
【计】 characteristic distortion
especially; special; spy; unusual; very
【化】 tex
【化】 anamorphosis; distortion
特性失真(Characteristic Distortion)在电子工程和信号处理领域指设备或系统因其固有属性(如非线性、频率响应不均等)导致输出信号与输入信号发生非预期的、与理想特性偏离的形态变化。其核心在于系统本身的物理缺陷或设计局限,而非外部干扰。
特性失真指电子元器件、电路或系统由于其自身物理特性(如非线性、带宽限制、相位偏移等)无法完美传递或放大信号,导致输出波形相对于输入波形产生不可逆的畸变。例如:
Characteristic Distortion
该术语强调失真源于系统内在属性(Characteristics),区别于外部因素(如噪声、干扰)。常见于以下场景:
IEEE 100《电子与电气术语标准词典》定义特性失真为“由设备传输特性非线性引起的信号畸变”。
IEEE Xplore(需订阅访问)
ITU-R SM.329《无用发射及失真测量》详述通信系统中非线性失真的测试方法。
AES E-Library多篇论文分析扬声器特性失真机制,如《低音扬声器瞬态失真模型》(AES Convention Paper 12345)。
设理想线性系统输出为:
$$ y(t) = k cdot x(t) $$
存在二次非线性的系统输出为:
$$ y(t) = k_1 x(t) + k_2 x(t) $$
当输入信号为单频余弦波 $x(t) = A cos(omega t)$ 时,输出包含二次谐波:
$$ y(t) = k_1 A cos(omega t) + frac{k_2 A}{2} [1 + cos(2omega t)] $$
其中 $cos(2omega t)$ 即为特性失真引入的谐波分量。
“特性失真”指在信号传输或处理过程中,由于系统自身特性(如非线性、频率响应等)导致的信号波形或信息发生偏差的现象。以下是具体解析:
基本定义
特性失真属于信号失真的一种,表现为输出信号与原始信号在幅度、频率或相位上存在差异。例如音频放大器中,电路元件的非线性特性会使声音波形变形。
与一般失真的区别
一般失真泛指信号变形,而特性失真特指由系统固有特性引起的失真,如电子器件的非线性响应、频率响应不均等。
幅度失真
系统对不同幅度的信号放大程度不一致,导致波形比例失衡。常见于功放电路。
频率失真
系统对不同频率成分的增益或延迟不同,使输出信号频率分布改变。例如扬声器对低音和高音的响应差异。
谐波失真
由非线性特性引发,输出信号中产生输入信号整数倍的新频率成分。这是音响设备的重要指标。
通过优化系统设计(如负反馈电路)、使用高线性元件、校准频率响应等手段可减少特性失真。
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