FFT 애널라이저에 대해서
FFT 애널라이저에 대해서
FFT 애널라이저란?
전기계측기의 일종으로 신호나 주파수를 파악해, 주파수 영역에서 표시합니다.
복수의 주파수나 신호가 동시에 동일한 장소에서 발신되어도 고속 프리에 변환에 의해 알기 쉽게 단순화 되어 표시되므로 기계류의 진동 조사나 소음 검사, 수집한 소리의 해석, 건물의 노후화 검사 등 폭넓은 용도로 이용 가능합니다.
1.FFT 애널라이저란 어떤 장치?
FFT 애널라이저의 원리와 구조 그리고 FFT 애널라이저를 통해서 어떤 일을 할 수 있는 것일까요?
1-1.FFT 애널라이저란?
FFT 애널라이저는 취득한 신호나 주파를 고속 프리에 변환에 의해 단순한 주파수 영역에서 표시하는 계측기입니다.
진동이나 소리, 전파 등을 주파수 영역에서 시각화함으로써 해석이나 분석을 쉽게 할 수 있습니다.
그 때문에, FFT 애널라이저로 진동이나 소리·전파등을 측정해 제품의 이상을 발견하는 것이 가능합니다.
또, FFT아날라이저의 분석 결과로부터 음성의 정체를 확인하거나 새로운 제품을 개발하는 자료를 만들 수도 있습니다.
1-2.FFT 애널라이저의 원리
FFT 애널라이저는 프랑스의 수학자인 조지프 푸리에가 발견한 푸리에 변환을 이용하여 주파수 분석을 실시합니다.푸리에 변환을 간단히 설명하자면, 어떤 복잡한 파형도 주기성만 있으면 단순한 정현파와 코사인파의 급수로 나타낼 수 있다는 이론을 바탕으로 한 수식입니다.
즉, FFT 애널라이저는 취득한 신호나 주파를 고속 푸리에 변환하는 장치라고도 할 수 있습니다.
그러니까, 복잡한 주파를 가지는 소리나 전파등이 복수 동시에 발신되었다고 해도, FFT 애널라이저로 분석하면 각각의 신호나 주파수가, 어느 영역으로부터 어느 정도의 세기로 발신되고 있는지 알 수 있습니다.
1-3.FFT 애널라이저의 용도
FFT 애널라이저는 복수의 신호나 주파를 분석할 수 있습니다.
그래서 여러 장치가 결합된 제품의 이상 진단이나 제품 관리 진동 조사, 가전 등의 소음 분석, 건물 노후화 검사 등 비파괴 검사 전반에 사용할 수 있습니다.
또, 취득한 음성을 분석해 소리의 발생원을 밝혀내거나 할 수도 있습니다.
1-4. 스펙트럼 애널라이저와의 차이
스펙트럼 애널라이저란, 주파 신호에 포함되는 주파 성분(스펙트럼)을 해석·표시를 하는 기기입니다.
저주파용과 고주파용이 있고, FFT 애널라이저도 넓은 의미에서 스펙트럼 애널라이저의 일종이 됩니다.
스펙트럼 애널라이저는 아날로그적인 신호 처리를 하고 계측 방법이 직접적이고 간단하기 때문에 TFT 애널라이저가 개발되기 전까지는 주파수 특성 계측이나 진동 스펙트럼 계측의 주력이었습니다.
그러나 한편으로 계측에 시간이 걸리기 때문에 시간이 지나면 주파수가 변화하는 것을 측정해도 정확한 분석을 할 수 없습니다.
FFT 애널라이저는 시간에 따라 주파수나 신호 성분이 변화해도 주파수 성분을 측정할 수 있습니다.
그래서 시간에 따라 강약이 있는 전파나 소리, 신호 등의 측정에 적합합니다.
또한 계측도 빠르고 순간적인 신호의 분석도 할 수 있는 것입니다.
신호 처리는 디지털로 실시하기 때문에 데이터를 직접 PC 등에 넣을 수 있습니다.
단, 아날로그 데이터를 디지털 신호로 변환하기 위한 기기가 필요합니다.
2.FFT 애널라이저의 종류나 사용법에 대하여
FFT아날라이자의 종류나 사용법과 어떤 종류가 있을까요?
2-1.FFT 애널라이저의 종류
FFT 애널라이저는 앞서 설명한 바와 같이 다양한 주파 및 전파를 분석할 수 있는 측정기입니다.
그래서 판매하는 업체도 환경 분석용이나 품질 검사용 등의 종류가 있습니다.
그러므로 먼저 무엇을 측정하고 분석하고자 하는지를 결정한 후 구입할 상품을 선택하면 좋습니다.
또, 측정 데이터를 연산 처리하거나 그래프 표시시키거나 하는 소프트웨어도 다양하게 판매되고 있습니다.
최근에는, FFT 애널라이저 측정기보다 FFT 기능을 갖춘 디지털 스토리지 오실로스코프등의 복합기가 주류가 되고 있습니다.
또, PC에 USB로 연결해 분석한 데이터를 보다 알기 쉽게 처리하거나 기록하는 기종도 판매하고 있습니다.
2-2.FFT 애널라이저를 사용할 때의 주의점
FFT 애널라이저의 사용법 자체는 그다지 어렵지 않습니다.
계측 방법도 매뉴얼화되어 있으며, 전용 소프트웨어를 사용하면 분석한 데이터의 연산 처리 등도 간단합니다.
그러나, FFT Analyzer의 구조나 원리를 올바르게 이해하고 있지 않으면 기술적으로 잘못된 해석 데이터를 입력하여 난감한 상황의 분석이될 가능성도 있기때문입니다.
이 때문에 FFT 애널라이저를 사용하는 기술자들을 위한 세미나 등도 자주 열리는데(소음진동공학회), 실제로 사용하는 분들은 참여해 보는 것도 좋습니다.
