二次谐波失真的分析（旅途中无聊，写写东西，解答一个网友的疑问）

BoYa_DIY

也坐下来听课

68px

学习

liu

虽然看不懂，但希望更动人看到，顶一下，版主别怪啊

忘记咪咪

傅里叶变换我刚开始学习，由于其要求数学基础扎实，进步很缓慢，但我们可以绕开傅里叶变换理论来解释这个问题，假设两个纯正弦波一个是1K，一个是2K，1：1合成经过理想的无失真放大后，将得到一个1K、2K等幅的频谱图，这个时候我并不知道1K和2K的相位关系，就是说相位关系与测试结果没有直接的联系。而真实的问题却在产生相移的同时，谐波失真的比例在改变，几个月后我就有条件做这方面的实验。

雨滴02

呵呵，这个很容易用delphi做个软件来演示波形的合成与分解了。实际上这些问题很早就被注意到了，否则偶次谐波的失真波形就不会是一个平头，一个尖头了（形象的说法）。现在的问题是仍然无法说清楚谐波相位对音质有何种影响？所以根本量化不了。如果不存在相位差呵呵，谐波失真大了，就成了方波了。所以波形上下对称，能量对称并不是好声的判断依据。另外以示波器作为信号观测仪器，根本发现不料凹陷失真等致命的 缺陷，所以很多乙类机器波形看上去完美，听起来死难听。说多了.......呵呵

hahalong

以前我也看过声波的书，这是自然界传递的声波图，我是简单画了意思一下。

可以看到，自然界的波形实际上都是偶次波，特点是以一个全波为单位重复。
这是个上下对称的偶次失真。

也是以一个全波为单位重复，不是简单的上下镜像，而且相位相对。
以下是典型的奇次失真

奇次失真有两种情况，由于相位略微的变化，导致两种极端，一种就是上下对称的方波，一种就是类似交越失真。奇次波很大的特点就是每个半波都是左右对称的。平常做机器碰到的削波失真和交越失真就是奇次失真。
奇次失真是很容易通过电路得到，而真正的偶次失真很难通过电路得到，我们所能做的就是模仿，通过单端的线性失真使波形以一个全波为单位复制，但是偶次波还有个就是每个半波都不是左右对称的，这点通过正常的做法很难获得。

tjt111012

咪版#4帖子的图示似乎不太妥当

忘记咪咪

原帖由 tjt111012 于 2009-4-3 15:05 发表
咪版#4帖子的图示似乎不太妥当

愿闻其详

pli

原帖由 忘记咪咪 于 2009-4-3 11:05 发表
傅里叶变换我刚开始学习，由于其要求数学基础扎实，进步很缓慢，但我们可以绕开傅里叶变换理论来解释这个问题，假设两个纯正弦波一个是1K，一个是2K，1：1合成经过理想的无失真放大后，将得到一个1K、2K等幅的频 ...

您说的完全对。最简单的理解可以完全绕开富利叶变换。假设有一个波函数。
U1=A1sin(wt)+A2sin(2wt).
在频谱仪上应该是有两条谱线。w1, 幅度为A1和w1幅度为A2。
如果这个函数经过一个无失真有相移的放大。放大系数为a，相移为p.
U2=aA1sin(wt)+aA2sin(2wt+p)
用简单的三角计算可得。
U2=aA1sin(wt)+aA2(sin(2wt)cos(p)+cos(2wt)sin(p))
重新组合得到。
U2=(aA1+aA2cos(p))sin(wt)+aA2sin(p)cos(2wt)
在频谱仪也是两条谱线。 w1, 幅度为(aA1+aA2cos(p))和w2,幅度为aA2sin(p).
但这个频谱与输入的频谱是不一样的。因为相对幅度变了.

我想您想说的是没有新的谐波产生。不过说法不严格就是了。我想说的是
波形和频谱是同一个物理过程在时域和频域的不同表述方法，通过富利叶变换一一
对应的。因为这牵涉的基本的物理概念理解，所以还是严格一点为好。请包涵了。

pli

原帖由 tjt111012 于 2009-4-3 15:05 发表
咪版#4帖子的图示似乎不太妥当

我感到图示本身是正确的。也非常直观。老兄可以用计算机软件画一下。非常简单的
事儿。

tjt111012

先讲讲个人对#4的看法：
电子管"单端放大"电路里头出现“量”最多的谐波失真是二次谐波（注意这个量的大小一般会被控制为5%左右，甚至会更低）；
而咪版在图里“夸大了”二次谐波“量”的大小，造成失真“严重”的假象，这对不熟悉的朋友将会是一个误导。
实际上，根据手册给出6P3P在标准接法时的失真约为8%，这从图形上看不会像咪版画的那么明显

如果说的不对请后来者指正

tjt111012

对于#26的图，
我不知这位同学看的是什么文献，
我孤陋寡闻，
只知道单纯在大气中传播的声波是纵波而非横波
同时你对偶次谐波与奇次谐波的分析我也没看明白

pli

原帖由 tjt111012 于 2009-4-3 21:37 发表
先讲讲个人对#4的看法：
电子管"单端放大"电路里头出现“量”最多的谐波失真是二次谐波（注意这个量的大小一般会被控制为5%左右，甚至会更低）；
而咪版在图里“夸大了”二次谐波“量”的大小，造成失真“严重 ...

这里是几张波形的迭加图。从上到下2次谐波为5%，10%，20%。

定量上讲您说的没错。不过图解就是图解，不夸大一下大家也看不清。

microzhou

上课了，学习了，不过觉得楼主不厚道，直说6p3p就行了，拐弯抹角的说了这么多道理。不过多谢楼主的分析，让我这个菜鸟学到了很多东西。

jungle

认真听课,后面的不要说话啊!

忘记咪咪

这个是我根据pli网友提供的方法得到的波形图，二次谐波分量为20%，二次谐波超前基波22.5°和45°，这个波形与我实际测到的波形非常接近。
EXCEL表格还有这么大的用途，真好。感谢pli网友！

忘记咪咪

再来二次谐波0.2超前基波40°的波形，这种比较常见。

忘记咪咪

继续二次谐波失真5%的波形图。

忘记咪咪

由此来看正常的二次谐波失真是由频率为x的正弦波与一个频率为2x、相位超前45°的正弦波叠加。

忘记咪咪

谁可以根据我提供的素材做成一个二次失真演示软件