Σαρώστε ένα εγχειρίδιο κατασκευαστή – ή ίσως ακόμη και τη λιανική συσκευασία της συσκευής ήχου – και είναι πιθανό να διαβάσετε μια προδιαγραφή που ονομάζεται Total Harmonic Distortion (συντομογραφία THD). Μπορείτε να το βρείτε σε ηχεία, ακουστικά, συσκευές αναπαραγωγής πολυμέσων / MP3, ενισχυτές, προενισχυτές, δέκτες και άλλα. Βασικά, εάν περιλαμβάνει αναπαραγωγή ήχου και μουσικής, θα πρέπει (πρέπει) να έχει αυτήν την προδιαγραφή διαθέσιμη. Η συνολική αρμονική παραμόρφωση είναι σημαντική κατά την εξέταση του εξοπλισμού, αλλά μόνο σε ένα συγκεκριμένο σημείο.
Τι είναι η συνολική αρμονική παραμόρφωση;
Η προδιαγραφή για την Ολική αρμονική παραμόρφωση είναι εκείνη που συγκρίνει σήματα ήχου εισόδου και εξόδου, με τη διαφορά στα στάδια να μετράται ως ποσοστό. Έτσι, μπορεί να δείτε ένα THD να αναφέρεται ως 0,02 τοις εκατό με καθορισμένες συνθήκες συχνότητας και ισοδύναμης τάσης σε παρένθεση μετά από αυτό (π.χ. 1 kHz 1 Vrms). Υπάρχει πράγματι λίγο μαθηματικά για τον υπολογισμό της Ολικής Αρμονικής Παραμόρφωσης, αλλά το μόνο που χρειάζεται να καταλάβουμε είναι ότι το ποσοστό αντιπροσωπεύει την αρμονική παραμόρφωση ή απόκλιση του σήματος εξόδου – τα χαμηλότερα ποσοστά είναι καλύτερα. Θυμηθείτε, ένα σήμα εξόδου είναι μια αναπαραγωγή και ποτέ ένα τέλειο αντίγραφο της εισόδου, ειδικά όταν εμπλέκονται πολλά στοιχεία σε ένα ηχοσύστημα. Κατά τη σύγκριση των δύο σημάτων σε ένα γράφημα, ενδέχεται να παρατηρήσετε τις μικρές διαφορές. Η μουσική αποτελείται από θεμελιώδεις και αρμονικές συχνότητες. Ο συνδυασμός θεμελιωδών και αρμονικών συχνοτήτων δίνει στα μουσικά όργανα μοναδική χροιά και επιτρέπει στο ανθρώπινο αυτί να διακρίνει μεταξύ τους. Για παράδειγμα, ένα βιολί που παίζει μεσαία νότα παράγει μια θεμελιώδη συχνότητα 440 Hz ενώ παράλληλα αναπαράγει αρμονικές (πολλαπλάσια της θεμελιώδους συχνότητας) στα 880 Hz, 1220 Hz, 1760 Hz και ούτω καθεξής. Ένα βιολοντσέλο που παίζει την ίδια μέση Μια νότα με το βιολί ακούγεται ακόμα σαν βιολοντσέλο λόγω των δικών του ιδιαίτερων θεμελιωδών και αρμονικών συχνοτήτων.
Γιατί είναι σημαντική η συνολική αρμονική παραμόρφωση
Μόλις η Συνολική Αρμονική Παραμόρφωση αυξηθεί μετά από ένα ορισμένο σημείο, μπορείτε να περιμένετε ότι η ακρίβεια του ήχου θα τεθεί σε κίνδυνο. Αυτό συμβαίνει όταν οι ανεπιθύμητες αρμονικές συχνότητες – αυτές που δεν υπάρχουν στο αρχικό σήμα εισόδου – δημιουργούνται και προστίθενται στην έξοδο. Έτσι, ένα THD 0,1 τοις εκατό θα σήμαινε ότι το 0,1 τοις εκατό του σήματος εξόδου είναι ψευδές και περιέχει ανεπιθύμητη παραμόρφωση. Μια τέτοια βαριά μεταβολή μπορεί να οδηγήσει σε μια εμπειρία όπου τα όργανα ακούγονται αφύσικα και όχι σαν να υποτίθεται. Αλλά στην πραγματικότητα, η Ολική Αρμονική Παραμόρφωση δεν είναι αισθητή στα περισσότερα ανθρώπινα αυτιά, ειδικά επειδή οι κατασκευαστές δημιουργούν προϊόντα με προδιαγραφές THD που είναι μικρά κλάσματα του τοις εκατό. Εάν δεν μπορείτε να ακούτε σταθερά διαφορά μισού τοις εκατό, τότε δεν είναι πολύ πιθανό να παρατηρήσετε βαθμολογία THD 0,001 τοις εκατό (η οποία μπορεί να είναι δύσκολο να μετρηθεί με ακρίβεια επίσης). Όχι μόνο αυτό, αλλά η προδιαγραφή για την Ολική Αρμονική Παραμόρφωση είναι μια μέση τιμή που δεν λαμβάνει υπόψη πόσο ομοιόμορφη και χαμηλότερης τάξης αρμονικές είναι πιο δύσκολο για τους ανθρώπους να ακούσουν έναντι των περίεργων και υψηλότερων τάξεων ομολόγων τους. Έτσι, η μουσική σύνθεση παίζει επίσης μικρό ρόλο. Κάθε στοιχείο προσθέτει κάποιο επίπεδο παραμόρφωσης, επομένως είναι συνετό να αξιολογούνται οι αριθμοί προκειμένου να διατηρείται η καθαρότητα της εξόδου ήχου. Ωστόσο, το ποσοστό της συνολικής αρμονικής παραμόρφωσης δεν είναι τόσο σημαντική μια προδιαγραφή όταν κοιτάζουμε τη μεγάλη εικόνα, ειδικά επειδή οι περισσότερες τιμές είναι συχνά μικρότερες από 0,005 τοις εκατό. Οι μικρές διαφορές στο THD από τη μία μάρκα ενός στοιχείου σε μια άλλη μπορεί να είναι ασήμαντες σε σχέση με άλλες εκτιμήσεις, όπως ποιοτικές πηγές ήχου, ακουστική δωματίου και επιλογή των σωστών ηχείων.