La distorsión armónica total (THD) mide la cantidad de frecuencias espurias no presentes en la señal original que un circuito electrónico o transductor electroacústico añade por deficiencias de linealidad.
Puntos clave de ingeniería acústica
- Un amplificador de estado sólido de alta gama moderno suele presentar un THD menor al 0.01% (-80 dB) a potencia media.
- Los altavoces mecánicos son mucho más imperfectos que los circuitos electrónicos: un woofer con un 1% o 2% de THD en graves se considera de excelente calidad.
- Los armónicos pares (segundo armónico 2f, cuarto 4f) guardan relación de octava con la fundamental y el oído humano los percibe como "calidez analógica".
- Los armónicos impares (tercero 3f, quinto 5f) generan disonancias ásperas y fatiga auditiva notable incluso en porcentajes muy reducidos.
Fórmula matemática y fundamentos
La definición matemática canónica del porcentaje de distorsión armónica total es la raíz cuadrada de la suma cuadrática de los armónicos dividida por la fundamental:
THD (%) = ( √[ V_2² + V_3² + V_4² + ... + V_n² ] / V_1 ) × 100%
La conversión de porcentaje a decibelios relativos a la señal fundamental se obtiene mediante:
THD (dB) = 20 × log10( THD(%) / 100 )
Preguntas frecuentes
Porque las válvulas de vacío en topología Single-Ended producen predominantemente distorsión de segundo armónico ($2f$), que es exactamente una octava musical por encima de la nota tocada. El cerebro humano integra este armónico par como riqueza tímbrica musical, a diferencia de los transistores cuando saturan bruscamente produciendo armónicos impares elevados que suenan metálicos e hirientes.