信號幅值隨頻率變化，對應的譜圖稱之為幅度譜。幅度譜在超聲檢測信號分析中具有非常重要的地位，應用非常廣泛。

此處借鑒地球物理儲層預測中的頻譜分析思路，引入傅里葉譜特征的概念，又稱為譜屬性。所謂譜屬性，是指在持續(xù)一段時間的一個時窗內測量的頻譜，是一種類型的體積屬性。頻譜中逐漸發(fā)生的瞬時變化，特別是高頻成分的丟失，能夠反映波經過介質傳播的結果。頻譜中的空間變化或快速瞬時變化，可以作為一個體積屬性使用。這些變化，可能與材料組織結構及特性的變化有關。

分析認為，某些材料特性的變化會引起超聲波信號頻譜的變化。例如，與超聲波半波長相匹配的薄層介質的調諧效應；在不規(guī)則表面上的能量散射，可能導致高頻成分損失等。

在對材料進行定量超聲表征與評價時，首先要在反映材料組織結構或性能變化的參量與頻譜特征參量之間建立明確的相關性，為此，需要引入更多的頻譜特征參量，如下所示:

1.振幅譜主頻率

振幅譜主頻率是指振幅譜極大值對應的頻率，反映信號簡諧成分中振幅最大的簡諧分量頻率。

2.振幅譜極大值

振幅譜極大值是指振幅譜主頻對應的幅值，表示主頻簡諧分量的振幅大小。

3. 平均中心頻率

把振幅譜曲線包含的面積分成高頻和低頻面積相等的兩部分，分界處的頻率即是平均中心頻率，這是一個表示信號簡諧成分按頻率分布的特征參數(shù)。

4.頻帶寬度

把在低截頻和高截頻之間振幅譜曲線所包含的面積，用一個高為振幅譜極大值的矩形面積代替，該矩形面積的寬度以頻率為量綱，即為所求的頻帶寬度。該參數(shù)反映了波形特點，它與子波延續(xù)時間成反比。

5.頻譜一階矩和頻譜二階矩

頻譜一階矩M₁和頻譜二階矩M₂用于表示振幅譜分散度。以平均中心頻率為原點，在頻率軸上計算頻率差，并以它為加權值，計算振幅譜加權面積，得到參數(shù)M ₁ 和M₂。當信號頻率集中于原點附近，M₁ 和M₂數(shù)值較??；當信號頻率成分豐富，分散于高頻和低頻各部分，即具有寬頻帶信號特點，則M ₁和M₂ 數(shù)值變大。頻譜二階矩M₂同頻譜一階矩M₁ 相比較，由于使用了更尖銳的權系數(shù)，對信號頻率分布變化更敏感。

6.優(yōu)勢頻帶寬度

優(yōu)勢頻帶寬度定義為振幅譜幅值超過指定門坎值的頻率范圍，它反映信號的瞬時頻率變化。

7.優(yōu)勢頻率

優(yōu)勢頻率是在固定時窗內計算信號過零線次數(shù)或零點的個數(shù)，它反映信號瞬時頻率變化。

8.三個最大的極大值頻率

用來表征頻率域的振幅譜，使用頻譜的三個峰值頻率，檢測由于氣孔及裂隙引起的異常而產生的頻率吸收。

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