5分鐘搞懂諧波失真，將諧波失真講的通俗易懂!

諧波失真" target="_blank">諧波失真是一種有害干擾，在各大電子裝置中，我們都不希望見到諧波失真的現(xiàn)象。為增進(jìn)大家對諧波失真的認(rèn)識，本文將對諧波失真進(jìn)行詳細(xì)介紹。如果你對諧波失真或是本文內(nèi)容具有興趣，不妨和小編一起繼續(xù)往下閱讀哦。

諧波失真(THD)指原有頻率的各種倍頻的有害干擾。放大1kHZ的頻率信號時(shí)會產(chǎn)生2kHZ的2次諧波和3kHZ及許多更高次的諧波，理論上此數(shù)值越小，失真度越低。

由于放大器不夠理想，輸出的信號除了包含放大了的輸入成分之外，還新添了一些原信號的2倍、3倍、4倍……甚至更高倍的頻率成分(諧波)，致使輸出波形走樣。這種因諧波引起的失真叫做諧波失真。

總諧波失真指音頻信號源通過功率放大器時(shí)，由于非線性元件所引起的輸出信號比輸入信號多出的額外諧波成分。諧波失真是由于系統(tǒng)不是完全線性造成的，我們用新增加總諧波成份的均方根與原來信號有效值的百分比來表示。例如，一個(gè)放大器在輸出10V的1000Hz時(shí)又加上Lv的2000Hz，這時(shí)就有10%的二次諧波失真。所有附加諧波電平之和稱為總諧波失真。一般說來，1000Hz頻率處的總諧波失真最小，因此不少產(chǎn)品均以該頻率的失真作為它的指標(biāo)。但總諧波失真與頻率有關(guān)，因此美國聯(lián)邦貿(mào)易委員會于1974年規(guī)定，總諧波失真必須在20～20000Hz的全音頻范圍內(nèi)測出，而且放大器的最大功率必須在負(fù)載為8歐揚(yáng)聲器、總諧波失真小于1%條件下測定。國際電工委員會規(guī)定的總諧波失真的最低要求為：前級放大器為0.5%，合并放大器小于等于0.7%，但實(shí)際上都可做到0.1%以下：FM立體聲調(diào)諧器小于等于1.5%，實(shí)際上可做到0.5%以下;激光唱機(jī)更可做到0.01%以下。

由于測量失真度的現(xiàn)行方法是單一的正弦波，不能反映出放大器的全貌。實(shí)際的音樂信號是各種速率不同的復(fù)合波，其中包括速率轉(zhuǎn)換、瞬態(tài)響應(yīng)等動態(tài)指標(biāo)。故高質(zhì)量的放大器有時(shí)還注明互調(diào)失真、瞬態(tài)失真、瞬態(tài)互調(diào)失真等參數(shù)。

(l)互調(diào)失真(IMD)：將互調(diào)失真儀輸出的125Hz與lkHz的簡諧信號合成波，按4：1的幅值輸入到被測量的放大器中，從額定負(fù)載上測出互調(diào)失真系數(shù)。

(2)瞬態(tài)失真(TIM)：將方波信號輸入到放大器后，其輸出波形包絡(luò)的保持能力來表達(dá)。如放大器的轉(zhuǎn)換速率不夠，則方波信號即會產(chǎn)生變形，而產(chǎn)生瞬態(tài)失真。主要反映在快速的音樂突變信號中，如打擊樂器、鋼琴、木琴等，如瞬態(tài)失真大，則清脆的樂音將變得含混不清。

(3)瞬態(tài)互調(diào)失真：將3.15kHz的方波信號與15kHz的正弦波信號按峰值振幅比4：1混合，經(jīng)放大器后，新增加全部互調(diào)失真的產(chǎn)物有效值與原來正弦振幅的百分比。如放大器采用深度大回環(huán)負(fù)反饋，瞬態(tài)互調(diào)失真一般較大，具體反映出聲音呆滯、生硬、無臨場感;反之，則聲音圓滑、細(xì)膩、自然。

早在三十年代，F(xiàn).H.Brittain的揚(yáng)聲器評價(jià)十一項(xiàng)測試項(xiàng)目中就有諧波失真，五十年代L.L.Brenek提出的揚(yáng)聲器最重要的特性八項(xiàng)中有它，而今各電聲測試系統(tǒng)。從幾十萬人民幣的B&K系統(tǒng)到幾千元人民幣的國產(chǎn)測試系統(tǒng)都把它做為重要的測量對象。可見諧波失真對電聲界一直是個(gè)非常重要的參數(shù)。

諧波失真：當(dāng)把基頻為f的正弦信號輸入揚(yáng)聲器時(shí),揚(yáng)聲器輸出除f以外，由揚(yáng)聲器的非線性失真而產(chǎn)生了，同f成整數(shù)倍的各次諧波成分：2f.3f……nf，我們稱之為諧波失真。諧波失真分為三類,而我們常用到的為THD(TOTALHARMONICDISTORTION)總諧波失真和幾次諧波失真(HARMONICDISTORTION)及特性總諧波失真(在實(shí)際測量中還會細(xì)分為偶次諧波失真，奇次諧波失真和SUB-HARMONICS)，它們分別的特性規(guī)定為：由失真產(chǎn)生的總諧波聲壓有效值與總輸出聲壓有效值Pt之比;由失真產(chǎn)生的第幾次諧波聲壓有效值與總輸出聲壓有效值Pt之比;由失真產(chǎn)生的總諧波聲壓的有效值與平均特性聲壓Pm之比。在失真的分類中把它劃歸揚(yáng)聲器的非線性失真。

對待諧波失真我們可以用法國著名哲學(xué)大師的薩特的存在主義來看待它!諧波失真客觀存在!

華司(上導(dǎo)極板)與T鐵的鐵拄間的磁感應(yīng)密度沿軸向(音圈振動方向)的不均勻性，是產(chǎn)生諧波失真的另一原因?，F(xiàn)在國內(nèi)普遍運(yùn)用的方法的用對稱磁路來改善它(如圖所示),在低.音單元上,知其然者乘少,未曾看到幾許,細(xì)想其原因都是“金錢惹的禍”!丹麥的PELESS是的單體內(nèi)側(cè)加一個(gè)鋁環(huán)來改善它!(如圖所示)當(dāng)然這種做法最易令人發(fā)現(xiàn)的做法。

從頻率用是BL(磁力系數(shù))的增加。的角度來看,中高頻的諧波失真,與低頻時(shí)的諧波失真是由兩類不同的量起決定性作用的,在錐型揚(yáng)聲器中諧波失真客觀存在，你只能改善，不能消除。要解決錐型揚(yáng)聲器的諧波失真，除非采用另類的發(fā)聲原理，但這對整個(gè)行業(yè)來說是任重而道遠(yuǎn)，失真就跟測量誤差一樣，看人家外國廠品的廣告“HALCRO------世界上失真最低的放大器”，但在國內(nèi)看到某日本品牌中國公司的廠品廣告上：“徹底解決音箱互調(diào)失真!”我倒，我笑，這是對國人的誤導(dǎo)和愚弄，更顯現(xiàn)出該公司的不負(fù)責(zé)任和無知!

諧波失真客觀存在“有理”?？陀^測試的結(jié)果與主觀感覺往環(huán)一致，從人耳的聽覺機(jī)理分析人耳只能區(qū)分最初的六個(gè)~七個(gè)諧音(諧波)，對六次以上的諧音很難在感覺上將它們彼此分開，因?yàn)榈搅A以后的諧音,相鄰的兩個(gè)諧音落在人耳的基底膜上的兩個(gè)對應(yīng)區(qū)域已相互靠近,并覆蓋在一個(gè)臨界帶以內(nèi)，很難在感覺上將它們彼此分開。但高次諧波對音質(zhì)的影響不可忽視,通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)異常噪音,來自高次諧波。根據(jù)諧波失真的“階次”，可以分為“軟失真”和“硬失真”。但對揚(yáng)聲器來說“偶次”諧波失真和“奇次”諧波失真對音質(zhì)的改善，更具有指導(dǎo)意義，特別是聽感上。膽機(jī)在聽感上大受發(fā)燒友的歡迎就它的“功勞”。從音樂聲學(xué)看，樂器的基頻相對于各次諧音聽起來并非都是諧和的，如在樂音中諧和的諧音成分愈多，則音色豐富，純凈好聽，不諧和的諧音多，則音樂色粗糲，刺耳難聽，七階以上的奇次諧波會使聲音變得粗糲刺耳。

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