В математике есть такой термин синусоида. А в электронике этому понятию можно сопоставить слово - гармоника. Гармоника - это переменный ток (сигнал) в виде чистой синусоиды. Как мы уже рассматривали, с точки зрения происхождения электричества - переменный ток или переменное напряжение может получатся путем генерации (от генератора) или трансформации (через трансформатор). Так же есть понятие как генерация сигнала,в данном случае - это может быть сигнал от датчика, голосовой сигнал, обратная связь с фильтра. Данный сигнал тоже переменный (иначе смысл его исследовать или усиливать, если он всегда один и тот же и мы его знаем заранее)
В электронике и электросвязи тоже, принято рассматривать переменный сигнал с точки зрения гармоник. А именно если посмотреть на рисунок а) видим, что слева диаграмма синусоиды,а с права её частотное представление. Тут нам важны два параметра - это амплитуда сигнала (переменное напряжение) и период синусоиды (время через которая она начинает повторяться).
На правой картинке это просто одна черточка, в заданном положении по частоте и заданной высоты по амплитуде.
На рисунке б) уже другая синусоида - сигнал. С другими параметрами. Частота более высокая и амплитуда тоже. На правой картинке, это более длинная черточка и дальше по оси от ноля.
Самое главное рисунок в). Суммируем два сигнала и на левой картинке видим уже более сложный и непонятный сигнал. А на правой все просто и понятно - две черточки.
На этом рисунке показательный пример: слева голосовой звук, в виде амплитуды изменения по времени, а справа его частотное представление.Мы видим что количество гармоник очень большое и они начинают сливаться в единый спектр голоса. Чем "чище" звук, тем уже полоса гармоник. Из картинки видно, основная энергия голоса (наибольшая средняя амплитуда) сосредоточена ближе к левой части - низкие частоты, то есть больше басов в голосе. Вероятно голос мужской.Таким образом и распознаются голоса по спектру.
Подведем итог, для того чтобы сигнал проще обрабатывать и фильтровать, его представляют в виде набора гармоник (спектра). И далее уже фильтрация, усиление и прочие действия происходят с гармониками и в виде спектра.