Co to jest zniekształcenie harmoniczne?
Zniekształcenie harmoniczne jest deformacją formy fali przez niepożądane wielokrotności pierwotnej częstotliwości, powodując zakłócenia w jej zachowaniu w obwodach elektrycznych lub dźwiękach, w przypadku muzyki i fal dźwiękowych. Nie wszystkie wielokrotności, znane jako harmoniczne, są złe; na przykład bogaty, złożony dźwięk instrumentów muzycznych jest wynikiem harmonicznych, w których wytwarzają one fale dźwiękowe o wielokrotnościach oprócz pierwotnej częstotliwości. W zniekształceniu wielokrotności przerywają sygnał i mogą powodować problemy.
W przypadku obwodów elektrycznych zniekształcenie harmoniczne powoduje, że fale zmieniają kształt i odkształcają się podczas przemieszczania się przez układ. Powoduje to wahania napięcia. Wrażliwe urządzenia mogą zostać uszkodzone przez takie fluktuacje, a jeśli wystrzelą wystarczająco wysoko, system może się wyłączyć, aby się chronić. W muzyce zniekształcenie harmoniczne może zakłócać jakość dźwięku, powodując, że coś źle brzmi lub generuje dużo szumu tła.
Istnieje wiele narzędzi, za pomocą których można kontrolować to zjawisko. Ważnym krokiem jest budowanie systemów z odpowiednich materiałów, w tym takich jak okablowanie o doskonałej przewodności. Czasami ludzie mogą użyć filtra, aby zapobiec zakłóceniom i problemom z sygnałem. Możliwe może być także dostosowanie sposobu, w jaki system przetwarza kształty fal, a sprzęt może wymagać ekranowania w celu ochrony przed zakłóceniami.
Pomiar znany jako całkowite zniekształcenie harmoniczne (THD) służy do wyrażenia stopnia zniekształcenia występującego przy pomiarze pojedynczego procentu. Ludzie chcą utrzymać tę liczbę na niskim poziomie, zwykle poniżej jednego procenta. Systemy stereo o wysokiej wierności wykorzystują różnorodne technologie do kontrolowania poziomu zniekształceń harmonicznych, utrzymując je poniżej poziomów wykrywanych przez ludzkie ucho. Nawet bardzo wysokiej jakości system doświadcza deformacji fali dźwiękowej, ale często ludzie tego nie zauważają, ponieważ występuje na niskim poziomie.
Pomiar zniekształceń harmonicznych jest czasem trudny. W systemach elektrycznych potrzebny jest specjalny sprzęt do wykrycia niepożądanych harmonicznych, podczas gdy w sprzęcie stereo tworzone są czułe narzędzia specjalnie do sprawdzania zniekształceń harmonicznych. Gdy technik może go zidentyfikować, jego rozwiązanie może być bardzo frustrujące. Dostrajanie i drobne korekty są kluczową częścią tego procesu, podobnie jak badanie możliwości zmiany sprzętu lub komponentów, aby sprawdzić, czy to doprowadzi do sedna problemu. W szczególności, gdy sprzęt znajduje się w bardzo wrażliwym środowisku o niskiej tolerancji na zniekształcenia, technicy muszą bardzo uważać na instalację, konserwację i naprawy, aby uniknąć problemów.