什麼是總諧波失真(THD)?

掃描製造商的手冊 - 甚至可能是音頻設備的零售包裝 - 你可能會閱讀一個稱為總諧波失真(簡稱為THD)的規範。 您可以在揚聲器,耳機,媒體/ MP3播放器, 功放,前置放大器,接收器等上找到此列表。 基本上,如果涉及再現聲音和音樂,它將(應該)具有這個規格。 在考慮設備時總諧波失真很重要,但僅限於某一點。

什麼是總諧波失真?

總諧波失真指標是比較輸入和輸出音頻信號的指標,以百分比表示階段性差異。 因此,您可能會看到THD列出的頻率為0.02%,並在其後的括號中指定了等效電壓(例如1 kHz 1 Vrms)。 計算總諧波失真確實涉及到一些數學問題,但需要了解的是,百分比表示輸出信號的諧波失真或偏差 - 較低的百分比更好。 請記住,輸出信號是複製品,決不是輸入的完美副本,特別是在音頻系統中涉及多個組件的情況下。 比較圖表上的兩個信號時,您可能會注意到這些細微的差異。

音樂由基礎和諧波頻率組成 。 基本和諧波頻率的結合使樂器具有獨特的音色,並允許人耳區分它們。 例如,演奏中間A音符的小提琴產生440 Hz的基頻,同時還以880 Hz,1220 Hz,1760 Hz等等的頻率再現諧波(基頻的倍數)。 大提琴演奏同一個中提琴的音符由於其特有的基本和諧波頻率,仍然聽起來像一個大提琴。

為什麼總諧波失真很重要

一旦總諧波失真增加超過某個點,您就可以期望聲音的準確性受到損害。 當不需要的諧波頻率(原始輸入信號中不存在的頻率)產生並添加到輸出端時,會發生這種情況。 因此,0.1%的THD意味著輸出信號的0.1%是錯誤的並且包含不必要的失真。 這種粗暴的改變可能會導致樂器聽起來不自然,而不像它們應該如何的經歷。

但實際上,大多數人都難以察覺到總諧波失真,特別是因為製造商生產的THD規格只佔百分之零點幾的很小一部分。 如果你不能一致地聽到半個百分點的差異,那麼你不太可能注意到0.001%的THD等級(這也很難準確測量)。 不僅如此,總諧波失真的規格是一個平均值,它沒有考慮到偶次諧波和低次諧波如何讓人們聽到奇怪的和更高階的諧波。 所以音樂作品也扮演一個小角色。

每個組件都會增加某種程度的失真,因此為了保持音頻輸出的純度而對數字進行評估是謹慎的。 然而,總體諧波失真的百分比並不像規格時那樣重要,特別是因為大多數值通常小於0.005%。 從一個組件品牌到另一個組件的THD的微小差異與其他考慮因素(如高質量音頻源, 房間聲學 ,以及選擇正確的揚聲器)相比可能微不足道。