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三分钟了解什么是谐波失真
谐波失真:
是指输出信号比输入信号多出的谐波成分，谐波失真是系统不是完全线性造成的。所有附加谐波电平之和称为总谐波失真。电路不可避免的振荡或其他谐振产生的二次，三次谐波与实际输入信号叠加，在输出端输出的信号就不单纯是与输入信号完全相同的成分，而是包括了谐波成分的信号，这些多余出来的谐波成分与实际输入信号的对比，用百分比来表示就称为总谐波失真。
总谐波失真与频率有关。一般说来，1000Hz频率处的总谐波失真最小，因此不少产品均以该频率的失真作为它的指标。但有些更严格的厂家也提供20－20000赫兹范围内的总谐波失真数据。总谐波失真在1%以下一般耳朵分辨不出来，超过10%就可以明显听出失真的成分。一般产品的总谐波失真都小于1%@1kHz，总谐波失真的数值越小，音色就更加纯净，表明产品的品质越高。
分类
①
由于测量失真度的现行方法是单一的正弦波，不能反映出放大器的全貌。实际的音乐信号是各种速率不同的复合波，其中包括速率转换、瞬态响应等动态指标。故高质量的放大器有时还注明互调失真、瞬态失真、瞬态互调失真等参数。
(1)互调失真(IMD)：将互调失真仪输出的125Hz与lkHz的简谐信号合成波，按4：1的幅值输入到被测量的放大器中，从额定负载上测出互调失真系数。
(2)瞬态失真(TIM)：将方波信号输入到放大器后，其输出波形包络的保持能力来表达。如放大器的转换速率不够，则方波信号即会产生变形，而产生瞬态失真。主要反映在快速的音乐突变信号中，如打击乐器、钢琴、木琴等，如瞬态失真大，则清脆的乐音将变得含混不清。
(3)瞬态互调失真：将3.15kHz的方波信号与15kHz的正弦波信号按峰值振幅比4：1混合，经放大器后，新增加全部互调失真的产物有效值与原来正弦振幅的百分比。如放大器采用深度大回环负反馈，瞬态互调失真一般较大，具体反映出声音呆滞、生硬、无临场感；反之，则声音圆滑、细腻、自然。
计算
②
谐波失真可以用功率比或百分比来表示。
把谐波失真表示为功率比形式，可以用下面的公式：
其中PHD是谐波失真的功率，单位是dBc；Pfund是基频信号的功率，单位是dB或dBm；Pharm是感兴趣谐波的功率，单位是dB或dBm。
将功率转换到电压，就可以用百分比表示谐波失真：
在某些应用中，谐波失真用总谐波失真百分比（THD）来度量。这个度量包括整个频带中各次谐波的功率之和，可以用下述方程定义：
应用
③
早在三十年代，F.H.Brittain的扬声器评价十一项测试项目中就有谐波失真，五十年代L.L.Brenek提出的扬声器最重要的特性八项中有它，而今各电声测试系统。从几十万人民币的B&K系统到几千元人民币的国产测试系统都把它做为重要的测量对象。可见谐波失真对电声界一直是个非常重要的参数。
总谐波失真与频率有关，因此美国联邦贸易委员会于1974年规定，总谐波失真必须在20～20000Hz的全音频范围内测出，而且放大器的最大功率必须在负载为8欧扬声器、总谐波失真小于1%条件下测定。国际电工委员会规定的总谐波失真的最低要求为：前级放大器为0.5%，合并放大器小于等于0.7%，但实际上都可做到0.1%以下：FM立体声调谐器小于等于1.5%，实际上可做到0.5%以下；激光唱机更可做到0.01%以下。
一些产品说明书的总谐波失真表示为THD<0.5%，1W，这样看来总谐波失真较小，但只是在输出功率为1W的总谐波失真，这与标准要求的测量条件下得到的总谐波失真是不同的。因此，评价产品的总谐波失真指标时应注明是在什么条件下测得的。
来源：广播科技
发布时间：2020/7/16