什么是音頻功率放大器的“THD+N”

　　一個(gè)揚(yáng)聲器的靈敏度高低，對(duì)聲音重放并無決定性的影什么是音頻功率放大器的“THD+N”

　　什么是音頻功率放大器的“THD+N”

　　在介紹音頻功率放大器的文章中，有時(shí)會(huì)看到“THD+N”，THD+N是英文TotalHormonicDistortion+Noise的縮寫，譯成中文是“總諧波失真加噪聲”。它是音頻功率放大器的一個(gè)主要性能指標(biāo)，也是音頻功率放大器的額定輸出功率的一個(gè)條件。

　　理想的音頻功率放大器，若不考慮該功率放大器的增益大小，輸入一定頻率的正弦波信號(hào)，其輸出也應(yīng)該是沒有失真（波形沒有變形）、沒有噪聲的正弦波信號(hào)。但真實(shí)的音頻功率放大器的輸出音頻信號(hào)總會(huì)有一點(diǎn)失真，并且疊加了噪聲（在正弦波上疊加了高頻雜波）。這種失真是較小的，從波形圖中也難看出來，只有用失真儀才能測(cè)出。波形的失真是由于在正弦波上加了多種高次諧波造成的（如3次諧波、5次諧波等）所以稱為總諧波失真。

　　理想的音頻功率放大器沒有諧波失真及噪聲，所以THD+N=0%。實(shí)際的音頻功率放大器有各種諧波造成的失真及由器件內(nèi)或外部造成的噪聲，它有一定的THD+N的值。這個(gè)值一般在0.00n%-10%之間(n=1～9)。

THD+N性能指標(biāo)

　　THD+N表示失真+噪聲，因此THD+N自然越小越好。但這個(gè)指標(biāo)是在一定條件下測(cè)試的。同一個(gè)音頻功率放大器，若改變其條件，其THD+N的值會(huì)有很大的變動(dòng)。

　　這里指的條件是，一定的工作電壓VCC(或VDD)、一定的負(fù)載電阻RL、一定的輸入頻率FIN（一般常用1KHZ）、一定的輸出功率Po下進(jìn)行測(cè)試。若改變了其中的條件，其THD+N值是不同的。

　　例如，某一音頻功率放大器，在VDD=3V、FIN=1kHz、RL=32Ω、Po=25mW條件下測(cè)試，其TDH+N=0.003%，若將RL改成16歐，使Po增加到50mW，VDD及FIN不變，所測(cè)的TDH+N=0.005%。

　　一般說，輸出功率�。ㄈ鐜资甿W）的高質(zhì)量音頻功率放大器（如用于MP3播放機(jī)），它的THD+N指標(biāo)可達(dá)10-5，具有較高的保真度。輸出幾百mW的音頻功率放大器，要用揚(yáng)聲器放音，其THD+N一般為10-4；輸出功率在1～2W，其THD+N更大些，一般為0.1～0.5%。

　　THD+N這一指標(biāo)大小與音頻功率放大器的結(jié)構(gòu)類別有關(guān)（如A類功放、D類功放），例如D類功放的噪聲較大，則THD+N的值也較A類大。

　　這里特別要指出的是資料中給出的THD+N這個(gè)指標(biāo)是在FIN=1kHz下給出的，在實(shí)際上音頻范圍是20Hz～20kHz，則在20Hz～20kHz范圍測(cè)試時(shí)，其THD+N要大得多。例如，某音頻功率放大器在1kHz時(shí)測(cè)試，其TDH+N=0.08%。若FIN改成20Hz-20kHz,，其他條件不變，其THD+N變?yōu)樾∮?.5%。

輸出額定功率的條件

　　過去有用“不失真輸出功率是多少”這種說法來說明其輸出功率大小。這話的意思指的是輸出的峰峰值沒有“削頂”現(xiàn)象出現(xiàn)，即Vout(P-P)=Vcc-（上壓差+下壓差）這種說法是不科學(xué)的。即使不產(chǎn)生削頂，它也有一定的失真。較科學(xué)的說法是THD+N在某一指標(biāo)下可輸出的功率是多少。即在一定的Vcc電壓、一定的負(fù)載電阻RL時(shí)、一定的THD+N下可輸出多少功率。這輸出功率一般是在這條件下的最大輸出功率，稱為額定功率。音頻功率的額定功率主要取決于Vcc的大小。在THD+N不變條件下，如Vcc=5V，RL=4Ω時(shí)，輸出額定功率為2W；若Vcc=3V、RL=4Ω時(shí)，輸出額定功率降為0.7W。當(dāng)然，若額定功率為2W，如果增加輸入電壓使輸出超出2W，則其TDH+N必然大于額定值時(shí)的THD+N值。

　　輸出功率在100mW左右的音頻功率放大器常用THD+N=0.1%作為額定輸出功率的條件。例如，某立體聲耳機(jī)的音頻功率放大器，在THD+N=0.1%，輸出功率為80mW。這80mW可看作該音頻功放的額定輸出功率。

輸出功率達(dá)幾百毫瓦的常用THD+N=1%為條件。

　　如某音頻功率放大器在Vcc=5V、THD+N=1%時(shí)可輸出330mW。這330mW也可看作是在Vcc=5V時(shí)的額定輸出功率。

　　從上面可以看出；這里的THD+N=0.1%、1%的值僅僅作為輸出額定功率的一個(gè)條件。實(shí)際應(yīng)用時(shí)比額定輸出功率要小，其THD+N的值也要小得多。例如，Vcc=5V，額定輸出功率為330mW時(shí)，其條件是THD+N=1%。若同樣在Vcc=5V，輸出功率降為120mW時(shí)，其THD+N的典型值僅為0.02%。

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文章來源：音響網(wǎng)