Що таке повне гармонічне спотворення (THD)?

Перегляньте посібник для аудіопристрою, і ви, ймовірно, знайдете специфікацію під назвою Total Harmonic Distortion (скорочено THD). Ця специфікація міститься на колонках, навушниках, медіа/MP3-плеєрах, підсилювачі, передпідсилювачі, приймачі, і більше. Повне гармонічне спотворення є важливим при розгляді обладнання, але лише до певної точки.

Що таке повне гармонійне спотворення?

Специфікація повного гармонічного спотворення порівнює вхідний і вихідний аудіосигнали з різницею в ступенях, виміряною у відсотках. Таким чином, ви можете побачити THD як 0,02 відсотка із зазначеними умовами частоти та еквівалентної напруги в дужках (наприклад, 1 кГц 1 Vrms).

Для обчислення повних гармонійних спотворень потрібно трохи математики. Проте все, що вам потрібно розуміти, це те, що відсоток представляє гармонійне спотворення або відхилення вихідного сигналу. Нижчі відсотки краще.

Вихідний сигнал є відтворенням і ніколи не є ідеальною копією вхідного, особливо якщо в аудіосистемі задіяно кілька компонентів. Порівнюючи два сигнали на графіку, ви можете помітити незначні відмінності.

Фундаментальний проти Гармонічні частоти

Музика складається з основних і гармонійних частот. Поєднання основних і гармонійних частот надає музичним інструментам унікальний тембр і дозволяє людському вуху розрізняти їх.

Наприклад, скрипка, яка грає середню ноту ля, створює основну частоту 440 Гц, а також відтворення гармонік (кратних основної частоти) на 880 Гц, 1220 Гц, 1760 Гц тощо на. Віолончель, що грає ту саму середню ноту, що й скрипка, все ще звучить як віолончель через свої особливі основні та гармонійні частоти.

Чому повне гармонійне спотворення є (чи не є) важливим

Після того, як повне гармонічне спотворення перевищить певну точку, очікуйте, що точність звуку буде порушена. Це відбувається, коли небажані гармонічні частоти, яких немає у вихідному вхідному сигналі, генеруються та додаються до вихідного.

Наприклад, THD 0,1 відсотка означатиме, що 0,1 відсотка вихідного сигналу є помилковим і містить небажані спотворення. Така груба зміна може призвести до того, що інструменти звучать неприродно.

У більшості випадків, однак, повне гармонійне спотворення ледь помітно, тим більше, що виробники створюють продукти зі специфікаціями THD, які є крихітними частками відсотка. Якщо ви не можете постійно чути різницю в піввідсотка, ви навряд чи помітите рейтинг THD в 0,001 відсотка (точне вимірювання якого може бути складним).

Крім того, специфікація повного гармонійного спотворення є середнім. Він не враховує, наскільки гармоніки парних і нижчих порядків людині важче почути, ніж їхні непарні та вищі гармоніки. Тож музична композиція також відіграє невелику роль.

Кожен компонент додає певний рівень спотворення, тому доцільно оцінювати цифри, щоб підтримувати чистоту аудіосигналу. Однак відсоток загальних гармонійних спотворень не є таким важливим параметром, якщо дивитися на загальну картину, тим більше, що більшість значень часто менше 0,005 відсотка.

Невеликі відмінності в THD від однієї марки компонента до іншого часто є незначними, поряд з іншими міркуваннями, такими як якісні джерела звуку, акустика приміщення та вибір правильних динаміків.