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音頻失真你真的懂嗎？
發(fā)布日期：2019-07-22 瀏覽量：2031次音頻知識(shí)都偏理論，我們會(huì)盡量用通俗的說(shuō)法介紹，還請(qǐng)大家發(fā)揮想象，有條件的用儀器實(shí)測(cè)，理論結(jié)合實(shí)際嘛。廢話(huà)不多說(shuō)，咱們就從大家感受最直觀，最容易理解的失真入手吧。
“失真（Distortion）”是音頻組件的一個(gè)重要特性，它經(jīng)常被列在揚(yáng)聲器，功放和其它音頻聲學(xué)設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)中?？刹恍业氖?，這個(gè)術(shù)語(yǔ)經(jīng)常被錯(cuò)誤使用，且許多重要的附加信息也常常被忽略。
首先，并非所有失真都是壞的不可接受的。某些失真甚至是有意制造的，如電子管功放神奇的“軟失真”。不同于晶體管(半導(dǎo)體)放大器，真空電子管放大器失真主要是和基頻有密切聯(lián)系的偶次諧波失真。這樣的聲音非常能取悅?cè)硕?br />
線(xiàn)性與非線(xiàn)性失真
線(xiàn)性失真指的是在振幅或相位上有變化但不會(huì)增加新頻率的失真。 而當(dāng)有新的頻率分量被激發(fā)時(shí)的失真是非線(xiàn)性失真。非線(xiàn)性失真才是人們通常說(shuō)的“失真”。
諧波失真與非諧波失真
非線(xiàn)性失真又進(jìn)一步被分為諧波失真和非諧波失真。諧波失真中基頻的所有整數(shù)倍頻率都被考慮進(jìn)來(lái)。這就是被稱(chēng)為 THD （總諧波失真）的經(jīng)典失真測(cè)量。在某些特殊應(yīng)用中，會(huì)考慮一些特定諧波的數(shù)量。
非諧波失真是那些頻率不是基頻倍數(shù)的失真，也就是 IMD （互調(diào)失真）的情況。
THD 和 IMD
可以測(cè)量 THD 的設(shè)備很多且使用簡(jiǎn)單。但這些設(shè)備的一個(gè)主要缺點(diǎn)就是頻率范圍很窄，當(dāng)測(cè)量高頻信號(hào)時(shí)，諧波失真就會(huì)超出量程。要測(cè)得精確結(jié)果，您就需要更寬頻率范圍的測(cè)試系統(tǒng)或者測(cè)量 IMD。
測(cè)量 IMD 時(shí)，一般使用兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立頻率和振幅的純音（正弦波）作為測(cè)試信號(hào)。非線(xiàn)性失真將產(chǎn)生這些輸入頻率倍數(shù)的總和與差異。失真將在整個(gè)分析頻段上分布。
測(cè)量與計(jì)算方法
失真基本都用信號(hào)失真比來(lái)表示。結(jié)果一般使用百分比（%）或分貝（dB）表達(dá)。信號(hào)既可以通過(guò)音頻（電路）也可以通過(guò)聲學(xué)（聲音）輸入。
常用的 THD 計(jì)算方法有兩種。THD IEEE，主要在美國(guó)使用，計(jì)算失真和基頻比。而基于 IEC 方法的 THD 測(cè)量則廣泛使用在美國(guó)以外的幾乎所有地區(qū)，它計(jì)算的是失真與原始信號(hào)和失真之和的比率。在早先的測(cè)量系統(tǒng)中，信號(hào)噪聲常常被加在失真中，產(chǎn)生了 THD+N 值（N 代表噪聲）。在任何情況下，分析帶寬都必須標(biāo)明，因?yàn)檫@對(duì)測(cè)量結(jié)果有顯著影響。
IMD 測(cè)量有三種主要方法。MOD 方法，依據(jù) IEC60268/3 標(biāo)準(zhǔn)，使用兩個(gè)可選頻率和振幅的信號(hào)。測(cè)量二階至五階諧波的互調(diào)分量。DFD（差頻失真）和 CCIF 方法有些類(lèi)似，兩者頻率非常接近且具有相同的振幅。DIM（動(dòng)態(tài)互調(diào)失真）方法，經(jīng)常用在功放測(cè)試中，引入了額外的方波信號(hào)和調(diào)制頻率。
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