Distortionnivåer

Distortionnivåer beskriver hur mycket en systemutgång avviker från en ideell, oförvrängd återgivning av ingångssignalen. Begreppet används inom flera områden, främst ljudteknik, bildbehandling och kommunikation, där olika typer av störningar och avvikelser kan uppstå i olika delar av kedjan.

Vanliga typer av distortion inkluderar harmonisk distorsjon (THD), där nya frekvenser bildas i heltalsmultiplar av den ursprungliga signalen; intermodulationsdistorsjon (IMD), som uppstår när flera frekvenser blandas och skapar nya frekvenser; samt klippning och kvantisering som uppstår i digitala system. Inom optik används även geometrisk distorsion i linser, såsom barrel- eller pincushion-distortion, för att beskriva avvikelser från en ideal avbildning.

Mätningsmetoder och enheter för distortion är bland annat THD, THD+N (som inkluderar brus), samt IMD-värden. Resultaten anges vanligtvis i procent eller i decibel (dB). I ljudsammanhang jämförs ofta olika enheter med respektive referenssignal och kristallklarhet eller renhet bedöms utifrån hur lågt distortionnivåerna är.

Tolkning av nivåerna varierar med applikationen. Under 0,1–0,3 procent THD anses ofta mycket ren för högkvalitativ ljudutrustning; 0,3–1 procent ger mild distorsion som kan vara märkbar för kräsen lyssning; över 1–3 procent kan upplevas som distorsion i de flesta sammanhang. Klippning leder till betydande, ofta oönskad, påverkan när signalen överskrider systemets dynamic range.

Faktorer som påverkar distortion inkluderar förstärkarens topologi och kvalitet, komponenternas toleranser, impedansmatchning, bandbredd, temperatur och brusnivåer. Åtgärder för att reducera distortion innefattar bättre komponenter, feedback och korrekt bias, noggrann kretskonstruktion, avkoppling och kalibrering, samt lämplig filtrering och sampling i digitala system.