全高調波歪
増幅回路など入力と出力とを持つシステムの特性に非線形性があると、出力に元の信号とは別の高調波成分が発生する。元の信号成分を除いた残りの高調波成分が歪み成分である。全高調波歪は、高調波による歪み成分と元の信号成分との比を表す値である。
入力を正弦波とし、元の信号成分の実効電圧を V1、その整数倍の周波数の高調波成分の実効電圧をそれぞれ V2、V3、... とすると、全高調波歪 THD は以下の式で表される。
THD = V 2 2 + V 3 2 + V 4 2 + ⋯ + V n 2 V 1 {\displaystyle {\mbox{THD}}={\frac {\sqrt {V_{2}^{2}+V_{3}^{2}+V_{4}^{2}+\cdots +V_{n}^{2}}}{V_{1}}}}
すなわちTHDの二乗は高調波歪のパワーを元の信号成分のパワーで割ったものであり、THDはそれを振幅に換算したものである。音響機器などではこの比率を 100 倍しパーセントで表した値が一般に用いられる。比率をデシベルで表す場合もあるが、この場合にはパワーを基準としてTHDの二乗をデシベルで表す。
全高調波歪の測定には、歪率計やオーディオアナライザ、FFTアナライザ、スペクトラムアナライザなどを用いる。FFTアナライザ、スペクトラムアナライザによる測定では、測定した各高調波成分の実効値と元の信号の実効値から上記の式を用いて全高調波歪を計算する。
一般に、全高調波歪の値は測定周波数、入力レベル、アンプ/増幅回路の利得 (ゲイン) などにより異なる 。音響機器などの性能を比較するためにはこれらの値を統一する必要がある。