前回で、いろいろな信号の種類として、周期信号、過渡信号、ランダム信号があると話しましたが、まず周期信号を考えます。周期信号の最も単純でかつ基本的なものは、正弦波信号です。数式で表現すると
x(t)=Asin(ωt+θ) ・・・・（1）
となります。
ここで A：信号の大きさを表す振幅
ω：繰り返しの速さを表す角周波数（角速度）
θ：時間的なずれを表す位相（厳密には位相差）
まず振幅についてですが、音、振動や圧力などの物理量であればその物理単位となります。電圧信号であれば電圧（V）となります。特に上記のような正弦波信号であれば、Aを片振幅値(0-ピーク値)、2Aを両振幅値（ピークtoピーク値）と呼ばれています。
ω：角周波数とは、1秒間に進む角度（ラジアン）で単位はrad/sです。
ちなみに360度は2π（rad）です。
また周波数とは、1秒間に繰り返す回数で,サイクル/sですが、SI単位系ではHzで表され周波数をfとすると、両者の関係式は
ω＝2πf
ですので（1）式は
x(t)=Asin(2πft+θ) ・・・・（2）
と表すことができます。
周波数fは1秒間にその周期波形が何回繰り返すかの速さになります。
更に、周期とはその周期波形が1回繰り返すのに要する時間（単位は秒:s）ですから、周期をTとすると
T=1/f
となり、周期Tと周波数fは逆数の関係にあります。
位相は、2つの信号間の時間ずれや、ある基準タイミングからの時間差情報などに利用できます。例えば、ある点の振動波形を基準に他の点の振動がどれくらいの位相差があるかによって、どのように振動しているかが分かります。1chの波形自体の情報としてはあまり意味を持ちません。
このように、振幅、周波数、位相を信号波形の3要素と呼ばれています。
周期信号は、方形波、三角波、のこぎり波、繰り返しパルス波など色々ありますが、全ての基本は（1）式（または（2）式）の正弦波が基本となります。
一般的に周期信号の基本周波数をfとすると、任意の周期信号は、fの整数倍の正弦波の重ね合わせとして表現することができます。
(2002年11月22日発行メールマガジンより抜粋)
