音频筑基：总谐波失真THD+N指标

在分析音频信号中，THD+N指标是我们经常遇到的概念，这里谈谈自己的理解。

THD+N含义

THD

首先，理解THD的定义：

• THD，Total Harmonic Distortion，总谐波失真

• 解释：指经过某系统后，信号变形失真后的一种新信号。由输入信号激发的其它频率的能量总和，是典型的非线性失真。

• 计算方式：THD =（高次谐波的均方根值 / 基波）* 100%，所有谐波成分功率之和与基本频率信号功率的比值

简单说，总谐波失真越小，设备的保真度越高，信号的纯度越高。

测量方法

输入一个强信号（一般为-3dB/1000Hz，略低于最高值，防止削顶而产生大量谐波），然后测量其余频率的总能量与信号能量的比值。

THD+N

然后，我们再来看THD+N指标，这里的N指的是噪声Noise，即表示总谐波失真加上噪声，N代表噪声。

那么，THD和THD+N用法有啥区别吗？

THD+N相较于THD，此量测比较容易在不同的设备之间比较，具体方法是：

• 先输入某一频率的正弦曲线，将输出经过带阻滤波器
• 再比较输出信号本身和没有弦波成分输出信号之间的比例

深入理解

噪声与失真的区别是什么？

• 异：噪声无规律，失真有规律
• 同：都希望降至最低

在音频编解码里，如何快速看THD+N指标？

• 原始输入如扫频信号，不经过任何处理，可以看到基线THD+N底噪指标
• 经过编解码处理后，再对比THD+N指标，从而评估编解码的保真度
• 这种场景里，THD+N指标跟采样率和码率、位深都对其有影响

简单看，就是纯输入一个单频谐波信号，看谐波信号与编码后的底噪功率比。

相关链接

1. 音频性能测试，https://aiops.com/news/post/21220.html