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DOMINIO DEL TEMPO E DELLA FREQUENZA

E' possibile analizzare un segnale sia nel dominio del tempo, che in quello della frequenza, traendone informazioni diverse. Banalmente potremmo affermare che se visualizziamo un segnale in un piano cartesiano dove l'asse orizzontale rappresenta lo scorrere del tempo, stiamo operando nel dominio del tempo, mentre se sull'asse orizzontale poniamo le diverse frequenze che sono interessate dal segnale, stiamo operando nel dominio della frequenza.

piani cartesiani


ESEMPIO: IL SUONO
Per spiegare le differenze che incontriamo nell'utilizzare queste due metodologie, facciamo riferimento a un esempio approssimativo, ma efficace.
Prendiamo in considerazione il segnale associato a un brano musicale. Sono presenti i suoni provenienti dai diversi strumenti ed, eventualmente, la parte vocale. Rappresentandolo nel dominio del tempo, vedremmo un segnale che è la somma di tutto il contenuto. Noteremmo, con lo scorrere del tempo, le oscillazioni e i momenti in cui l'ampiezza è maggiore o minore.

suono nel dominio del tempo

Nel dominio della frequenza, invece, il segnale viene appunto scomposto nelle sue varie frequenze. Possiamo immaginare le caratteristiche dei vari strumenti separate a seconda dell'emissione su frequenze basse, medie o alte.

suono nel dominio della frequenza

In figura vediamo l'ampiezza del suono, rappresentata dalla lunghezza delle barre, scomposta su frequenze udibili dall'uomo: 20 Hz, 50 Hz, 100 Hz, e così via fino a 20000 Hz (20k). L'insieme delle barre viene chiamato spettro.

L'immagine precedente è congelata in un preciso istante. Ovviamente, poichè l'emissione sonora varia momento per momento, la lunghezza delle barre riferite ad ogni frequenza varia continuamente.

spettro animato

Con un numero limitato di barre, cioè di frequenze analizzate, e con la loro lunghezza rappresentata in modo approssimativo, il grafico ha un valore puramente indicativo o addirittura esclusivamente decorativo in un software o su un dispositivo audio.


OSCILLOSCOPIO E ANALIZZATORE DI SPETTRO
Per uno studio preciso dei segnali si utilizza l'oscilloscopio nel dominio del tempo (vedi il video) e l'analizzatore di spettro nel dominio della frequenza.

schermo di un oscilloscopio
sinusoide sullo schermo di un oscilloscopio



sicurezza elettrica ing. Vito Barone


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