Skip to main content

Co to jest Total Harmonic Distortion (THD)?

THD - Współczynnik zawartości harmonicznych (Czerwiec 2026)

THD - Współczynnik zawartości harmonicznych (Czerwiec 2026)
Anonim

Przejrzyj podręcznik producenta - a może nawet opakowanie detaliczne urządzenia audio - i możesz przeczytać specyfikację o nazwie Total Harmonic Distortion (w skrócie THD). Możesz znaleźć to na głośnikach, słuchawkach, odtwarzaczach multimedialnych / MP3, wzmacniaczach, przedwzmacniaczach, odbiornikach i innych urządzeniach. Zasadniczo, jeśli wiąże się to z odtwarzaniem dźwięku i muzyki, będzie (powinna) mieć tę specyfikację. Całkowite zniekształcenie harmoniczne jest ważne przy rozważaniu wyposażenia, ale tylko do pewnego punktu.

Co to jest całkowite zniekształcenie harmoniczne?

Specyfikacja całkowitego zniekształcenia harmonicznego to taka, która porównuje wejściowe i wyjściowe sygnały audio, z różnicą w stopniach mierzoną w procentach. Więc możesz zobaczyć THD wymieniony jako 0,02 procent z określonymi warunkami częstotliwości i równoważnego napięcia w nawiasie po nim (np. 1 kHz 1 Vrms). Jest rzeczywiście trochę matematyki zaangażowanej do obliczenia całkowitego zniekształcenia harmonicznego, ale wszystko, co trzeba zrozumieć, to to, że procent reprezentuje zniekształcenie harmoniczne lub odchylenie sygnału wyjściowego - niższe wartości procentowe są lepsze. Pamiętaj, że sygnał wyjściowy jest reprodukcją i nigdy nie jest idealną kopią sygnału wejściowego, szczególnie gdy wiele komponentów jest zaangażowanych w system audio. Porównując dwa sygnały na wykresie, można zauważyć niewielkie różnice.

Muzyka składa się z częstotliwości podstawowych i harmonicznych. Połączenie częstotliwości podstawowych i harmonicznych nadaje instrumentom muzycznym wyjątkową barwę i pozwala ludzkiemu uszowi na rozróżnienie między nimi. Na przykład skrzypce odtwarzające nutę środkową A wytwarzają częstotliwość podstawową 440 Hz, a także odtwarzają harmoniczne (wielokrotności częstotliwości podstawowej) przy 880 Hz, 1220 Hz, 1760 Hz i tak dalej. Wiolonczela grająca tę samą nutę środkową, jak skrzypce, wciąż brzmi jak wiolonczela ze względu na swoje własne częstotliwości podstawowe i harmoniczne.

Dlaczego całkowite zniekształcenie harmoniczne jest ważne

Gdy całkowite zniekształcenie harmoniczne wzrośnie powyżej pewnego punktu, możesz oczekiwać, że dokładność dźwięku zostanie naruszona. Dzieje się tak, gdy niechciane częstotliwości harmoniczne - nieobecne w oryginalnym sygnale wejściowym - są generowane i dodawane do wyjścia. Tak więc THD równe 0,1% oznaczałoby, że 0,1% sygnału wyjściowego jest fałszywe i zawiera niepożądane zniekształcenia. Taka całkowita zmiana może doprowadzić do powstania sytuacji, w której instrumenty brzmią nienaturalnie, a nie tak, jak powinny.

Ale w rzeczywistości, Total Harmonic Distortion jest prawie nieczytelny dla większości ludzkich uszu, zwłaszcza, że ​​producenci tworzą produkty o specyfikacji THD, które są maleńkimi ułamkami procenta. Jeśli nie możesz konsekwentnie słyszeć pół procentowej różnicy, wtedy nie zauważysz, że ocena THD wynosi 0,001 procent (co może być trudne do dokładnego zmierzenia). Mało tego, ale specyfikacja całkowitego zniekształcenia harmonicznego jest wartością średnią, która nie bierze pod uwagę, w jaki sposób dźwięki harmoniczne równe i niższe są dla ludzi trudniejsze do odróżnienia od ich dziwnych i wyższego rzędu odpowiedników. Więc kompozycja muzyczna odgrywa również niewielką rolę.

Każdy komponent dodaje pewien poziom zniekształceń, więc rozsądne jest ocenianie liczb w celu utrzymania czystości wyjściowej audio. Jednakże procent całkowitego zniekształcenia harmonicznego nie jest tak ważną specyfikacją przy spojrzeniu na ogólny obraz, zwłaszcza że większość wartości często jest mniejsza niż 0,005 procent. Niewielkie różnice w THD od jednej marki komponentu do innej mogą być nieznaczne w porównaniu do innych czynników, takich jak jakość źródeł dźwięku, akustyka pomieszczenia i wybór odpowiednich głośników.