Vad är harmonisk distorsion?

Harmonisk distorsion är deformation av en vågform av oönskade multiplar av en ursprunglig frekvens, vilket orsakar avbrott i hur vågformen beter sig i elektriska kretsar, eller ljud, när det gäller musik och ljudvågor. Inte alla multiplar, kända som övertoner, är dåliga; till exempel är det rika, komplexa ljudet från musikinstrument resultatet av övertoner, där de producerar ljudvågor i multipler utöver den ursprungliga frekvensen. Vid distorsion avbryter multiplarna signalen och kan orsaka problem.

Med elektriska kretsar gör harmonisk distorsion att vågorna ändrar form och deformeras när de rör sig genom systemet. Detta resulterar i spänningsfluktuationer. Känslig utrustning kan skadas av sådana fluktuationer, och om de ökar tillräckligt högt kan ett system stängas av för att skydda sig själv. Inom musik kan harmonisk distorsion störa ljudkvaliteten, göra att något låter fel eller skapa mycket bakgrundsljud.

Det finns ett antal verktyg som människor kan använda för att kontrollera detta fenomen. Att bygga system av lämpliga material, inklusive saker som ledningar med utmärkt ledningsförmåga, är ett viktigt steg. Ibland kan människor använda ett filter för att förhindra störningar och problem med signalen. Det kan också vara möjligt att göra justeringar av hur systemet bearbetar vågformer, och utrustningen kan kräva avskärmning för att skydda den från störningar.

En mätning som kallas total harmonisk distorsion (THD) används för att uttrycka graden av distorsion som sker med en enda procentuell mätning. Människor vill hålla denna siffra låg, vanligtvis under en procent. Hifi-stereosystem använder en mängd olika tekniker för att kontrollera mängden harmonisk distorsion och hålla den under nivåer som det mänskliga örat kan upptäcka. Även ett mycket högkvalitativt system kommer att uppleva viss ljudvågsdeformation, men ofta märker folk inte det eftersom det sker på en låg nivå.

Att mäta harmonisk distorsion är ibland utmanande. I elektriska system behövs specialutrustning för att upptäcka de oönskade övertonerna, medan med stereoutrustning tillverkas känsliga verktyg speciellt för att kontrollera övertonsförvrängning. När en tekniker kan identifiera det kan problemet vara mycket frustrerande att lösa. Finjustering och små justeringar är en kritisk del av processen, liksom att undersöka möjligheten att byta utrustning eller komponenter för att se om det kommer till roten till problemet. Särskilt när utrustningen befinner sig i en mycket känslig miljö med låg tolerans för distorsion, måste tekniker vara mycket försiktiga med installation, underhåll och reparation för att undvika problem.