什么是音频失真，是什么原因造成的？

花时间购买音频产品，无论是蓝牙扬声器还是发烧级耳机放大器，您都会听到失真。但什么是音频失真，它首先来自哪里？

什么是音频失真？

失真的定义非常模糊，这无济于事，即使您将其限制为音频失真也是如此。如果音频波形来自给定信号，与输入信号相比发生变化或变形，这在技术上就是失真。

音频失真有两种类型：线性和非线性。线性失真是信号幅度的变化，而非线性失真是信号频率内容的变化。虽然两者都是音频失真的形式，但当大多数人谈论可听失真时，他们谈论的是非线性失真。

线性失真不会给信号增加任何东西。相反，它直接改变它。这可以是非常明显的方式，例如改变声音的音调或音量，也可以是更微妙的方式，例如改变信号的相位。

非线性失真为信号增加了额外的频率。这些听起来像是声音之上的颗粒状纹理，几乎就像您在听旧的黑胶唱片一样。它可以在录音中添加嗡嗡声、嘶嘶声或噼啪声。

也就是说，非线性失真并不总是令人不快。大多数流行音乐制作在整个混音过程中使用各种形式的非线性失真，即使是在听起来像干净、原始的录音中也是如此。

在本文中，我们将重点介绍您可能会遇到的三种最常见形式的音频失真令人不快的一面。这些是总谐波失真、削波和扬声器失真。

谐波失真是已添加到信号中存在的原始频率的声音。总谐波失真衡量的是与原始音频信号相比，新添加的谐波频率在音频信号中所占的比例。

谐波频率并不总是不需要的。如果音乐都是基频，那就太无聊了。声音中的谐波赋予乐器独特的音色。吉他上的低音 E 弦大约为 83 赫兹，但不同频率的泛音赋予它吉他弦的声音。

并非所有谐波都有用。例如，音频工程师通常会增强低音乐器周围的谐波频率，以确保您可以在物理上无法再现基频的较小扬声器上听到它们。

当立体声系统中的组件将谐波添加到信号中时，它们通常并不令人愉快。这就是制造商旨在尽可能降低其组件的总谐波失真的原因。例如，D 类放大器的 THD 通常远低于 1%。

这个百分之一的数字是有原因的：这是人们开始注意到它的水平。虽然只有一些人能听到远低于 1% 的失真，但当失真超过该数字时，大多数人会注意到。

从手机到家庭影院系统，任何包含放大级的产品都存在谐波失真。幸运的是，您不会经常听到它，也不必为此担心。

削波是当信号超过特定阈值时发生的情况。该阈值通常是放大器的额定功率，但由于各种原因，音频信号可能会在许多不同阶段发生削波。

无论信号如何或为何超过阈值，这都会有效地切断信号的峰值。在信号链中发生削波的位置将决定这种情况发生的突然程度，这意味着削波的范围可以从几乎不可察觉的失真到响亮、参差不齐的声音，让您急切地寻找立体声音响上的电源按钮。

数字剪辑通常是最令人不快的一种。这可能发生在软件、组件的模数 (ADC) 或数模 (DAC) 转换器或独立产品（如外部 DAC）中。不管怎样，这都不是你想听的。

当然，削波听起来有多难听通常是您如何使用它的结果，而在模拟世界中它听起来可能很棒。吉他失真和过载都是削波的形式，让吉他以其他方式无法唱歌的方式唱歌。

也就是说，当您的立体声系统发生削波时，由于组件不匹配或只是将音量调得太大，这绝不是一件好事。

扬声器失真正是它听起来的样子，听起来您的扬声器正试图撕裂自己。

好消息是，大多数时候，您听到的扬声器失真实际上可能只是削波。这可能是您的放大器在努力驱动扬声器时发生失真，因为它超出了最大额定功率以试图将声音传送到扬声器。调低音量，这将停止。

其他时候，您听到的是扬声器驱动器中的非线性运动，本来是线性运动的。这可能是由于使用功率过大的放大器或扬声器和放大器之间的欧姆不匹配造成的。

在扬声器中，当电信号击中驱动器的音圈时，驱动器应随波形依次移动。如果音频信号太强，运动可能会在极端情况下开始触底，这意味着它无法推动更多的空气。这是您开始听到实际扬声器失真的地方。

如果这种情况持续下去，可能会对扬声器造成物理损坏，因此如果您认为听到扬声器失真，请务必尽快调低音量。即使结果是削波，这通常也意味着您的立体声或家庭影院系统有问题。