音频信号分析仪的基本原理主要涉及数字信号处理的基本理论、音频分析的基本方法以及音频参数测量和分析内容，这其中数字信号处理是音频分析的理论基础。

    音频分析技术基础傅里叶变换和信号的采样是进行音频分析时用到的最基本的技术。傅里叶变换是进行频谱分析的基础，信号的频谱分析是指按信号的频率结构，求取其分量的幅值、相位等按频率分布规律，建立以频率为横轴的各种“谱”，如幅度谱、相位谱。

     信号中，周期信号通过傅立叶级数变换后对应离散频谱，而对于非周期信号，可以看作周期T为无穷大的周期信号，当周期趋近无穷大时，则基波谱线及谱线间隔(ω=2π/T)趋近无穷小，进而离散的频谱就变为连续频谱，所以，非周期信号的频谱是连续的。

       在以计算机为中心的测试系统中，模拟信号进入数字计算机前先经过A/D变换器，将连续时间信号变为离散时间信号，称为信号的采样。然后再经幅值量化变为离散的数字信号。这样，在频域上将会出现一系列新的问题，频谱会发生变化。由模拟信号变成数字信号后，其傅里叶变换也变成离散傅里叶变换，涉及到采样定理、频率混叠、截断和泄漏、加窗与窗函数等一系列问题。

音频信号分析仪的分析方法通常在对某音频设备音频测量分析时，该设备被看成是一个具有输入端口和输出端口的黑箱系统。

      将某种己知信号输入该系统，然后从输出端获取输出信号进行分析，进而了解该系统的一些特性，这就是音频分析的一般方法，输入音频设备的信号，称作激励信号。激励信号可以是正弦、方波等周期信号，同样也可以是白噪声、粉红噪声等随机信号，还可以是双音、多音、正弦突发等信号，最常用的检测分析方法有正弦信号检测、脉冲信号检测、最大长度序列信号检测等。