeform, slik at det kontinuerlig skanner inngang. Utgangen fra filteret ved et gitt øyeblikk blir styrken av energien av signalet ved filterets frekvens. Når filterets utgang er fanget på et oscilloskop skjermen i takt med den kontrollerende sagtannet, er resultatet en visning av signalets spektrum.

Numerisk analyse metoden innebærer å konvertere signalet til en datastrøm og gjør noen tallknusing. Med den type personlige datamaskiner og programvare som er tilgjengelig i 2009, Fast Fourier Transform, eller FFT, er metoden vanlig og lett gjøres i sanntid. Signalet omformes av en analog til digital-grensesnitt, og de digitale data blir deretter analysert ved hjelp av FFT-programvare. Programvaren grafer den utgang, som er signalets spektrum.

Ulike spektralanalysatorer har ulike arbeidsfrekvensområder. Audio-spektrum analysator arbeide i området fra hørbar lyd. Radio frekvens spektrum analysatorer jobbe på radio- og mikrobølgefrekvenser, og senere, koste mer.

Forskere, ingeniører og teknikere kan fortelle mye fra et signal spektrum. Hvis et rent signal, som en sinusbølge, blir ført gjennom en krets og et forvrengt signal kommer ut, vil en spektrumanalysator viser tydelig hvordan. Massevis av harmoniske bety forvrengningen er alvorlig. Hvis de harmoniske er rart - det vil si, er oddetall multipler av signalet frekvens, så forvrengningen er den samme mellom de positive og negative halvdelene av bølgeformen. Partalls harmoniske mener de to halvdelene er forvrengt annerledes. Svake harmoniske indikerer lav forvrengning.

En lyd tekniker kan bruke en spektrum analysator for å sjekke ut et auditorium. Hun ville bruke rosa støy, en slags hissy lyd som har lik energi på tvers av lydspekteret. Spille rosa støy gjennom høyttalerne, og mater en spektrum analysator fra en presisjon mikrofon, forteller teknikeren hvis salen er for lyst eller skingrende, eller om det absorberer for mye bass. Hun kan da finjustere akustikken og forbedre rommets lyd.