Was versteht man unter Klirrfaktor und Total Harmonic Distorsion?

Die Begriffe Klirrfaktor und Total Harmonic Distorsion kommen im Bereich der Unterhaltungselektronik vor. Sie sind ein Wert für die Verzerrungsfreiheit von Audiosignalen. Faktoren für den Klirrfaktor sind Wiedergabe-, Speicher- und Aufnahme-Elektronik. Wir sprechen von den Komponenten der Audiokette, dem Verstärker, Mikrofon, Bandgeräte, Lautsprecher und Kopfhörer. Streng genommen sind Klirrfaktor und Total Harmonic Distorsion zwei verschiedene Werte, die oft im gleichen Kontext verwendet werden.

Wie entsteht der Klirrfaktor und Total Harmonic Distorsion?

Klirrfaktor und Total Harmonic Distortion

Er beschreibt wie stark ein Audiosignal mit Obertönen angereichert wird. Je geringer der Klirrfaktor ist, desto besser ist die Klangqualität. Für den Klirrfaktor verantwortlich sind sämtliche verbundene Audiogeräte. Er entsteht durch nichtlineare Verzerrungen. Dadurch verändert sich das ursprüngliche Signal und der Klangcharakter . Das Ausgangssignal wird mit Obertönen angereichert. Der Anteil der Obertöne wird als Klirr bezeichnet.

Der Klirrfaktor wird berechnet aus dem Verhältnis des Obertonanteils zum Gesamtsignal (Obertöne + Grundton) und in Prozent angegeben. Die Total Harmonic Distorsion wird berechnet aus dem Verhältnis des Obertonanteils zum Grundtonanteil und in Prozent oder dB (Dezibel) angegeben.

Der aktuelle Stand der Unterhaltungselektronik führt zu einer Annäherung von Klirrfaktor und Total Harmonic Distorsion. Audiogeräte sind heute so gut, dass sie kaum Obertöne erzeugen.

Was versteht man unter Obertönen?

Für das bessere Verständnis des Klirrfaktors ist ein wenig Theorie über Obertöne vorteilhaft. Obertöne sind allgegenwärtig in der Musik und der Sprache. Ein Oberton ist ein Vielfaches der Frequenz des Grundtons. Jeder Ton, jede Note hat eine bestimmte Frequenz, die in Hz (Hertz) angegeben wird. Der Kammerton A hat die Frequenz 440 Hz.

Es lässt sich anschaulich und praktisch an einem Klavier beschreiben. Schlägt man den Grundton a‘ (440 Hz) an, so schwingen noch andere Saiten leise mit. Dies lässt sich folgendermaßen verdeutlichen:

  • Der Grundton A‘ hat die Frequenz 440 Hz
  • Der erste Oberton A“ hat die Frequenz 880 Hz
  • Der zweite Oberton E“‘ hat die Frequenz 1.320 Hz
  • Der dritte Oberton A“‘ hat die Frequenz 1.760 Hz

Jedes Musikinstrument erzeugt Obertöne. Das eine Instrument mehr, das Andere weniger. Obertöne können auch gewollt erzeugt werden. Das beste Beispiel hierfür ist der Klang einer elektrischen Gitarre an einem übersteuerten Verstärker. Hier wird ein fetter, satter, warmer Sound erzeugt.

Fazit – Klirrfaktor und Total Harmonic Distorsion

Moderne Audiogeräte wie Verstärker, Tuner, Plattenspieler, Bandgeräte, Mikrofon und Lautsprecher haben einen sehr geringen Klirrfaktor. Dies gilt selbstverständlich auch für Kopfhörer. Beim Kauf kann auf einen Vergleich des Klirrfaktors verzichtet werden. Bei Equipment für ein professionelles Tonstudio sollte aber verglichen werden.

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