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| Nichtlineare Verzerrungen werden als Dämpfungsmaß (Klirrdämpfung oder
Klirrabstand) ak in dB oder als Dämpfungsfaktor (Klirrfaktor) k in Prozent
angegeben. Die gesamte harmonische Verzerrung (THD) wird als das
Verhältnis der Effektiv-Spannung (RMS) der Harmonischen zu der
Grundkomponente bestimmt. Dieses wird unter Verwendung eines
Spektrumanalysators erreicht, um den Pegel der einzelnen Harmonischen zu
erhalten. Dann wird eine Effektivwert-Summierung durchgeführt. Der Pegel wird
durch die Grundschwingung geteilt und als die gesamte harmonische
Verzerrung (in Prozent) angegeben. Auch der englische Ausdruck THD = Total
Harmonic Distortion ist
für die Verzerrungsgröße Klirrdämpfung oder besser
Klirrdämpfungsmaß üblich. Das ist der Pegelunterschied zwischen Klirranteil (unerwünschte Obertöne) und dem gesamten Signal in dB; vgl. Klirrfaktor. Der Klirrfaktor eines Audiogeräts gibt an, in welchem Maße einem sinusförmigen Eingangssignal (Messton- Amplitude) durch nichtlineare Verzerrungen unerwünschte Obertöne bzw. Harmonische zugefügt werden. Er ist also ein Maß für die auftretenden harmonischen Verzerrungen. Die Angabe erfolgt in Prozent, bezogen auf das Gesamtsignal. Harmonische Verzerrungen findet man mit einem Minuszeichen vor dem dB- Wert, die Klirrdämpfung wird auch mit einem positiven Vorzeichen angegeben. Es gibt Größen, die keine Maßeinheit besitzen. Dazu gehören Verhältnisse, die gern mit der uneigentlichen Maßeinheit Prozent (%) oder Dezibel (dB) versehen werden. |
Umrechnung von Klirrdämpfung ak als Dämpfung dB
in Klirrfaktor (THD) als Prozentwert %
| Fülle das Feld oben aus und klicke auf die jeweilige Berechnungs-Taste darunter. Nicht vergessen bei der Klirrdämpfung in Dezibel das Minuszeichen einzugeben. |
Der Klirrfaktor ist immer kleiner als 1 oder kleiner 100 %, deshalb muss die Klirrdämpfung immer ein
negativer dB-Wert sein. Klirrdämpfung:  in dB. Eingabe k in Prozent.Klirrfaktor (THD):  in %. Eingabe ak in dB mit Minuszeichen.Zur Berechnung des Klirrs gibt es zwei verschiedene Formeln - Klirrfaktor und THD:  = Klirrfaktor bis 5%  · 100 = THDDer Klirrfaktor wurde historisch gesehen vor dem THD-Wert eingeführt und ist das Verhältnis aus dem Effektivwert aller Oberschwingungen zum Effektivwert aller Oberschwingungen plus Grundschwingung also zum gesamten Signal. Der THD hingegen ist das Verhältnis der Effektivwerte aller Oberschwingungen zum Effektivwert der Grundschwingung. Das Wort "Klirrfaktor" ist lautmalerisch. Von der Werbung wird es nicht gern gesehen, weil es negativ klingt. Milder und verkaufsfördernder wirkt dagegen: "harmonische Verzerrungen" oder "Verzerrungsfaktor". "THD als Power ratio oder Leistungsverhältnis ausgedrückt" wird in der Tonstudiotechnik wirklich nicht verwendet. Wir verwenden Amplitude oder Spannung. Üblich ist auch die Angabe von THD+N, wobei N für Rauschen (noise) steht. Dieser Test misst alles was dem Eingangssignal zugegeben wurde. Toll, weil einfach alles, was aus dem Gerät kommt, das nicht das reine Testsignal darstellt, gemessen wird: Oberschwingungen, Brummen, Rauschen, RFI, Buzz ... eben alles. |
Klirrverzerrungen und die dB-Rechnung
und die Tabelle "Prozent in Dezibel"
Verzerrungen bei Spannung bzw. Schalldruck zählen zu den Feldgrößen
| Die Begriffe "Obertöne, Oberschwingungen und Oberwelle" sind von den Begriffen
"Harmonische, Partialtöne und Teiltöne" deutlich zu trennen; siehe: Unterscheide Harmonische, Partialtöne, Teiltöne und Obertöne |
| Klirr | |||
| k | k (%) | ak (dB) | |
| Faktor | Prozent | Dezibel | |
| 1 | 100 | 0 | |
| 0,5 | 50 | −6 | |
| 0,2 | 20 | −14 | |
| 0,1 | 10 | −20 | |
| 0,05 | 5 | −26 | |
| 0,02 | 2 | −34 | |
| 0,01 | 1 | −40 | |
| 0,005 | 0,5 | −46 | |
| 0,002 | 0,2 | −54 | |
| 0,001 | 0,1 | −60 | |
| 0,0005 | 0,05 | −66 | |
| 0,0002 | 0,02 | −74 | |
| 0,0001 | 0,01 | −80 | |
| 0,00005 | 0,005 | −86 | |
| 0,00002 | 0,002 | −94 | |
| 0,00001 | 0,001 | −100 | |
in dB.
| V2 bis Vx sind Amplituden der Harmonischen der Grundschwingung V1. |
dB Prozent |
Klirrverzerrungen und die dB-Rechnung
Umrechnung von Klirrfaktor k als Prozentwert %
in Klirrdämpfung ak als Dämpfung in dB
| Einfach den Wert links oder rechts eingeben. Der Rechner arbeitet in beide Richtungen des ↔ Zeichens. |
| Bei Eingabe der Dämpfung in dB ist nie das Minuszeichen zu vergessen. |
Die Angabe von THD+N ist immer größer als der harmonische Verzerrungsfaktor THD.
Die Skalen der VU-Geräte zeigen Dezibel-Werte und Prozent-Werte.
 |
Addition der Klirrdämpfung von mehreren Geräten
| Welche Obertöne sind bei gedackten Pfeifen oder bei Röhrenverzerrungen beteiligt? |
| Klirrverzerrungen und die dB-Rechnung Verstärker und die dB-Rechnung Umrechnen: Faktor oder Verhältnis (Ratio) in Pegelwert dB |
Aus Wikipedia: Der Klirrfaktor k gibt an, in welchem Maße die Oberschwingungen (Harmonischen), die eine
sinusförmige Grundschwingung überlagern, Anteil am Gesamtsignal haben. Kennzeichnet man den
Effektivwert einer elektrischenSpannung mit U, den Effektivwert ihrer Grundschwingung mit U1 und
den Effektivwert der Oberschwingung mit der n-fachen Frequenz mit Un, so wird der Klirrfaktor k
definiert durch: Der THD ist definiert als das Verhältnis der summierten Leistungen Ph aller Oberschwingungen zur Leistung der Grundschwingung P1. Ein Rechtecksignal mit 50 kHz enthält zum Beispiel eine sinusförmige Grundschwingungmit 50 kHz und Oberschwingungen mit dem 3-, 5- ,7- ,9-fachen usw. der Grundfrequenz. Die Angabe kann in % des Verhältnisses der beiden Leistungen erfolgen, also  oder als Verhältnis der Leistungen in dB, also  Andere Berechnungen für Amplituden, Spannungen, Ströme, usw. sind gleichwertig. Für ein Spannungssignal z. B. ist das Verhältnis der Effektivwert-Spannungen dem Energie-Verhältnis gleichwertig:  In dieser Berechnung bedeutet Un die Effektivwert-Spannung Ueff der Harmonischen n. Alternativ werden, insbesondere im Bereich der Tontechnik, auch die Amplitudenverhältnisse statt der Leistungsverhältnisse in Relation gesetzt und als THD bezeichnet. Dieses führt zu folgender, von obiger Festlegung abweichenden Definition:  Üblich ist auch die Angabe der THD+N, wobei N für Rauschen (noise) steht. Hier wird die Summe der Störleistungen Pstör = Störleistung der Harmonischen Ph plus Störleistung des Rauschens Prausch mit der Leistung des Gesamtsignals Pges verglichen.  Auch hier kann die Angabe in % oder in dB erfolgen, also  (%)oder  (dB) |
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