Spectrumomvang

Spectrumomvang is het spectrale bereik van een signaal: de breedte van het gebied in het frequentiedomein waarin de signaalcomponenten significant aanwezig zijn. In veel toepassingen wordt dit begrip gelijkgesteld aan de bandbreedte of spectrale breedte en kan het worden gedefinieerd als Δf = f_min tot f_max, waarbij f_min en f_max de laagste en hoogste frequenties weergeven met significante amplitude.

Berekening gebeurt doorgaans door een Fourier-transformatie van het tijdsignaal, gevolgd door het nemen van de magnitude of de power spectral density. f_min en f_max worden bepaald door een gekozen drempelniveau ten opzichte van het maximale spectrum of de ruisvloer; de waarde van Δf hangt af van deze drempel en van de frequentie-resolutie van de meting en de gebruikte/windowing.

De nauwkeurigheid van de spectrumomvang hangt af van de bemonstering, de lengte van de tijdreeks en de toepassing van windowing. Bij discrete signalen geldt f = k Fs / N, waarbij Fs de bemonsteringsfrequentie is en N het aantal punten. Factoren zoals windowing, ruisniveau en de gekozen drempel beïnvloeden wat als significante componenten wordt beschouwd. De spectrumomvang is vooral relevant in communicatie, audio en trillingsanalyse, waar het vaak dient als maat voor de benodigde bandbreedte of de rijkdom van frequentiecomponenten.

Zie ook: Bandbreedte, Frequentiespectrum, Fourier-transformatie, Frequentieanalyse, Power spectral density, Windowfunctie.