Winscope 고급 파형 분석: 시간 영역에서 주파수 영역으로

부품 및 재료

• 사운드 카드 장착 IBM 호환 PC, Windows 3.1 이상
• Winscope – 무료 다운로드 가능한 오실로스코프 스타일 애플리케이션
• 전자 음악 키보드
• 키보드용 모노(단일 채널) 헤드폰 잭
• 컴퓨터 마이크 입력용 모노 잭, 전압 소스용 배선 포함
• 10kΩ 전위차계

모든 부품은 "PC 오실로스코프" 실험과 동일합니다.

참조 자료

Lessons In Electric Circuits, Volume 2, Chapter 7: "Mixed-Frequency AC Signals" (혼합 주파수 교류 신호)

학습 목표

• 시간 영역과 주파수 영역 표현 구분
• 푸리에 분석에 대한 직관적 이해 구축

회로도

실물 배선도

실험 방법

Winscope는 고전적인 "시간 영역" 뷰 이상을 제공합니다. 무지개 아이콘을 클릭하면 진폭 대 주파수를 그리는 주파수 영역 표시로 전환됩니다. 시간 영역 오실로스코프는 파형이 시간에 따라 어떻게 변하는지 보여주지만, 주파수 영역 뷰는 신호의 고조파 구성을 드러내 스펙트럼 분석에 매우 유용합니다.

이를 확인하려면 키보드 팬플루트나 플루트 음색으로 정현파를 생성하고 주파수 플롯에서 단일 스파이크를 관찰하세요. 커서를 피크 위에 올리면 화면 하단에 정확한 주파수가 표시됩니다.

두 음을 동시에 내면 두 개의 뚜렷한 피크가 생기며, 각 음에 대응합니다. 기본 코드(세 음)는 세 개의 스파이크를 내고, 이와 같습니다. 무지개 아이콘으로 다시 시간 영역 뷰로 전환해 복잡한 파형과 깔끔한 스펙트럼을 비교하세요.

시간 영역에서 엉켜 보이는 코드가 주파수 영역에서는 극적으로 단순해집니다. 다양한 키보드 음색으로 실험하며, 대칭 파형은 홀수 고조파만, 비대칭 파형은 짝수 고조파도 생성함을 관찰하세요. 커서로 피크 주파수를 정확히 짚고 계산기로 각 고조파가 짝수인지 홀수인지 검증하세요.

관련 워크시트

• Signal Modulation Worksheet
• AC Waveforms Worksheet
• Mixed-Frequency Signals Worksheet