测量功放总谐波失真的步骤及方法
功放谐波失真
功放谐波失真
功放谐波失真指的是功放输出信号中含有除了基波外的各种谐波分量，从而影响音频信号的纯度和音质。
这种失真通常会导致声音变得扭曲、暗淡或者失真。
功放谐波失真通常由于功放电路上的某些元件或者电子管的不良工作引起。
在高功率输出情况下，功放电路的元件或者电子管可能会发生非线性行为，从而引起谐波失真。
为了解决功放谐波失真问题，可以采取一些措施，例如使用更高质量的电子元件、降低功率输出等。
此外，还可以采用一些数字信号处理技术来消除谐波失真。
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总谐波失真
总谐波失真一、总谐波失真定义总谐波失真（THD）指原有频率的各种倍频的有害干扰。
放大1kHZ的频率信号时会产生2kHZ的2次谐波和3kHZ及许多更高次的谐波，理论上此数值越小，失真度越低。
由于放大器不够理想，输出的信号除了包含放大了的输入成分之外，还新添了一些原信号的2倍、3倍、4倍……甚至更高倍的频率成分（谐波），致使输出波形走样。
这种因谐波引起的失真叫做谐波失真。
二、总谐波失真计算关于THD的计算公式，不同标准的定义略有不同。
1、《GBT--17626.7-2008电磁兼容试验和测量技术供电系统及所连设备谐波、谐间波的测量和测量仪器导则》中，对THD的定义如下：符号G表示谐波分量的有效值，它将按要求在表示电流时被I代替，在表示电压时被U代替，H的值在与限制有关的每一个标准中给出。
按照上述定义，THD 不包含间谐波，并且，有一固定的谐波上限。
2、《GB/T12668.2-2002调速电气传动系统一般要求低压交流变频电气传动系统额定值的规定》对THD定义如下：上式中，Q为总有效值，Q1为基波有效值，可代表电压或电流，按照上述定义，THD包含间谐波和直流分量。
WP4000变频功率分析仪采用就是这种计算方法。
THD：不大于某特定阶数H的所有谐波分量有效值Gn与基波分量有效值G1比值的方和根；三、总谐波失真分类由于测量失真度的现行方法是单一的正弦波，不能反映出放大器的全貌。
实际的音乐信号是各种速率不同的复合波，其中包括速率转换、瞬态响应等动态指标。
故高质量的放大器有时还注明互调失真、瞬态失真、瞬态互调失真等参数。
(l)互调失真(IMD)：将互调失真仪输出的125Hz与lkHz的简谐信号合成波，按4：1的幅值输入到被测量的放大器中，从额定负载上测出互调失真系数。
(2)瞬态失真(TIM)：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。
谐波检测方法
谐波检测方法谐波是指在正弦波中，频率是基波频率的整数倍的波。
在电力系统中，谐波是一种常见的问题，它会导致电气设备的过热、损坏甚至系统的不稳定。
因此，对谐波进行有效的检测和分析是非常重要的。
本文将介绍几种常见的谐波检测方法。
首先，最常用的方法是使用谐波分析仪进行检测。
谐波分析仪是一种专门用于检测电力系统中谐波的仪器，它可以测量各次谐波的幅值、相位和频率，帮助工程师们全面了解系统中的谐波情况。
通过谐波分析仪的检测数据，可以快速准确地定位谐波源，并采取相应的措施进行治理。
其次，另一种常见的谐波检测方法是使用数字保护装置进行在线监测。
数字保护装置在电力系统中起着重要的作用，它不仅可以对系统的电气参数进行监测和保护，还可以实时检测系统中的谐波情况。
通过数字保护装置的在线监测，工程师们可以及时发现系统中的谐波问题，并进行相应的调整和控制，确保系统的安全稳定运行。
另外，还有一种比较简单粗暴的方法是使用示波器进行检测。
示波器是一种常见的通用仪器，它可以显示电压和电流随时间变化的波形图像。
通过观察波形图像，工程师们可以初步判断系统中是否存在谐波，并大致了解谐波的频率和幅值。
虽然示波器不能像谐波分析仪那样精确地测量各次谐波的参数，但在一些简单的情况下，也可以发挥一定的作用。
最后，还有一种比较新颖的方法是使用智能电网技术进行谐波检测。
智能电网技术是近年来发展起来的一种新型技术，它可以实现对电力系统的智能监测和控制。
通过智能电网技术，工程师们可以实时监测系统中的谐波情况，并利用智能算法进行分析和预测，为系统的稳定运行提供有力的支持。
总之，谐波检测是电力系统中非常重要的一环，它关乎着系统的安全稳定运行。
针对不同的情况，工程师们可以选择合适的方法进行谐波检测，及时发现和解决系统中的谐波问题，保障电力系统的正常运行。
希望本文介绍的几种谐波检测方法能够为工程师们在实际工作中提供一定的参考和帮助。
音频功放失真及常见改善方法
音频功放失真及常见改善方法无论是电失真还是声失真，按失真的性质来分，主要有频率失真和非线性失真两种。
引起信号各频率分量间幅度和相位的关系变化，仅出现波形失真，不增加新的频率成分，属于线性失真。
谐波失真(THD)、互调失真(IMD)等可产生新的频率成分，或各频率分量的调制产物，这些多余产物与原信号极不和谐，引起声音畸变，粗糙刺耳，这些失真属于非线性失真。
1.谐波失真谐波失真是由功放中的非线性元器件引起的一种失真。
这种失真使音频信号产生许多新的谐波成分，叠加在原信号上，形成了波形失真的信号。
将各谐波引起的失真叠加起来，就是总谐波失真度，其值常用输出信号中的所有谐波均方根值与基波电压有效值之比的百分数来表示。
在这里，基波信号就是输入信号，所有谐波信号为由非线性失真引入的各次谐波信号。
显然，该百分数越小，谐波失真越小，电路性能越好。
目前，Hi-Fi功放的谐波失真一般控制在0.05%以下，许多优质功放的谐波失真已小于0.01%，而专业级音频功放的谐波失真度一般控制在0.03%以下。
事实上，当总谐波失真度小于0.1%时，人耳就很难分辨了。
另需说明的是，对于一台指定的音频功放而言，例如，某音频功放的总谐波失真指标表示为THD<0.009%(1W)。
初看起来，似乎总谐波失真很小，但它只是在输出功率为1W时的总谐波失真，这与在有关标准要求的测量条件下所得的总谐波失真值是不同的。
所以，在标明音频功放的总谐波失真指标时，一般都会注明测量条件。
众所周知，人的听觉系统是极其复杂的，有时谐波失真小的功放不如谐波失真大的耐听，这种现象的原因是多方面的。
其中，与各次谐波成分对音质的影响程度不同有直接关系。
尽管石机与胆机的稳态测试数据相同，但人们总觉得胆机的低音醇厚激荡、中音明亮圆润、高音纤细清澈，极为耐听;石机则低频强劲有力，中高频通透明亮，但高频发毛，声音生硬，音色偏冷。
经频谱分析发现，石机含有大量的奇次谐波，奇次谐波给人耳造成刺耳难听的感觉;胆机则含有丰富的偶次谐波，而人耳对偶次谐波不敏感。
功放主要测试方法和技术指标
要性能指标输出功率衡量一件器材对高、中、低各频段信号均匀再现的能力。
用图表的形式来展示音响器材的相对幅度和频率的函数关系。
本底噪声指由于设备硬件本身的原因而给输出信号中增添的多余信号。
灵敏度对放大器来说，一般指达到额定输出功率或电压时输入端所加信号的电压大小；音箱的灵敏度是指在经音箱输入端输入1W\1KHZ信号时，在距音箱喇叭平面垂直中轴前方一米的地方所测试得的声压级。
总谐波失真加噪声(THD+N)THD+N是指由设备本身产生的失真谐波频率的总和，它是代表了输入信号与输出信号之间的吻合程度。
指由放大器所引入的一种输入信号的和及差的失真。
信噪比(SNR)表示信号与噪声电平的分贝差。
立体声分离度指设备的两个通道之间相互隔离、互不干扰的程度。
阻抗指设备输入信号的电压与电流的比值。
阻尼系数指放大器的额定负载(扬声器)阻抗与功率放大器实际阻抗的比值。
阻尼系数是放大器在信号消失后控制扬声器锥体运动的能力。
抖晃(Wow)指录音机或录音座转速的缓慢变化导致产生不稳定的畸形声音。
颤动(dither)指有意添加在音频信号上用于改善低电平下数字信号的解析力的少量噪声。
时基误差(jitter)指数字音响系统中用作同步的时钟自身在时间上的变化。
粉红噪声每个八度带有相同能量的随机噪声。
常用作测定音响或聆听环境的频谱的测试信号。
所有频率具有相同能量的随机噪声称为白噪声。
用来测试音箱的谐振和灵敏度的。
信噪比测量(S/N或SNR)“信号”测量一般采用的是指定输出电平的中频段正弦信号(通常为1kHz)，“指定电平”通常是指设备的最大标称或标准的工作电平。
“噪声”测量必须指定测两个测量的比值就是设备的信噪比。
如果测量仪器特性包括一个“相对dB”单位，其0dB基准可以设定成等于输入信号电平值，那么信噪比的测量就比较容易了。
利用这一特性，功放信噪比测量就变成如下简单的步骤：1. 建立指定的输出参考电平并正确接好输入端；2. 操作测量仪器，使这一电平成为0dB的基准值；3. 取消信号源。
谐波检测方法
谐波检测方法谐波是指在周期性波形中，频率是基波频率的整数倍的波动。
在电力系统中，谐波是一种常见的电力质量问题，它会导致设备损坏、系统效率降低以及电网稳定性下降。
因此，对谐波进行及时准确的检测是非常重要的。
本文将介绍几种常见的谐波检测方法。
1. 传统的谐波检测方法。
传统的谐波检测方法主要包括使用示波器、功率分析仪和谐波分析仪。
示波器可以用来观察电压和电流的波形，通过观察波形的畸变程度来初步判断是否存在谐波。
功率分析仪可以用来检测电网中的功率因数、谐波含量等参数，从而判断谐波的情况。
而谐波分析仪则可以更加准确地分析出各次谐波的含量和频率，对谐波进行更深入的分析。
2. 基于数字信号处理的谐波检测方法。
随着数字信号处理技术的发展，基于数字信号处理的谐波检测方法也得到了广泛的应用。
通过对电压和电流信号进行采样和数字化处理，可以利用傅里叶变换等算法准确地分析出各次谐波的频率和幅值。
这种方法不仅精度高，而且可以实现自动化检测，大大提高了谐波检测的效率和准确性。
3. 基于智能算法的谐波检测方法。
近年来，人工智能和机器学习技术的发展为谐波检测提供了新的思路。
利用神经网络、支持向量机等算法，可以从复杂的电力信号中自动提取谐波特征，实现对谐波的智能识别和检测。
这种方法不仅可以应对电网中谐波信号多变、复杂的特点，而且还可以不断优化模型，提高检测的准确性和鲁棒性。
4. 基于频域分析的谐波检测方法。
频域分析是一种常见的信号处理方法，对于谐波检测也有着重要的应用。
通过将电压和电流信号转换到频域，可以清晰地观察到各次谐波的频率和幅值，从而实现对谐波的准确检测。
同时，频域分析还可以结合滤波技术，去除基波以外的谐波成分，进一步提高谐波检测的精度。
总结。
谐波检测是电力系统中非常重要的一环，对于保障电网安全稳定运行具有重要意义。
传统的谐波检测方法虽然已经比较成熟，但在精度和自动化方面仍有待提高。
基于数字信号处理和智能算法的谐波检测方法是未来的发展方向，可以更好地适应复杂多变的电力系统环境，实现对谐波的快速、准确检测。
THD+N（总谐波失真+噪声）的测量技巧与结果分析
THD+N（总谐波失真+噪声）的测量技巧与结果分析
THD+N(总谐波失真+噪声)的测量技巧与结果分析
作者：袁晓瑜;
作者机构：江苏人民广播电台;
来源：视听界：广播电视技术
年：2015
卷：000
期：003
页码ห้องสมุดไป่ตู้P.53-56
页数：4
中图分类：TN912.2
正文语种：CHI
关键词：THD+N;谐波;失真;基频;滤波器
摘要：THD+N是最常用的音频测试指标,本文介绍了THD+N产生的原因和测试方式,以及如何对测试结果进行分析,从而找到影响指标的主要因素。
谈谈音频功放失真及常见改善方法
谈谈音频功放失真及常见改善方法(yiya)谈谈音频功放失真及常见改善方法音频功放失真是指重放音频信号波形畸变的现象，通常分为电失真和声失真两大类。
电失真就是信号电流在放大过程中产生了失真，而声失真是信号电流通过扬声器，扬声器未能如实地重现声音。
无论是电失真还是声失真，按失真的性质来分，主要有频率失真和非线性失真两种。
其中，引起信号各频率分量间幅度和相位的关系变化，仅出现波形失真，不增加新的频率成分，属于线性失真。
而谐波失真（THD）、互调失真（IMD）等可产生新的频率成分，或各频率分量的调制产物，这些多余产物与原信号极不和谐，引起声音畸变，粗糙刺耳，这些失真属于非线性失真。
在这里，分别对谐波失真、互调失真、瞬态互调失真（TIM）、交流接口失真（IHM）等加以讨论。
１．谐波失真谐波失真是由功放中的非线性元器件引起的一种失真。
这种失真使音频信号产生许多新的谐波成分，叠加在原信号上，形成了波形失真的信号。
将各谐波引起的失真叠加起来，就是总谐波失真度，其值常用输出信号中的所有谐波均方根值与基波电压有效值之比的百分数来表示。
在这里，基波信号就是输入信号，所有谐波信号为由非线性失真引入的各次谐波信号。
显然，该百分数越小，谐波失真越小，电路性能越好。
目前，Ｈｉ－Ｆｉ功放的谐波失真一般控制在0.05%以下，许多优质功放的谐波失真已小于0.01%，而专业级音频功放的谐波失真度一般控制在0.03%以下。
事实上，当总谐波失真度小于0.1%时，人耳就很难分辨了。
另需说明的是，对于一台指定的音频功放而言，例如，某音频功放的总谐波失真指标表示为THD<0.009%(1W)。
初看起来，似乎总谐波失真很小，但它只是在输出功率为1W时的总谐波失真，这与在有关标准要求的测量条件下所得的总谐波失真值是不同的。
所以，在标明音频功放的总谐波失真指标时，一般都会注明测量条件。
众所周知，人的听觉系统是极其复杂的，有时谐波失真小的功放不如谐波失真大的耐听，这种现象的原因是多方面的。
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测量功放总谐波失真的步骤及方法
测量所需设备：
◆高精度数字电压表（FLUKE 179）
◆高精度音频信号发声器（杭州爱华AWA1650或者软件配合声卡方式均可）◆高精度全自动数字失真度测量仪（常州中策ZC4116或者具备此测量功能的其它品牌）
◆大功率数字稳压电源
◆高精度大功率无感线性负载电阻
测量步骤方法：
◆将测量功放接入大功率稳压电源的输出端，并调节输出电压稳定在220V。
如功放输入电压为特殊要求，需调节到所需电压，这是测量出准确参数的基础，必须严格执行，非常重要。
（稳压电源功率大于功放双通道驱动4欧线性负载满载输出时，其电源消耗功率的30%以上）。
◆将大功率无感线性负载电阻接入功放功率输出端。
（根据所需测量参数选择标准4欧或者8欧线性负载，注意！连接线材直径与长度，尽可能选择直径大长度短的连接线材，而且尽可能降低连接位置的阻值。
有助于提高测量数值的准确性！）。
◆将音频信号发声器接入功放信号输入端。
（需要将功放的电压增益调节到最大值，关闭功放所有输出保护设置，例如限制器、高低通、DSP处理等。
否则将影响测量数值的准确性！）。
◆将高精度全自动数字失真度测量仪的探测线并联接入线性负载两端。
（开启测量仪，选择到全自动测量总谐波失真档位。
连接位置接触牢固稳定即可）。
◆高精度数字电压表的探测鳄鱼夹并联接入线性负载两端。
（开启电压表，调节到全量程AC电压档位。
连接位置接触牢固稳定即可）。
◆通过信号发声器发送1KHz正弦波，缓慢提升输出电压，当电压表显示对应1W功率的电压数值状态下，观察总谐波读数，该读数即是1W状态下的总谐波失真。
继续提升输出电压，观察总谐波读数在0.1%以内的最大输出电压读数，经过计算可以计算出总谐波失真0.1%以内的最大输出功率。
（时刻需要观察功放的输入电压是否满足220V或者特殊要求，否则测量参数将会失去准确性，而且偏差性较大）。
注：
1、测量设备的品质决定测量数值的准确性。
2、测量必须采用双通道同时驱动线性负载，而且输出功率需同步。
3、如需快速测量双通道参数，需要两通道同时进行，测量设备需两套。
4、操作细节的规范一致是保证测量结果公平公正的基础。
5、全自动数字失真度测量仪辅助滤波选择在400Hz-30KHz范围内。