什么是总谐波失真？
总谐波失真（Total Harmonic Distortion，简称 THD）用来衡量一个周期信号——无论是电压、电流还是音频波形——偏离纯正弦波的程度。理想的正弦波能量只集中在基波频率上。而任何非线性器件（如功放、电源、逆变器、变压器）都会在基波频率的整数倍处产生额外的频率分量，这些分量就称为谐波。THD 把所有谐波的总体大小与基波相比较，用一个百分比表示出来。THD 越低，信号就越纯净。
如何使用本计算器
先填入基波分量的幅值（V1），再依次填入你测得的各次谐波幅值（V2 到 V7）。幅值既可以用峰值，也可以用有效值（RMS），但务必前后保持一致——因为 THD 是一个比值，单位会相互抵消。没用到的谐波框保持为零即可。计算器会同时给出 THD 的百分比、纯比值，以及所有谐波合成后的有效值大小。
公式解析
THD 等于各次谐波幅值平方和的平方根，再除以基波幅值：
$$\text{THD} = \frac{\sqrt{\text{V}_2^{2} + \text{V}_3^{2} + \text{V}_4^{2} + \text{V}_5^{2} + \text{V}_6^{2} + \text{V}_7^{2}}}{\left|\text{V}_1\right|} \times 100\%$$
其中"平方和的平方根"这一项，本质上就是各次谐波的有效值合成。除以 V1 是为了对结果进行归一化，使其不再受信号整体幅度的影响。
计算实例
假设 \(\text{V}_1 = 10\)，\(\text{V}_2 = 3\)，\(\text{V}_3 = 4\)。则谐波有效值为 $$\sqrt{3^{2} + 4^{2}} = \sqrt{25} = 5$$ 于是 $$\text{THD} = \frac{5}{10} = 0.5$$ 即 50%。可见，虽然每个谐波单独看起来都不大，但合在一起却会构成相当可观的失真。
常见问题
该用峰值还是有效值？ 两者都可以，只要所有数值采用同一种约定即可，因为最终结果是一个无量纲的比值。
THD 多少算好？ 对于音频来说，低于 1% 一般人耳已无法察觉；高保真（Hi-Fi）器材通常追求低于 0.1%。在电力系统中，电压 THD 往往被限制在 5% 左右。
为什么除以 V1 而不是整个信号？ 这是 IEEE 采用的、以基波为参考的定义（THD-F）。也有一些标准改用总有效值作分母（THD-R）；本工具采用的是 THD-F。
