THD (współczynnik zawartości harmonicznych)
THD to skrót od angielskich słów Total Harmonic Distorsion, czyli po polsku Współczynnik Zawartości Harmonicznych. THD jest najpopularniejszą miarą zniekształceń nieliniowych w urządzeniach audio i innych urządzeniach elektronicznych.
Układy nieliniowe mają taką właściwość, że powodują powstawanie na wyjściu dodatkowych częstotliwości harmonicznych, których nie było w sygnale wejściowym. Przykładowo kiedy na wejście urządzenia takiego jak wzmacniacz czy głośnik podamy sygnał o częstotliwości 100Hz, to na wyjściu oprócz sygnału 100Hz pojawią się też jego harmoniczne, a więc 200Hz, 300Hz, 400Hz i kolejne wielokrotności 100Hz. Pojawienie się tych harmonicznych jest właśnie wynikiem nieliniowości układu, przez który przechodzi sygnał.
Można obliczać THD na różne sposoby. W pomiarach sprzętu audio stosuje się następującą metodę. Sumowana jest moc wszystkich składowych harmonicznych. Oblicza się następnie wartość napięcia RMS, które odpowiada zsumowanej mocy wszystkich harmonicznych. Tak obliczone napięcie dzieli się przez napięcie RMS częstotliwości podstawowej i uzyskany wynik zazwyczaj podaje się w procentach. Można też spotkać THD podane w decybelach. Oto kilka przykładowych wartość THD w procentach przeliczonych na decybele:
10% ....... -20dB
1% ......... -40dB
0,1% ...... -60dB
0,01% ... -80dB
Pomiar THD jest od dawna stosowany i szeroko rozpowszechniony. Znaczenie THD jako miernika jakości sprzętu jest jednak bardzo małe. W większości przypadków wartości THD są na tyle małe, że trudno znaleźć powiązania pomiędzy wynikami pomiarów, a ocenami subiektywnymi. Poszczególne harmoniczne składające się na THD są poza tym różnie odbierane przez słuchaczy. Natomiast w działalności projektowej potrzebne są znacznie bardziej szczegółowe dane niż THD. Istotne są poziomy poszczególnych harmonicznych, a nie tylko ich suma. Istotne są zależności zniekształceń od poziomu sygnału i jego częstotliwości. Oprócz zniekszałceń nieliniowych uwzględnionych w pomiarze THD, istnieją też inne zniekształcenia.
