Was ist harmonische Verzerrung?
Harmonische Verzerrung ist die Verformung einer Wellenform durch unerwünschte Vielfache einer ursprünglichen Frequenz, die zu Unterbrechungen des Verhaltens der Wellenform in elektrischen Schaltkreisen oder Tönen bei Musik und Schallwellen führt. Nicht alle als Oberschwingungen bekannten Vielfachen sind schlecht. Zum Beispiel ist der reiche, komplexe Klang von Musikinstrumenten das Ergebnis von Harmonischen, bei denen sie zusätzlich zur ursprünglichen Frequenz Schallwellen mit Vielfachen erzeugen. Bei Verzerrungen unterbrechen die Vielfachen das Signal und können Probleme verursachen.
Bei elektrischen Schaltkreisen bewirken harmonische Verzerrungen, dass die Wellen ihre Form ändern und sich verformen, wenn sie sich durch das System bewegen. Dies führt zu Spannungsschwankungen. Empfindliche Geräte können durch solche Schwankungen beschädigt werden. Wenn sie stark genug ansteigen, wird ein System möglicherweise heruntergefahren, um sich selbst zu schützen. In der Musik kann eine harmonische Verzerrung die Klangqualität beeinträchtigen, was dazu führen kann, dass etwas falsch klingt oder dass Hintergrundgeräusche auftreten.
Es gibt eine Reihe von Werkzeugen, mit denen Menschen dieses Phänomen kontrollieren können. Der Bau von Systemen aus geeigneten Materialien, einschließlich Kabeln mit hervorragender Leitfähigkeit, ist ein wichtiger Schritt. Manchmal wird ein Filter verwendet, um Störungen und Probleme mit dem Signal zu vermeiden. Es kann auch möglich sein, Anpassungen an der Art und Weise vorzunehmen, wie das System Wellenformen verarbeitet, und die Geräte müssen möglicherweise abgeschirmt werden, um sie vor Interferenzen zu schützen.
Eine Messung, die als Total Harmonic Distortion (THD) bekannt ist, wird verwendet, um den Grad der Verzerrung auszudrücken, der bei einer einzelnen prozentualen Messung auftritt. Die Leute wollen diese Zahl niedrig halten, normalerweise unter einem Prozent. High-Fidelity-Stereosysteme verwenden eine Vielzahl von Technologien, um das Ausmaß der harmonischen Verzerrung zu steuern und sie unter dem Pegel zu halten, den das menschliche Ohr erkennen kann. Sogar ein System von sehr hoher Qualität erfährt eine gewisse Schallwellenverformung, aber die Leute bemerken dies oft nicht, weil es auf einem niedrigen Niveau auftritt.
Das Messen der harmonischen Verzerrung ist manchmal eine Herausforderung. In elektrischen Systemen sind spezielle Geräte erforderlich, um die unerwünschten Oberschwingungen zu erkennen, während bei Stereoanlagen empfindliche Werkzeuge speziell zur Überprüfung der Oberschwingungsverzerrung hergestellt werden. Sobald ein Techniker es identifizieren kann, kann es sehr frustrierend sein, das Problem zu lösen. Feinabstimmung und kleine Anpassungen sind ein kritischer Teil des Prozesses, ebenso wie die Erforschung der Möglichkeit, Geräte oder Komponenten zu wechseln, um zu sehen, ob das Problem an der Wurzel liegt. Insbesondere wenn sich das Gerät in einer hochempfindlichen Umgebung mit einer geringen Toleranz für Verzerrungen befindet, müssen die Techniker bei Installation, Wartung und Reparatur sehr vorsichtig sein, um Probleme zu vermeiden.