THD+Nの右下がり部分は雑音がメインの領域です | Analog of Magic もみじとクラフトマンのblog

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グラフの説明をするとき「THD+Nの右下がり部分は雑音がメインの領域です」みたいなことをよく言うのですが、「それは一体どういうことなんだ?」とご質問を受けることがあります。
技術者や技術者を目指しているわけではないのに勉強熱心な方がいて驚くと同時に感謝しています。エンジニア?でも技術を重視しないの方が増えた時代にも関わらず理解しようとしてくださる人がいるのは大変嬉しいことです。

 

これはグラフ中の右下がり部分は歪みが十分に小さく信号以外に出ているものは雑音が多いという意味なのですが、文章ではわかりにくいのでZwei FlugelのTHD(歪みだけ)とTHD+N(歪みと雑音)を1つのグラフに描いてみます。
測定周波数は10kHz、負荷は33Ω、測定帯域幅は80kHzです。

 

横軸を出力電力に変換した場合は以下のようになります。


THD+Nが右下がり部分ではTHDは十分に小さな値になっていることがわかると思います。(真ん中より左側部分です。)一般的には振幅が小さいときほど歪み成分は小さくなりますからTHDは右上がりのグラフになることが大半です。※THDの左端(0.1V~0.15V付近)は測定環境の限界に達しているため真横になっています。

一方で雑音は回路から一定の量発生していますから、出力信号が大きくなると信号中の雑音の割合は小さくなりTHD+Nのグラフは右下がりになります。さらに信号を大きくしていき歪みが大きくなってくる領域に入るとグラフはほとんど重なります。そのため右下がり部分の値を読んで計算すると雑音の量がわかるのです。これは(あまり正確な値にはならないこともありますが)他の帯域幅のときの値に換算することもできます。

 

 

なおこの記事中のデータは10kHz・33Ω負荷でとったものです。データは悪くなりやすいところで取ったほうが面白いので。小型・軽量・電源は単四電池で約20時間もつアンプということを考えるとこの特性は優秀だと思います。しかもボリュームを絞っても特性の変化が小さいというオマケ付きです。誤解される方が多そうなのでこの部分のデータは公開していませんけれども。