Skip to main content

Wat is Total Harmonic Distortion (THD)?

Fundamentals of Power Electronics - Harmonics and Total Harmonic Distortion (THD) (April 2025)

Fundamentals of Power Electronics - Harmonics and Total Harmonic Distortion (THD) (April 2025)
Anonim

Blader door de handleiding van een fabrikant - of misschien zelfs de retailverpakking van het audioapparaat - en u zult waarschijnlijk een specificatie lezen met de naam Total Harmonic Distortion (afgekort als THD). Je kunt dit vinden op luidsprekers, koptelefoons, media / MP3-spelers, versterkers, voorversterkers, ontvangers en meer. Kort gezegd, als het gaat om het reproduceren van geluid en muziek, dan moet deze (deze) specificatie beschikbaar hebben. Totale harmonische vervorming is belangrijk bij het overwegen van apparatuur, maar slechts tot op zekere hoogte.

Wat is totale harmonische vervorming?

De specificatie voor totale harmonische vervorming is er een die de invoer- en uitvoeraudiosignalen vergelijkt, met het verschil in stadia gemeten als een percentage. U zou dus een THD kunnen zien die wordt weergegeven als 0,02 procent met gespecificeerde frequentieomstandigheden en equivalente spanning tussen haakjes erna (bijvoorbeeld 1 kHz 1 Vrms). Er is inderdaad een beetje wiskunde bij betrokken om Total Harmonic Distortion te berekenen, maar het enige dat je moet begrijpen is dat het percentage de harmonische vervorming of afwijking van het outputsignaal vertegenwoordigt - lagere percentages zijn beter. Vergeet niet dat een outputsignaal een reproductie is en nooit een perfecte kopie van de invoer, vooral als er meerdere componenten bij een audiosysteem betrokken zijn. Wanneer u de twee signalen in een grafiek vergelijkt, ziet u mogelijk de kleine verschillen.

Muziek is gemaakt van fundamentele en harmonische frequenties. De combinatie van fundamentele en harmonische frequenties geeft muziekinstrumenten een uniek timbre en maakt het voor het menselijke oor mogelijk om onderscheid te maken. Een viool die bijvoorbeeld een middelste A-noot speelt, produceert een grondfrequentie van 440 Hz terwijl ook harmonischen (veelvouden van de grondfrequentie) worden gereproduceerd bij 880 Hz, 1220 Hz, 1760 Hz, enzovoort. Een cello die dezelfde middelste A-noot speelt als de viool nog steeds als een cello klinkt vanwege zijn eigen specifieke fundamentele en harmonische frequenties.

Waarom Total Harmonic Distortion belangrijk is

Zodra de Total Harmonic Distortion voorbij een bepaald punt is toegenomen, kunt u verwachten dat de nauwkeurigheid van het geluid in gevaar komt. Dit gebeurt wanneer ongewenste harmonische frequenties - die niet aanwezig zijn in het originele ingangssignaal - worden gegenereerd en aan de uitgang worden toegevoegd. Dus een THD van 0,1 procent zou betekenen dat 0,1 procent van het uitvoersignaal onwaar is en ongewenste vervorming bevat. Zo'n grove wijziging kan leiden tot een ervaring waarbij instrumenten onnatuurlijk klinken en niet zoals hoe ze zouden moeten.

Maar in werkelijkheid is Total Harmonic Distortion nauwelijks waarneembaar voor de meeste menselijke oren, vooral omdat fabrikanten producten maken met THD-specificaties die kleine fracties van een procent zijn. Als je niet altijd een half procent verschil hoort, dan is het niet erg waarschijnlijk dat je een THD-beoordeling van 0,001 procent opmerkt (wat lastig kan zijn om ook nauwkeurig te meten). Niet alleen dat, maar de specificatie voor Total Harmonic Distortion is een gemiddelde waarde die geen rekening houdt met hoe harmonieën van gelijke en lagere orde moeilijker voor mensen te horen zijn dan tegen hun vreemde en hogere-orde tegenhangers. Dus muzieksamenstelling speelt ook een kleine rol.

Elke component voegt enige mate van vervorming toe, dus het is verstandig om getallen te beoordelen om de zuiverheid van de audio-uitvoer te behouden. Het percentage Total Harmonic Distortion is echter niet zo belangrijk als een specificatie wanneer u naar de grote afbeelding kijkt, vooral omdat de meeste waarden vaak minder dan 0,005 procent zijn. De kleine verschillen in THD van het ene merk van een component naar het andere kunnen onbeduidend zijn ten opzichte van andere overwegingen, zoals kwaliteits-audiobronnen, kamerakoestiek en het selecteren van de juiste luidsprekers om mee te beginnen.