Esta página aún no se ha traducido para esta versión. Puede ver la versión más reciente de esta página en inglés.

Medir la distorsión armónica total

Este ejemplo muestra cómo medir la distorsión armónica total (THD) de una señal sinusoidal. En el ejemplo se utiliza el siguiente escenario: Un fabricante de altavoces de audio afirma que el altavoz modelo A produce menos de 0,09% de distorsión armónica a 1 kHz con una entrada de 1 voltio. La distorsión armónica se mide con respecto a lo fundamental (THD-F).

Supongamos que registra los siguientes datos obtenidos conduciendo el altavoz con un tono de 1 kHz a 1 voltio. Los datos se muestrean a 44,1 kHz para su análisis.

Fs = 44.1e3; t = 0:1/Fs:1; x = cos(2*pi*1000*t)+8e-4*sin(2*pi*2000*t)+2e-5*cos(2*pi*3000*t-pi/4)+...     8e-6*sin(2*pi*4000*t);

Obtenga la distorsión armónica total de la señal de entrada en dB. Especifique que se utilizan seis armónicos para calcular el THD. Esto incluye la frecuencia fundamental de 1 kHz. Introduzca la frecuencia de muestreo de 44,1 kHz. Determinar las frecuencias de los armónicos y sus estimaciones de potencia.

nharm = 6; [thd_db,harmpow,harmfreq] = thd(x,Fs,nharm);

La función emite la distorsión armónica total en dB.thd Convierta la medición de dB a un porcentaje para comparar el valor con las reclamaciones del fabricante.

percent_thd = 100*(10^(thd_db/20))
percent_thd = 0.0800 

El valor que obtiene indica que las reclamaciones del fabricante sobre el THD para el modelo de altavoz A son correctas.

Puede obtener más información examinando la potencia (dB) de los armónicos individuales.

T = table(harmfreq,harmpow,'VariableNames',{'Frequency','Power'})
T=6×2 table
    Frequency     Power 
    _________    _______

       1000      -3.0103
       2000      -64.949
       3000       -96.99
       4000      -104.95
     4997.9      -306.11
     5998.9      -310.61

La distorsión armónica total es de aproximadamente

<math display="block">
<mrow>
<mo>-</mo>
<mn>6</mn>
<mn>2</mn>
</mrow>
</math>
Db. Si examina la potencia de los armónicos individuales, verá que la contribución principal proviene del armónico a 2 kHz. La potencia a 2 kHz es aproximadamente 62 dB por debajo de la potencia de lo fundamental. Los armónicos restantes no contribuyen significativamente a la distorsión armónica total. Además, la señal sintetizada contiene sólo cuatro armónicos, incluyendo lo fundamental. Esto es confirmado por la tabla, que muestra una gran reducción de potencia después de 4 kHz. Por lo tanto, repetir el cálculo con sólo cuatro armónicos no cambia la distorsión armónica total significativamente.

Trazar el espectro de señal, mostrar la distorsión armónica total en el título de la figura, y anotar los armónicos.

thd(x,Fs,nharm);

Consulte también

Temas relacionados