THD và THD+N là hai thông số xuất hiện trên hầu hết các thiết bị âm thanh hiện nay. Tuy nhiên, ý nghĩa của chúng không phải ai cũng hiểu đúng. Vậy THD là gì, THD+N là gì và mức bao nhiêu được xem là tốt? Cùng tìm hiểu với mình nhé!

Sóng hài là gì?

Sóng hài là những tín hiệu có tần số là bội số nguyên của tần số gốc.

Tín hiệu âm thanh đi qua các linh kiện diện tử sẽ có tín hiệu đầu ra không giống đầu vào. Quá trình này sẽ sinh ra các thành phần tần số mới gọi là sóng hài.

*) Trong một số thuật ngữ khác, người ta còn gọi sóng hài là “họa âm”. Méo hài cũng tức là méo họa âm.

Ví dụ, nếu tín hiệu gốc có tần số 500Hz, các sóng hài có thể xuất hiện ở:

  • Sóng hài bậc 2: 1000 Hz
  • Sóng hài bậc 3: 1500 Hz
  • Sóng hài bậc 4: 2000 Hz

Sóng hài là những tín hiệu có tần số là bội số nguyên của tần số gốc.

THD là gì?

THD là thông số đo tổng mức độ méo do các sóng hài tạo ra trong tín hiệu âm thanh. Chỉ số này cho biết tín hiệu xuất ra đã bị biến dạng bao nhiêu so với tín hiệu ban đầu.

THD là viết tắt của từ: Total Harmonic Distortion, có nghĩa là “Tổng méo hài”.

Công thức tính THD

Công thức tính THD

Trong đó:

  • THD là Tổng méo hài.
  • V1 là giá trị hiệu điện thế (RMS) của tín hiệu âm thanh ban đầu.
  • V2, V3, …, Vn là giá trị hiệu điện thế (RMS) của các sóng hài trong tín hiệu âm thanh.

Công thức này sẽ cần giá trị của các tín hiệu gốc và méo hài.

Ý nghĩa của THD

Thông số THD cho phép người dùng biết được mức độ biến dạng của tín hiệu sau khi được khuếch đại hoặc xử lý

  • THD thấp: thì chất lượng tín hiệu đầu ra càng gần với tín hiệu gốc, giúp âm thanh trong trẻo, tự nhiên và giữ được nhiều chi tiết hơn.
  • THD cao: âm thanh có thể trở nên gắt, méo tiếng, thiếu độ trung thực hoặc xuất hiện hiện tượng vỡ tiếng khi hoạt động ở mức công suất lớn.

THD là gì? THD + N trong âm thanh bao nhiêu là tốt?

THD bao nhiêu là tốt?

Sẽ không có con số cụ thể, vì nó tùy thuộc vào điều kiện đo, mục đích sử dụng thiết bị. Tuy nhiên, về cơ bản THD càng thấp càng tốt. Dưới đây là mức tiêu chuẩn cho các thiết bị hiện nay:

Giá trị THD Đánh giá
Dưới 1% Đạt yêu cầu đối với phần lớn thiết bị âm thanh phổ thông. Mức méo thường khó nhận biết bằng tai khi nghe ở điều kiện thông thường.
Dưới 0,5% Chất lượng khá tốt, phù hợp cho hệ thống âm thanh gia đình, karaoke và hội trường.
Dưới 0,1% Mức méo rất thấp, thường xuất hiện trên ampli, mixer, DAC và cục đẩy công suất chất lượng cao.
Dưới 0,01% Mức méo cực thấp, phổ biến ở các thiết bị Hi-Fi hoặc phòng thu chuyên nghiệp.

Các yếu tố ảnh hưởng đến THD

Chất lượng linh kiện điện tử: Linh kiện càng chất lượng, sai số càng thấp thì khả năng xử lý tín hiệu càng chính xác, giúp hạn chế sự xuất hiện của các sóng hài. Các dòng loa Hiend thường THD chỉ 0,01 trong khi thiets bị gia đình khoảng 0,5% là đạt yêu cầu.

Thiết kế mạch khuếch đại: Một mạch khuếch đại được tối ưu sẽ giúp tín hiệu đầu ra gần với tín hiệu gốc hơn, từ đó giảm hiện tượng méo hài.

Mức công suất hoạt động: Ở công suất thấp, hầu hết các thiết bị đều có THD khá nhỏ. Tuy nhiên, khi hoạt động gần mức công suất tối đa, hiện tượng méo tín hiệu sẽ tăng lên nhanh chóng và chỉ số THD cũng vì thế mà cao hơn.

Điều kiện đo: THD có thể thay đổi theo tần số, mức công suất hoặc phương pháp đo của từng nhà sản xuất.

Chất lượng nguồn điện: Mặc dù đây không phải yếu tố quyết định, nhưng với các hệ thống âm thanh chuyên nghiệp, nguồn điện sạch vẫn góp phần giúp thiết bị hoạt động ổn định và duy trì chỉ số THD ở mức thấp.

THD là gì? THD + N trong âm thanh bao nhiêu là tốt?

THD + N là gì?

Nếu THD chỉ đo mức độ méo do các sóng hài tạo ra thì THD+N còn tính thêm cả nhiễu nền (Noise) xuất hiện trong quá trình xử lý tín hiệu.

THD + N là viết tắt của từ: (Total Harmonic Distortion + Noise).

Vì tính thêm cả nhiễu nền đây được xem là thông số phản ánh chất lượng tín hiệu đầu ra toàn diện hơn so với THD.

Nói một cách đơn giản, THD+N cho biết tổng mức độ suy giảm chất lượng của tín hiệu sau khi đi qua thiết bị âm thanh, bao gồm cả méo hài và nhiễu điện. Giá trị THD+N càng nhỏ thì tín hiệu đầu ra càng gần với tín hiệu gốc, giúp âm thanh sạch hơn và giữ được nhiều chi tiết.

Công thức tính THD

THD là gì? THD + N trong âm thanh bao nhiêu là tốt?

Trong đó:

  • V1 : Điện áp RMS của tín hiệu cơ bản (Fundamental).
  • V2: Điện áp RMS của sóng hài bậc 2.
  • V3:  Điện áp RMS của sóng hài bậc 3.
  • V4…. Vn: Điện áp RMS của các sóng hài bậc cao hơn.
  • N: Giá trị RMS của thành phần nhiễu (Noise).

Ý nghĩa của THD

THD+N là một trong những thông số quan trọng khi đánh giá hiệu suất của thiết bị âm thanh. Chỉ số này càng thấp thì chứng tỏ thiết bị tạo ra càng ít méo hài và nhiễu nền, từ đó mang lại tín hiệu sạch và trung thực hơn.

THD là gì? THD + N trong âm thanh bao nhiêu là tốt?

So sánh THD và THD+N

  • Người ta thường quan tâm THD+N hơn là THD vì nó đánh giá đúng thực tế chất âm đầu ra hơn (vì nó có tính cả nhiễu nền (noise) nữa).
  • Nhìn chung giá trị càng thấp thì càng tốt
  • Tỷ lệ THD, THD + N là quan trọng, do vậy nó thường được ghi luôn trên thông số sản phẩm.

Câu hỏi thường gặp về THD và THD+N

THD và THD+N có quyết định đến chất lượng sản phẩm không?
Không. THD và THD+N chỉ là hai trong nhiều thông số kỹ thuật dùng để đánh giá chất lượng tín hiệu của thiết bị âm thanh. Trên thực tế, chất lượng sản phẩm còn phụ thuộc vào tỷ lệ S/N, đáp tuyến tần số, Dynamic Range, thiết kế mạch, chất lượng linh kiện và khả năng phối ghép với các thiết bị khác.
THD càng thấp thì chất lượng âm thanh có luôn tốt hơn không?
Không hẳn. THD thấp cho thấy tín hiệu ít bị méo hơn, nhưng không đồng nghĩa thiết bị sẽ cho chất lượng âm thanh tốt hơn trong mọi trường hợp. Người dùng nên kết hợp đánh giá thêm nhiều thông số kỹ thuật và trải nghiệm nghe thực tế.
THD và THD+N có thể thay đổi theo mức âm lượng không?
Có. Khi thiết bị hoạt động ở công suất hoặc mức âm lượng cao, hiện tượng méo tín hiệu thường tăng lên, khiến giá trị THD và THD+N cũng thay đổi. Vì vậy, nhà sản xuất thường ghi rõ điều kiện đo trong bảng thông số kỹ thuật.
THD có thể bằng 0% hay không?
Trên thực tế là không. Mọi thiết bị điện tử đều tạo ra một lượng méo hài nhất định do đặc tính của linh kiện và mạch điện. Mục tiêu của các nhà sản xuất là giảm THD xuống mức thấp nhất có thể chứ không thể loại bỏ hoàn toàn.
Vì sao cùng một thiết bị nhưng thông số THD có thể khác nhau?
THD phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tần số đo, mức công suất, trở kháng tải và phương pháp đo. Nếu điều kiện thử nghiệm khác nhau thì kết quả THD cũng có thể khác nhau, ngay cả trên cùng một thiết bị.
Có thể cảm nhận được sự khác biệt giữa THD 0,01% và 0,1% bằng tai người không?
Trong đa số trường hợp nghe nhạc thông thường, sự khác biệt này rất khó nhận biết. Khả năng cảm nhận còn phụ thuộc vào chất lượng bản ghi, hệ thống âm thanh, môi trường nghe và thính giác của từng người.
Thiết bị âm thanh nào thường công bố thông số THD hoặc THD+N?
THD và THD+N thường được công bố trên các thiết bị như ampli, cục đẩy công suất, mixer, DAC, audio interface, sound card và một số bộ xử lý tín hiệu số. Đây là những thiết bị có nhiệm vụ xử lý hoặc khuếch đại tín hiệu âm thanh nên thông số này đặc biệt quan trọng.

THD và THD+N là những thông số giúp đánh giá mức độ méo tín hiệu của thiết bị âm thanh. Tuy nhiên, đây không phải là yếu tố duy nhất quyết định chất lượng sản phẩm. Hiểu đúng ý nghĩa của các thông số này sẽ giúp bạn lựa chọn thiết bị phù hợp với nhu cầu sử dụng.

Cần tư vấn về âm thanh chuyên nghiệp hơn, các bạn đừng ngại gọi ngay HOTLINE 0982 655 355 để nhận tư vấn nhé!