什么是互调失真？
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互调失真（Intermodulation Distortion，IMD）发生在非线性系统中输入两个或多个频率信号时。非线性设备输出的频谱不仅包含原始信号，还包含输入信号的和与差以及它们的谐波。假设，一个非线性系统的输入有两个信号，频率为f1和f2，那么非线性将导致在不同频率下产生其他输出信号，即f1 + f2、f2 - f1、2f1和2f2，这些也被称为二阶互调产物。2f1和2f2被称为“谐波”，它们在基频的整数倍频率出现。
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接着，这些二次互调产物将与原始信号混合，从而产生三次互调产物。每个单独的信号，包括原始信号（f1和f2）和二次互调产物（f1 + f2，f2 - f1，2f1和2f2），将相互加减，产生更多信号。

这些互调信号中，2f1-f2和2f2-f1，与原始信号接近。而f2 - f1出现在较低频率。
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举个例子，两个频率为1000hz和1100hz的正弦波经过非线性放大器。它们会在2000hz（2x1000）、2200hz（2x1100）、3000hz（3x1000）、3300hz（3x1100）等频率上产生谐波信号。此外，还会在100hz（2100-2000）和2100hz（1000+1100）产生二阶互调信号。在900hz（2x1000-1100）、1200hz（2x1100-1000）产生三阶互调信号。
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避免互调失真的最佳方法是让设备工作在线性区间。
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超声波信号有害论
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什么是超声波
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超声波是频率高于20000赫兹的声波，人能听见的声音频率范围在20赫兹~20000赫兹左右，因此人耳无法听见超声波。这个听力频率范围不是平均值，而是“夸大”的范围，所以每个人实际的听力上限会更低。
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耳朵通过位于耳蜗共振基底膜上的毛细胞来听声音。每个毛细胞有效地调谐到由其在膜上的位置决定的狭窄频率带。灵敏度在频率带的中间达到峰值，并在两侧以不对称的锥形下降，重叠其他附近毛细胞的频率带。如果耳朵里没有调谐到某种频率的毛细胞，则该频率的声音是不可听的。


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我一个臭听歌的为什么要关心这个
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下面翻译两个hifi领域大佬的观点。
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Dan Lavry（Lavry Engineering Inc.）的观点：
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更高的采样率使得录制和保存我们听不到的声音成为可能【译者注：参考上期“人人都能看懂的音频信号采样”，采样率高低并非决定曲线顺滑与否，而是决定能无损记录的信号的频率上限。】。最好的情况下，不会造成任何损失。实际上，保持超声频率有可能导致不必要的可听变化。造成这种变化的更为人知的机制之一是设备中的不完美线性（非线性）。非线性产生的失真类型称为互调失真，这种失真在本质上相当令人反感，因为失真能量不是和谐的。谐波失真往往会改变音色，通过改变相对谐波成分来“给声音上色”。互调失真则更糟，它与声音或其谐波无关；因此，互调失真变得令人不悦所需的音量水平要比谐波失真低得多。
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在现实设备中，线性度随着频率的增加而变得越来越差。可听范围内（低频）的线性度优于超声频率下的线性度。保留不必要的超声能量可能会造成伤害，确保不包括我们听不到的信号可以防止这种失真。没有多余的信号“溢出”，问题就解决了！
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大多数麦克风的设计与人类的听觉频率范围相匹配，因此它们不会拾取超声波能量；这是一件好事。它防止了我之前谈到的互调的发生。简单地说，尽可能多地保留我们需要的部分的能量，并在音频处理链中尽早摆脱我们不需要的能量（超声波频率）。
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再次，超声波能量在最理想的情况下不会对您所需的声音造成伤害，但它肯定无法提供帮助【译者注：再次，采样率高低并非决定曲线顺滑与否，而是决定能无损记录的信号的频宽。】；而且还有另一个代价要付。随着当前更高的采样率，文件大小翻倍甚至增加到四倍，文件传输速度也相应变长。当您考虑到您的音频质量可能还会因非音乐能量的“溢出”以及由于使用高于最佳采样率而导致的其他不准确性而受到影响时，这个代价值得付出吗？
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Monty（xiph Foundation【Vorbis、opus、flac等编码器】）的观点：
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192kHz数字音乐文件没有任何好处。它们也不完全无害；实际保真度稍微差一些。超声波在播放时是个负担。
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无论是音频传感器【译者注：麦克风、扬声器】还是功率放大器都无法避免失真，而且在最低和最高频率下失真往往会迅速增加。如果同一个传感器同时重现超声波和可听内容，任何非线性都会将一些超声波内容转移到可听范围，形成一种不受控制的互调失真产物，覆盖整个可听频谱。功率放大器中的非线性也会产生相同的效果。这个效果非常微小，但听音测试已经确认这两种效果都是可以听到的。
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上图：在一个理论放大器中，30kHz和33kHz音调的互调所产生的失真产物的示意图，具有约0.09%的恒定总谐波失真（THD）。失真产物出现在整个频谱中，包括低于前述任一音调的频率的内容。
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不可听的超声波会导致可听范围内的互调失真（浅蓝色区域）。未设计用于重现超声波的系统通常在20kHz以上具有更高的失真水平，进一步加剧了互调失真。为了考虑超声波而扩大设计的频率范围需要妥协，这会降低可听频谱内的噪声和失真性能。无论如何，不必要的超声内容重现都会降低性能。
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有几种方法可以避免额外的失真：
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1、专用的超声波扬声器、放大器和分频器阶段，以分离和独立重现您听不到的超声波，以免干扰您能听到的声音。
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2、设计用于更宽频率重现的放大器和换能器，以便超声波不会引起可听的互调失真。在相同的成本和复杂性下，这个额外的频率范围必须以可听频谱部分的某些性能降低为代价。
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3、扬声器和放大器经过精心设计，根本不重现超声波。
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4、一开始就不编码如此宽的频率范围。如果没有超声波内容，您在可听频段中就不会有超声波互调失真。
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它们都能达成同一结果，但只有4)具有实际意义。
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如果您对自己系统的性能感到好奇，以下样本包含一个30kHz和一个33kHz的音调，格式为24/96 WAV文件，一个更长版本的FLAC文件，一些三音调的颤音，以及一个正常的歌曲片段，频率上移24kHz，使其完全处于24kHz到46kHz的超声波范围内：
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互调测试：
30kHz音调 + 33kHz音调（24位/96kHz）[5秒WAV] [30秒FLAC]
26kHz - 48kHz颤音（24位/96kHz）[10秒WAV]
26kHz - 96kHz颤音（24位/192kHz）[10秒WAV]
上移24kHz的歌曲片段（24位/96kHz WAV）[10秒WAV]
（上述片段的原始版本）（16位/44.1kHz WAV）
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假设您的系统实际上能够进行完整的96kHz播放，上述文件应该完全静音，没有可听到的噪音、音调、口哨声、点击声或其他声音。如果您听到任何声音，您的系统存在非线性，导致超声波的可听互调。增加音量时要小心；即使是轻微的数字或模拟削波，也会突然产生响亮的互调音。
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总之，超声波的互调在特定系统上是否可听并不确定。增加的失真可能微不足道，也可能显著。不论如何，超声内容从来不是一种好处，并且在许多系统上，它会明显损害音质。在那些不受影响的系统上，处理超声波的成本和复杂性本可以节省，或者用于改善可听范围的性能。