# 总谐波失真分析器

逐声道测量单音谐波失真，下载 ZIP 报告。

> 标准页面: https://elysiatools.com/zh/tools/thd-analyzer

- **分类:** Media

- **关键词:** 音频, 谐波失真, 单音

## 概述

仅适用于稳定正弦测试信号，不适用于音乐或扫频。分析窗口为 0.05–5 秒且至少含 20 个周期。频率细化限制在标称值 ±1%，基波能量至少占 80%。Hann 投影测量奈奎斯特保护带以下的谐波。谐波频率处的噪声会影响结果；这不是 THD+N。THD dBr 相对基波，dBFS 相对数字满刻度。 半窗口相位与幅度一致性检查发现污染时，THD 返回不确定。该检查无法分辨任意接近的干扰音。

## 输入项

- **音频文件** (file)
- **标称频率（Hz）** (number)
- **起始位置（秒）** (number)
- **窗口时长（秒）** (number)
- **最高谐波阶数** (number)

## 适用场景

- 评估声卡、DAC 或功放播放录制稳定单音正弦波时的非线性谐波失真。
- 排查音频硬件通道在特定标称测试频率下的各阶谐波能量分布与一致性。
- 验证测试音频文件的基波纯度与谐波失真指标是否符合规范要求。

## 工作原理

- 解析上传的音频文件，截取指定起始位置与窗口时长（0.05 至 5 秒且包含不少于 20 个完整周期）的单音片段。
- 在标称频率 ±1% 范围内微调基波，验证基波能量是否占总能量的 80% 以上，并执行半窗口相位与幅度一致性校验以排查污染。
- 利用 Hann 窗投影逐声道提取最高谐波阶数以内的各谐波幅值，计算 THD（dBr 与 dBFS）并打包生成 ZIP 报告。

## 使用案例

- 音频接口生产质检：批量比对多声道录音的 1 kHz 单音失真率是否处于阈值内。
- 模拟音频硬件校准：输入 1 kHz 或其他固定测试音，量化二次与三次谐波的分布特征。
- 算法开发基准评测：验证音频编码器或数字信号处理器对特定正弦测试音的保真度。

## 常见问题

### 为什么此工具不能用于分析音乐录音或扫频信号？

该算法依赖稳态单音正弦波的固定基波能量与相位，动态变化的音乐或连续变频的扫频信号会导致基波与谐波无法准确提取。

### 测量结果与 THD+N 有什么区别？

该工具仅计算离散谐波频率处的能量投影，不包含全频带底噪，因此属于 THD 测量而非 THD+N。

### 测量结果显示“不确定”（Inconclusive）是什么原因？

当基波能量低于 80%，或者前后半窗口的相位与幅度一致性检查发现明显污染、波动或干扰音时，工具会标记结果为不确定。

### 分析窗口时长和周期数有什么硬性要求？

分析窗口时长必须介于 0.05 秒到 5 秒之间，且所选时长内必须包含至少 20 个完整的信号周期。

### 报告中的 dBr 和 dBFS 参照基准分别是什么？

dBr 表示以该通道检测到的基波信号电平为 0 dB 参考基准，dBFS 则是以数字音频满刻度（Full Scale）为参考基准。

## 相关工具

- [音频和弦进行检测器](https://elysiatools.com/zh/tools/audio-chord-progression-detector): 在本地估算音频中的和弦顺序，并以 ZIP 下载 CSV、JSON、SVG 时间线和方法说明。
- [音频旋律轮廓提取器](https://elysiatools.com/zh/tools/audio-melody-contour-extractor): 从音频中提取主导旋律，并在一个 ZIP 中导出 MIDI、音符事件、音高轮廓、SVG 和 JSON。
- [音频转多轨 MIDI(草稿)](https://elysiatools.com/zh/tools/audio-to-multitrack-midi): 把整曲混音拆分为鼓/贝斯/其他/人声,逐轨转成 MIDI——多轨扒谱的起点
- [DTMF 解码器](https://elysiatools.com/zh/tools/audio-dtmf-decoder): 从任意录音中检测 DTMF 按键音并还原按键序列与时间戳。按 ITU-T Q.23/Q.24 用 Goertzel 滤波器组实现——逐键测量两个频率、扭曲与时长。
- [批量音频转换器](https://elysiatools.com/zh/tools/audio-batch-converter): 批量转换多个音频文件格式，支持 MP3、WAV、FLAC、AAC、OGG、Opus，支持质量设置和批量处理
- [音频编码切换](https://elysiatools.com/zh/tools/audio-codec-swap): 在选定输出格式内更换音频编码
- [音频格式转换器](https://elysiatools.com/zh/tools/audio-converter): 在不同音频格式之间转换文件，如 MP3、WAV、FLAC、AAC、OGG，支持质量设置和音量调节
- [听力安全检查器](https://elysiatools.com/zh/tools/audio-hearing-safety-checker): 对照 NIOSH(85dBA/8 小时、3dB 交换率)、OSHA(90dBA/8 小时、5dB)与 WHO-ITU H.870 每周声量 allowance 估算聆听暴露风险——输入声级/时长/频次,或上传你实际听的内容自动测时长与响度。

## 示例

- [无版权FLAC音频样本](https://elysiatools.com/zh/samples/flac-samples): 用于测试与开发的 FLAC 无损音频样本集合，包含自然声音与冥想音乐
- [无版权MP3音频样本](https://elysiatools.com/zh/samples/mp3-samples): 免费使用和测试的无版权音频样本集合，包括自然声音、冥想音乐和环境音频，适用于测试和开发目的
- [无版权WAV音频样本](https://elysiatools.com/zh/samples/wav-samples): 用于测试与开发的未压缩 WAV 音频样本集合，包含自然声音与冥想音乐
- [无版权原始 PCM 音频样本](https://elysiatools.com/zh/samples/pcm-samples): 适合查看波形、播放和音频格式转换使用的原始 PCM s16le 音频样本，包含自然环境音与放松音乐