Kaj je popolno harmonično popačenje (THD)?

Preglejte priročnik za zvočno napravo in verjetno boste našli specifikacijo, imenovano Total Harmonic Distortion (skrajšano THD). Ta specifikacija se nahaja na zvočnikih, slušalkah, multimedijskih/MP3 predvajalnikih, ojačevalniki, predojačevalniki, sprejemniki, in več. Popolno harmonično popačenje je pomembno, ko razmišljamo o opremi, vendar le do določene točke.

Kaj je popolno harmonično popačenje?

Specifikacija za Total Harmonic Distortion primerja vhod in izhod zvočnih signalov, pri čemer je razlika v stopnjah merjena v odstotkih. Tako boste morda videli THD naveden kot 0,02 odstotka z določenimi pogoji frekvence in enakovredne napetosti v oklepaju (na primer 1 kHz 1 Vrms).

Za izračun celotnega harmoničnega popačenja je vključenih nekaj matematike. Vse, kar morate razumeti, je, da odstotek predstavlja harmonično popačenje ali odstopanje izhodnega signala. Nižji odstotki so boljši.

Izhodni signal je reprodukcija in nikoli popolna kopija vhoda, še posebej, če je v avdio sistem vključenih več komponent. Ko primerjate oba signala na grafu, boste morda opazili majhne razlike.

Temeljni vs. Harmonične frekvence

Glasba je sestavljena iz osnovnih in harmoničnih frekvenc. Kombinacija osnovnih in harmoničnih frekvenc daje glasbilom edinstven tembre in omogoča človeškemu ušesu, da jih razlikuje.

Na primer, violina, ki igra srednjo noto A, ustvari osnovno frekvenco 440 Hz, hkrati pa reproduciranje harmonikov (množice osnovne frekvence) pri 880 Hz, 1220 Hz, 1760 Hz itd. na. Violončelo, ki igra isto srednjo noto kot violina, zaradi svojih posebnih osnovnih in harmoničnih frekvenc še vedno zveni kot violončelo.

Zakaj je popolno harmonično popačenje (ali ni) pomembno

Ko se celotno harmonično popačenje poveča čez določeno točko, pričakujte, da bo natančnost zvoka ogrožena. To se zgodi, ko se ustvarijo neželene harmonične frekvence - tiste, ki niso prisotne v izvirnem vhodnem signalu - in se dodajo izhodu.

Na primer, THD 0,1 odstotka bi pomenil, da je 0,1 odstotka izhodnega signala napačen in vsebuje neželeno popačenje. Takšna groba sprememba bi lahko privedla do izkušnje, pri kateri inštrumenti zvenijo nenaravno.

V večini primerov pa je popolno harmonično popačenje komaj zaznavno, še posebej, ker proizvajalci ustvarjajo izdelke s specifikacijami THD, ki so majhni deleži odstotka. Če ne slišite dosledno pol odstotka razlike, verjetno ne boste opazili ocene THD 0,001 odstotka (kar je lahko težko natančno izmeriti).

Poleg tega je specifikacija za popolno harmonično popačenje povprečna. Ne upošteva, kako ljudje težje slišijo sode in nižje harmonike kot njihove lihe in višje harmonike. Majhno vlogo ima torej tudi glasbena kompozicija.

Vsaka komponenta dodaja določeno stopnjo popačenja, zato je preudarno oceniti številke, da ohranite čistost avdio izhoda. Vendar pa odstotek celotnega harmoničnega popačenja ni tako pomembna specifikacija, če pogledamo širšo sliko, še posebej, ker je večina vrednosti pogosto manjša od 0,005 odstotka.

Majhne razlike v THD od ene znamke komponente do druge so pogosto nepomembne poleg drugih dejavnikov, kot so kakovostni zvočni viri, akustika prostora in izbiro pravih zvočnikov.

Pogosta vprašanja

  • Koliko THD je sprejemljivo?

    Dokler je THD manjši od enega odstotka, večina poslušalcev ne bo slišala nobenega popačenja. Nekateri glasbeniki in avdiofili pa lahko opazijo to stopnjo popačenja.

  • Kaj povzroča visok THD?

    Visok THD kaže na električno težavo z avdio opremo. Majhna količina THD je neizogibna, vendar bi morala biti neopazna, če vse žice in komponente delujejo pravilno.

  • Kako izračunam THD?

    Za avtomatizacijo postopka uporabite analizator THD. Za določitev THD analizator deli razmerje med napetostjo ekvivalentne srednje kvadratne (RMS) napetosti vseh harmoničnih frekvenc z RMS napetostjo osnovne frekvence.

  • Kaj je intermodulacijsko popačenje?

    Intermodulacijsko popačenje (IMD) je merilo neharmoničnih frekvenc, dodanih vhodnemu signalu. Tako kot THD je tudi IMD predstavljen kot odstotek celotnega izhodnega signala, nižje številke pa pomenijo boljšo zmogljivost.