全高調波歪み（THD）：歪みの測定と正しい分類

全高調波歪み（THD）は、アンプ、コンバーター、スピーカーがオーディオ信号をどれだけクリーンに再生するかを示す重要な指標です。この用語集では、THDとTHD+Nの意味、スタジオやハイファイシステムでよく使われる値、歪みを自分で測定する方法、そしてミキシングやレコーディングにおいてわずかな歪みが有益な理由について説明します。 プロフェッショナルマスタリング それは望ましいことかもしれない。

全高調波歪み（THD）は、機器またはオーディオ信号が高調波歪みによってどの程度歪んでいるかを示す指標です。THDはパーセンテージで表され、THDのみ、またはノイズを含めたTHD+Nのいずれかで示されます。値が低いほど音質はクリアになり、最新のスタジオ用コンバーターは0,01%以下のTHDを実現しています。

目次

THDと歪みレベルについて知っておくべきことすべてを一目で確認できます。

全高調波歪み（THD）とは何ですか？

全高調波歪み（THD）は、システムが元の信号には存在しない高調波をいくつ追加するかを表します。実際の回路はすべてわずかな非線形性を持って動作します。純粋な正弦波は、基本周波数の整数倍（k2、k3、k4...）で高調波歪みを生成します。

これらの高調波のRMS値と全信号の比率が測定され、パーセンテージで表されます。1%は、信号エネルギーの100分の1が追加の高調波で構成されていることを意味します。数学的な定義とバリアントの区別は、 計測技術に関するウィキペディアの背景情報（英語） 詳細に。

実用的な観点から重要な点：数値だけでは音については何も分かりません。重要なのは、どの倍音が生成されるか（偶数倍音（k2）は丸みのある音楽的な音、奇数倍音（k3）は硬質で攻撃的な音）、そしてどのレベルで測定が行われたかです。

全高調波歪みの数値：THD vs. THD+N

THD 全高調波歪み（THD）は、歪み、つまり高調波成分のみを合計したものです。 THD + N （プラスノイズ）には、測定にデバイスのノイズも含まれます。この値はより厳密で実用的であるため、ほとんどのデータシートに記載されています。

ゲラーテクラッセ標準値（THD+N）分類
スタジオコンバーター (AD/DA)<0,001％ほぼ歪みなし – 測定限界
HiFiアンプ<0,05％清潔で批判的ではない – 聴覚閾値をはるかに下回る
チューブデバイス0,5〜5％意図的に高めに設定している。歪みは、ここでは意図的な音色特性となっている。
スピーカー0,5〜3％盗聴チェーン全体における最大の歪み源

驚くべきは、電子機器と音響機器の間に大きな隔たりがあることだ。チェーンの中で最も弱いリンクは、ほとんどの場合スピーカーであり、その前にあるインターフェースやアンプではない。

倍音歪みが邪魔になる場合と、それが全体の音色の一部である場合

高調波歪みが欠陥とみなされるか特性とみなされるかは、その種類と強度によって決まります。真空管やテープマシンは主に偶数次高調波を生成し、耳はそれを温かみと密度として認識します。これはまさにサウンドエンジニアが使用する効果です。 飽和 （飽和）は、声や楽器の音をより豊かにするために意図的に使用されます。

相手は難しい クリッピングピークレベルを急激にカットすると、強烈で不協和な成分が生じ、すぐに耳障りで不快な音になります。したがって、THD値が高いことは必ずしも欠陥ではありません。音色特性が素材に合致し、意図的な選択である限りは。

目的の色が実際のハードウェアから得られるものか、エミュレーションによるものかは二の次です。この記事では、両方の世界の長所を比較します。 アナログvsデジタル重要な点は、着色はあくまでも意図的な決定であり、チェーンにおける望ましくない欠陥として金属音が鳴るわけではないということである。

THDの測定方法（実例）：正弦波、アナライザー、測定用マイクロホン

電子機器（インターフェース、アンプ）： 純粋な正弦波（通常は997Hzまたは1kHz）がデバイスに送られ、その出力がループインされます。FFTアナライザー（REWやプラグインアナライザーなど）は、ノイズフロアの上に高調波をきれいな線として表示し、ソフトウェアはTHDまたはTHD+N値を計算します。

講演者: ここに調整済みの 測定用マイク 箱の前に設置します。測定は規定の温度で行われます。 SPL また、いくつかの周波数では、歪みはレベルとともに著しく増加するため、レベル指定のない値は無意味です。

日常的なスタジオ作業においては、簡単なチェックで十分な場合が多い。正弦波を再生し、レベルを変化させて、アナライザーでノイズの中から倍音がはっきりと現れるタイミングを観察すればよい。

全高調波歪みに関するよくある間違いと誤解

THDの数値は客観的に見えるかもしれませんが、データシートではすぐに誤解を招く可能性があります。そのため、以下の5つの点に注意してください。

  1. 測定条件のないデータシートの比較： THD値は、指定されたレベル、周波数、負荷においてのみ有効です。これらの情報がなければ、2つのメーカーの数値を比較することはできません。
  2. THDとTHD+Nを混同する： 同じアンプでも、THD（全高調波歪み）は優れていても、ノイズが発生する場合はTHD+N（全高調波歪み＋ノイズ）は劣る可能性があります。必ずどちらの値が指定されているかを確認してください。
  3. 「音程が低いほど、良い音に聞こえる」 聴覚の閾値以下では、小数点以下にゼロをもう一つ追加しても違いはありません。0,001%と0,0001%は同じ音に聞こえます。
  4. チューブの値を欠陥と解釈する： 真空管段における0,5～5%のばらつきは欠陥ではなく、むしろその機器を購入する理由、つまり望ましい音色を実現するためである。
  5. 盗聴は無視してください。 スピーカーの歪み率を2%で評価する人は、コンバーターの0,001%の歪みを気にする必要はありません。まずはリスニングチェーンを最適化し、それから電子回路を最適化してください。

結論：低いTHD値は基礎であり、音質は仕上げの要素である。

全高調波歪み（THD）は歪みを比較可能にする指標です。レベル、周波数、測定値（THDまたはTHD+N）が分かっていれば、コンバーター、アンプ、スピーカーが実際にどれだけニュートラルに動作しているかが分かります。現代のスタジオ機器は、この点に関して聴覚的な疑念をはるかに超えています。真の違いは、スピーカーや、真空管アンプやテープアンプなど、意図的に色付けされたコンポーネントに現れます。したがって、低いTHDが基本であり、真の課題は、音色特性として歪みが望ましい箇所で正確に歪みを許容することにあります。

今すぐプロによるマスタリングを依頼しましょう

マスター音源に、本来含まれるべき歪みだけが含まれていることを確認したいですか？
👉 PEAK Studiosでマスタリングセッションを予約しましょう！

私たちは、自己歪みが非常に少ない高精度モニターであなたのミックスを聴き、あなたの曲が音色として追加の倍音歪みを許容できるかどうか、あるいはクリーンなヘッドルームが必要かどうかを一緒に判断します。

FAQ – THDと歪みに関するよくある質問

電子機器の場合、THD+N値が0,05%未満であれば問題ありません。最新のスタジオコンバーターは0,001%未満の値を達成しています。スピーカーは、その設計上、通常0,5%から3%のTHD+N値を示しますが、これは正常範囲内です。測定時のレベルと周波数も重要です。

全高調波歪み＋ノイズ：歪みに加えて、デバイス固有のノイズも測定値に含まれます。そのため、この値は純粋なTHDよりも精度が高く、実際の性能をより正確に表します。これが、ほとんどのデータシートに記載されている理由です。

真空管は主に偶数次高調波（k2）を生成し、これは人間の耳には温かみと豊かさとして感じられます。そのため、高いTHD値は耳障りな成分ではなく、音楽的な成分で構成されています。この音色は意図的にサチュレーションとして利用され、真空管アンプがスタジオ用途で高く評価される主な理由となっています。

電子機器の場合：ループバックを介して純粋な正弦波（1kHz）をデバイスに送り込み、FFTアナライザーで高調波を読み取ります。REWなどのソフトウェアは値を自動的に計算します。スピーカーの場合、校正済みの測定用マイクロホンと規定の音圧レベルが必要です。

一般的にはそうではありません。音楽はこのような低レベルの歪みを完全に覆い隠してしまうため、スピーカー自体が何倍も歪むからです。さらに、歪みがはっきりと聞こえるようになるのは、このレベルをはるかに超える場合、あるいはハードクリッピングなどの非調和成分が発生した場合に限られます。