有关失真测量的一些相关问题

一、什么是失真测量

  通常我们在增大数字设备的音量时，便会发生失真。当音频设备无法输出完整的幅度，峰值被削掉后就会发生失真。失真其实是对原始波形的一种改变，在信号发生器中（信号原）中主要有谐波失真和互调失真两种非线性失真。

  1、谐波失真：当纯正弦波的平滑电压变化突然遇到电压变化而中断时，便会发生谐波失真。这种突然变化通常是由非线性半导体造成的。谐波的频率是正弦波的整数倍。

2、互调失真是当您将两个或多个不同频率的信号混合在一起时，所获得的杂散输出。杂散输出是输入频率整数倍的和与差。

二、其他影响扬声器音质的失真有那些

1、差频失真：差频失真是用两个 改变的纯音信号作为激励，但是这两个纯音信号之间的频率是 保持固定的频率差的。例如，还是以GB/T 12060.5-2011/IEC 60268-5:2007这两个标准里推荐的设定，如果频差是80赫兹的话，开始频率（即f2）的频率点，至少要是差频频差的两倍以上，但也不能太靠近80赫兹。

2、瞬态失真：将方波信号输入到放大器后，其输出波形包络的保持能力来表达。 如放大器的转换速率不够，则方波信号即会产生变形，而产生瞬态失真。 主要反映在快速的音乐突变信号中，如打击乐器、钢琴、木琴等，如瞬态失真大，则清脆的乐音将变得含混不清

三、什么是失真度

在信号系统中的“失真度”定义为全部谐波能量与基波能量之比的平方根值。虽然我们在上述内容中描述了很多种失真：谐波失真、互调失真、差频失真、瞬态失真等等。我们通常所说的失真度的技术术语为总谐波失真，英文为：Total Harmonic Distortion，简称THD。一般在多媒体音箱的功放电路上，THD的指标是指在fo=500Hz正弦波输入，功率在1/2额定输出功率时的总谐波失真，这个指标我们可以很容易地做到0.5%以下。但是，当音量开大，功放的功率达接近额定功率时，THD会开始急剧增加，这主要是由于电源功率的限制，使功放输出出现了削波现象，也就是我们所说的削波失真，这个时候它是THD中的最主要成分。

四、失真的测量方法和区别

对于 谐波失真，需要测量基波的整数倍，所以需要一个 带宽较宽的数采，确保可以测量所有需要的谐波分量。举个例子，如果我们以前的声卡是到20kHz，如果要做到5次谐波，激励信号就只能到4kHz了，因为再往上，例如到5kHz，5次谐波就是25kHz，超出测量范围，就测不到5次谐波了。所以谐波失真更多是用于 评价低频信号的失真方式。

当然，随着硬件技术的发展，例如B&K的3161型LAN-XI分析模块，可以测到204.8kHz的带宽，如果用来测5次谐波，一样可以做到40kHz，随着硬件技术提高，测量传声器和数采的测量频率范围都越来越宽，我们现在可以完成一个完整的可听声频段（20Hz~20kHz）的谐波失真测量。

互调失真与差频失真，可以更好地体现 高频部分的非线性失真。由于低频部分受到 调制信号频率以及两个激励信号 频差的限制，无法完成更低频的非线性失真的测量。