オーディオ デバイスのマニュアルに目を通すと、Total Harmonic Distortion (THD と略称) と呼ばれる仕様を見つけることができるでしょう。この仕様は、スピーカー、ヘッドフォン、メディア/MP3 プレーヤー、アンプ、プリアンプ、受信機などに適用されます。全高調波歪みは機器を検討する際に重要ですが、それは一定のレベルに限られます。
全高調波歪みとは何ですか?
全高調波歪みの仕様では、オーディオ信号の入力と出力を比較し、ステージの差をパーセントで測定します。したがって、括弧内に指定された周波数と等価電圧の条件 (たとえば、1 kHz 1 Vrms) を使用して、THD が 0.02 パーセントとしてリストされることがあります。
全高調波歪みを計算するには少し数学が必要です。それでも、理解する必要があるのは、パーセンテージが出力信号の高調波歪みまたは偏差を表すということだけです。パーセンテージが低いほど良いです。
特にオーディオ システムに複数のコンポーネントが含まれている場合、出力信号は再生されたものであり、入力の完全なコピーではありません。グラフ上の 2 つの信号を比較すると、わずかな違いに気づくかもしれません。
基本周波数と高調波周波数
音楽は基本周波数と高調波周波数で構成されています。基本周波数と高調波周波数の組み合わせにより楽器に独特の音色が与えられ、人間の耳が楽器を区別できるようになります。
たとえば、中央の A 音を演奏するバイオリンは 440 Hz の基本周波数を生成すると同時に、880 Hz、1220 Hz、1760 Hz などの倍音 (基本周波数の倍数) も再生します。チェロがバイオリンと同じ中間音を演奏しても、特定の基本周波数と倍音周波数によりチェロのように聞こえます。
全高調波歪みが重要である（または重要でない）理由
全高調波歪みが一定の点を超えて増加すると、サウンドの精度が低下することが予想されます。これは、元の入力信号には存在しない不要な高調波周波数が生成され、出力に追加されるときに発生します。
たとえば、THD が 0.1 パーセントの場合、出力信号の 0.1 パーセントが偽であり、不要な歪みが含まれていることを意味します。このような大幅な変更により、楽器の音が不自然になる可能性があります。
ただし、ほとんどの場合、全高調波歪みはほとんど感知できません。特に、メーカーが 1 パーセントのごくわずかな THD 仕様で製品を製造しているためです。 0.001 パーセントの違いを一貫して聞き取ることができない場合は、THD 評価が 0.001 パーセントであることに気付かない可能性があります (これを正確に測定するのは困難な場合があります)。
また、全高調波歪率のスペックは平均値です。人間にとって偶数および低次の高調波が奇数および高次の高調波よりも聞き取りにくいことは考慮されていません。したがって、音楽の作曲も小さな役割を果たします。
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すべてのコンポーネントによってある程度の歪みが追加されるため、オーディオ出力の純度を維持するために数値を評価することが賢明です。ただし、全高調波歪みのパーセンテージは、特にほとんどの値が 0.005 パーセント未満であることが多いため、全体像を見る場合、仕様としてはそれほど重要ではありません。
コンポーネントのブランドごとの THD のわずかな違いは、高品質の音源、室内音響、適切なスピーカーの選択などの他の考慮事項に比べれば、重要ではないことがよくあります。
よくある質問- どの程度のTHDが許容可能ですか?
THD が 1% 未満である限り、ほとんどのリスナーは歪みを聞くことはありません。ただし、ミュージシャンやオーディオマニアの中には、そのレベルの歪みに気づく人もいるかもしれません。
- THDが高い原因は何ですか?
THD が高い場合は、オーディオ機器の電気的な問題を示しています。少量の THD は避けられませんが、すべてのワイヤとコンポーネントが正しく動作していれば、目立たないはずです。
- THD を計算するにはどうすればよいですか?
THD アナライザーを使用してプロセスを自動化します。 THD を決定するために、アナライザはすべての高調波周波数の等価二乗平均平方根 (RMS) 電圧の比を基本周波数の RMS 電圧で除算します。
- 相互変調歪みとは何ですか?
相互変調歪み (IMD) は、入力信号に追加される非高調波周波数の尺度です。 THD と同様に、IMD は出力信号全体に対するパーセンテージで表され、数値が低いほどパフォーマンスが優れていることを意味します。
