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| 失真度 | |
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失真度，傳統意義上的"失真度"是指照片，圖片和現實的差距過大，就如我們看到的婚紗照、藝術照、個性照片等;另外一方面是指處理過的聲音與原聲之間的差別。
信號系統中的"失真度"定義為全部諧波能量與基波能量之比的平方根值。失真有多種:諧波失真、互調失真、相位失真等等。我們通常所說的失真度的技術術語為總諧波失真，英文為:Total Harmonic Distortion，簡稱THD。[1]
一般在多媒體音箱的功放電路上，THD的指標是指在fo=1KHz正弦波輸入，功率在1/2額定輸出功率時的總諧波失真，這個指標我們可以很容易地做到0.5%以下。但是，當音量開大，功放的功率達接近額定功率時，THD會開始急劇增加，這主要是由於電源功率的限制，使功放輸出出現了削波現象，也就是我們所說的削波失真，這個時候它是THD中的最主要成分。
基本信息
中文名 失真度 [2]
外文名 Total Harmonic Distortion
簡稱 THD
概述
諧波失真是由放大器的非線性引起的，失真的結果是使放大器輸出產生了原信號中沒有的諧波分量，使聲音失去了原有的音色，嚴重時聲音會發破、刺耳。多媒體音箱的諧波失真在標稱額定功率時的失真度均為10%，要求較高的一般應該在1%以下。諧波失真還有奇、偶次之分，人們通過試驗和分析發現:奇次諧波使人煩躁不愛聽，而少量的偶次諧波則能使音色更好聽。
定義
失真度是用一個未經放大器放大前的信號與經過放大器放大後的信號作比較，被放大過的信號與原信號之比的差別，我們稱之為失真度。其單位為百分比。
音箱的失真度定義與放大器的失真度基本相同，不同的是放大器輸入的是電信號，輸出的還是電信號，而音箱輸入的是電信號，輸出的則是聲波信號。所以音箱的失真度是指電聲信號轉換的失真。聲波的失真允許範圍是10%內，一般人耳對5%以內的失真不敏感。大家最好不要購買失真度大於5%的音箱。
分類
有諧波失真、互調失真和瞬態失真之分。諧波失真是指聲音回放中增加了原信號沒有的高次諧波成分而導致的失真;互調失真影響到的主要是聲音的音調方面;瞬態失真是因為揚聲器具有一定的慣性質量存在，盆體的震動無法跟上瞬間變化的電信號的震動而導致的原信號與回放音色之間存在的差異。
它在音箱與揚聲器系統中則是更為重要的，直接影響到音質音色的還原程度的，所以這項指標與音箱的品質密切相關。這項常以百分數表示，數值越小表示失真度越小。普通多媒體音箱的失真度以小於0.5%為宜，而通常低音炮的失真度普遍較大，小於5%就可以接受了。
測量
目前測量失真度的原理分為兩類:基波剔除法和頻譜分析法。
一般模擬式的失真度測量儀都採用基波剔除法，通過具有頻率選擇性的無源網絡(如:諧振電橋，文式電橋，雙T陷波網絡等)抑制基波，由總電壓有效值和抑制基波後的諧振電壓有效值計算出失真度。
第二類失真度測量採用頻譜分析法，通過計算出各次諧波的大小來計算失真度。此類測量方法測量的最小頻率是2Hz;
測量方法可以分為模擬法和數字化方法。
模擬法
模擬法是只指測量中直接應用模擬電路對信號處理測量失真度的方法。基於模擬法的失真度測量儀由於前級電路有源器件的非線形，因此對小信號的測量不夠準確。模擬法又可分為基波抑制法和諧波分析法。
基波抑制法的失真度測量儀採用基波抑制原理，通過具有頻率選擇性的無源網絡抑制基波，由總的電壓有效值和抑制基波後的諧波電壓有效值計算出失真度。基波抑制法構成的失真測量儀可以解決的頻率的範圍為1Hz~1MHz，但測量準確度為5%~30%，因此本實驗中不採用該種方法;諧波分析法的失真度測量中，用了頻譜分析儀和波形分析儀檢測信號中的基波和各次諧波的電壓，獲得基波和各次諧波的電壓並帶，從而計算出失真度。
數字化方法
數字化方法是指先通過將信號數字化並送入計算機，在由計算機計算出失真度的測量方法。根據失真度的計算方法可分為FFT法和曲線擬合法。
控制技術
E.I.D.C.的英文全稱是Edifier Intelligent Distortion Control，即Edifier智能失真度控制系統，已在中國、美國等多個國家申請專利。EIDC採用單片微處理器對功率輸出進行失真度的採集、計算，自動控制放大器的增益，以實現對不同音源的高低電平輸入兼容，避免硬件損壞，呵護您的聽覺。
示例
漫步者移動系列M3(國外型號為MP300)是第一款採用EIDC技術的產品，EIDC在她身上是看得着，聽得見的技術。您可以這樣試驗一下，把聲卡的輸出調到最大，播放一些力度比較強勁的樂曲，然後把M3的音量按到最大(看電源指示燈變成快速閃爍)，這個時候聲音可能會變得很嘈雜，即有明顯失真出現。請保持注視指示燈，您就可以發現指示燈會有若干次閃爍，這就是EIDC根據失真度自動控制音箱的增益。指示燈每閃爍一下，說明音箱增益作一次調整。一會兒，音箱的聲音變得不嘈雜了，基本上聽不出有明顯的失真。
EIDC技術核心
對失真度進行檢測採集;
採用單片微型中央處理器(MCU)和軟件編程中的優化算法進行參數的計算;
MCU來控制調整放大器的增益。
EIDC在多媒體音箱中應用框圖
框圖中輸入、前級放大電路、音量調節、後級功放電路、揚聲器是常規多媒體音箱的主要工作組成部分。而EIDC系統增加了MCU智能處理器、失真度及波型檢測電路、調節操作界面，並把普通模擬的音量調節更改為數字音量電位器IC。
失真度及波型檢測電路從功率放大器的末級輸出進行採樣，將失真度信號轉換成脈衝寬度信號，供MCU採集計算。MCU的控制主程序採用優化算法，判斷失真度是否超限，並做出修正指令，通過I2C總線控制電子音量集成塊，以達到控制放大器整體增益的目的。
EIDC技術特點
EIDC技術採用的是對失真度等參數的檢測採集，以失真度作為調節控制的依據，這個不同於常規的電壓負反饋電路、電流負反饋電路採用的是輸出的電壓或電流值。由於揚聲器是感性負載，加上複雜頻率變化的瞬時音樂信號，採用輸出電壓或電流很難反映出放大器實際輸出功率、失真度和溫度特性。而EIDC採用失真度來作為智能控制，以保證輸出的音質質量，避免功率放大器和揚聲器系統的損壞。
EIDC採用單片微型中央處理器(MCU)和軟件編程中的優化算法進行參數的計算。由於採用的MCU編程，可以使用優化的軟件算法來實現失真度的採集，代替了昂貴複雜的硬件電路及其繁雜的硬件調試工作，控制算法中的參數也可以靈活調整。對於不同等級的產品，還可以對軟件算法作適當修訂。
採用電子音量集成塊，以I2C總線或其他IO方式跟MCU連接，這樣MCU就可以根據系統的需要智能地調整增益。
EIDC控制不同於普通的AGC自動增益控制。AGC一般是以輸出電壓來作為反饋，控制放大器的增益，其作用是連續的、單一的調節。而EIDC使用失真度作依據來智能控制放大器增益，由於採用MCU的軟件算法，可以做到積分型的或者分段式的調整，不是連續的作增益調整，只是根據系統的實況分析，在適當的時間做出恰當的調節，在用戶不知不覺中完成。這樣可以避免了AGC容易出現的聲音忽大忽小的問題，保證了原有音樂的動態。
EIDC通過對放大器增益的智能控制，實現了對各種音源的高、低電平輸入的兼容，保證了聲音的低失真，並避免產品系統的損壞。
傳統性
傳統意義上的"失真度"是指照片和圖片方面和現實的差距過大，就如我們看到的婚紗照、藝術照、個性照片等等;另外一方面是指處理過的聲音與原聲之間的差別。