频谱分析

通过一定的数学方式求得某一种波的频谱的方法。 一般采用傅里叶分析法 (Fourieranaly-sis) 求频谱。 这种分析法的理论基础是： 所有的周期波、 准周期波和非周期波都是由一定数目或无限多的频率成分组成的， 每个频率成分均有一定的振幅和相位， 如果求出它们的振幅和相位， 就可以得到按频率次序排列的幅度频谱或相位频谱。进行频谱分析的装置叫频谱分析器， 也称滤波器， 是语图仪的重要组成部分。

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对振动进行测量和计算，以取得其组成的简谐振动成分和能量的频率分布图形的技术。按照振动的方式及振动频率范围不同，频谱分析技术可分成若干种：相应于声振动的称为声谱分析，相应于电磁振动的称为电磁波谱分析等。在电磁波谱分析中还可进一步分成低频电磁波谱分析、高频电磁波谱分析、光谱分析(红外光谱分析、可见光谱分析、紫外光谱分析)，不同的频谱分析需采用不同的频谱分析仪器。现在的大多数频谱分析仪均采用自动测量、自动计算分析、随时显示或打印的动态频谱分析仪，由小型微机操作，可以跟踪检测、记录。
自然界中大至星系、星体、一般物体，小到微观粒子都存在着各式各样的振动，有机械的、有电磁的，频率范围也很广：从人耳听不到的次声(20赫兹以下)，一直到几万赫兹的超声，电磁波谱的范围就更大。要了解这些运动形式，频谱分析是必不可少的分析方法。我们人耳是声谱分析的精巧绝伦的分析仪，不同乐器演奏同一音符时，所发声音的基频是一样的，但谐频却不一样，我们人耳完全可以区分出这些不同谐频组成的复杂振动之间的区别，欣赏不同乐器的演奏。人的眼睛也是一架很好的光谱分析仪。
现在定量分析频谱必须借助仪器，声谱分析仪可以用于对飞机、机器的制造进行检测，在房屋建筑声学条件的测量，医疗保健、各种乐器的制造，特别是电声乐器的研制等方面都离不开声谱分析仪。最近仿生学研究各种动物在不同情况下的发声声谱并记录下来，用电子设备对所得到的频谱进行模拟，可以达到增加生产、消灭害虫等各种目的。
由于各种原子中电子能级有确定的分布，因此在能级之间跃迁的电子发出的光就有确定的频率，检测、分析这些频率的谱线，是现在人们认识微观粒子及其组成各种材料的重要手段。光谱分析已经成为化学分析的重要分析方法，这种方法精确、快速，需要样品少，特别适合于分析各种微量元素的含量，因此现在在冶金、化工、石油、医药等领域中，应用光谱分析对微量元素进行测定和控制；在地质、考古中通过光谱分析对元素含量的测定可以决定地质年代；在各类核反应中也是进行分析的重要手段；地球环境开发中，进行环境监测、地震记录等研究时采用光学遥感技术，实质上也离不开电磁波谱分析。在天文学以至航天事业中，由于我们无法到大量地外星体上去实地考查，因此也主要依赖光谱分析来了解宇宙天体的结构、组成，形态等特征。总之，频谱分析在人类探索宇宙，认识宏观乃至微观世界的过程中起着越来越重要的作用。