16 （第 16 章）Distortion
前面十五章都在看訊號該有的樣子。 這一章看的是訊號裡不該存在的東西——以及一個很實際的問題： 你平常聽的音量，離喇叭的極限還有多遠？
16.1 📖 理論：為什麼要有這一章
頻率響應、瀑布圖、群延遲都有一個共同前提：系統是線性的。 輸入放大一倍，輸出就放大一倍，波形不變。
但真實的喇叭不是。推得夠大聲時，音圈會離開磁隙、懸邊會到達行程極限、 低音反射孔會產生氣流噪音——輸出裡開始出現輸入根本沒有的頻率成分。
那就是失真。
為什麼要量它？因為它回答一個前面所有圖表都回答不了的問題：
這對喇叭在我的聆聽音量下，還有多少餘裕？
這件事比「總諧波失真是 0.3% 還是 0.5%」重要得多。 0.3% 和 0.5% 你聽不出來；但喇叭在你常聽的音量下已經在極限邊緣掙扎，你聽得出來—— 它會表現成「大聲時就變糊、變硬、低頻散掉」。
16.2 🔬 原理
16.2.1 諧波失真：它長什麼樣子
送一個純正弦波進去，理想輸出只有那一個頻率。 真實輸出會多出整數倍的成分：
| 名稱 | 頻率 | 聽感特性 |
|---|---|---|
| 二次諧波（H2） | 2× 基頻 | 八度關係，聽感上較不刺耳，有時甚至被形容為「厚」 |
| 三次諧波（H3） | 3× 基頻 | 十二度關係，比 H2 難聽得多 |
| 高次諧波（H5 以上） | 5× 以上 | 與基頻不和諧，極少量就很刺耳 |
💡 這就是為什麼「總諧波失真（THD）」是一個不好的單一指標。 3% 的 H2 可能沒什麼感覺；0.3% 的 H7 卻可能讓你覺得「高音很吵」。 看分項比看總和有用得多。
16.3 🛠️ 操作步驟
16.3.1 方法一：Sweep 附帶的失真（最方便）
REW 的掃頻量測本身就會分離出諧波成分。 量測完成後 → 圖表分頁切到「Distortion」。
- ✅ 一次得到全頻段的失真曲線
- ⚠️ 房間反射會污染結果，低頻尤其嚴重
16.4 📊 真實 REW 圖表判讀
Figure 16.1: （圖片預留位置）Distortion：基頻與 H2、H3、H5 分項曲線
16.4.1 判讀 SOP
第一步：先確認你的噪音底在哪裡。
如果失真曲線貼著噪音底走，那不是「失真很低」，是「量不到」。 這一步不做，後面全部白讀。
第二步：看「距離」而不是看「絕對值」。
失真成分低於基頻多少 dB？
| 距離 | 對應百分比 | 判讀 |
|---|---|---|
| −40 dB | 1% | 一般家用完全可接受 |
| −30 dB | 3% | 低頻常見，中頻要注意 |
| −20 dB | 10% | 已進入可聽範圍 |
| −14 dB | 20% | 明顯失控 |
第三步：分開看 H2 與 H3 以上。
H2 高但 H3 低 → 通常無害。 H3、H5 明顯抬頭 → 那才是要處理的訊號，代表單體或放大器在削峰。
第四步：做「音量掃描」——本章最有價值的一步。
在同一個頻率、同一個位置，用 75 / 80 / 85 / 90 dB SPL 各量一次。
你要找的是曲線開始急速上翹的那個音量。那就是這套系統的實用上限。
這個數字比任何規格表都有用，因為它是你的喇叭、在你的房間、在你的位置量出來的。
第五步：檢查低頻。
30–60 Hz 的失真如果在你的常聽音量下已經超過 10%， 那是「該加超低音」最客觀的證據，比任何主觀描述都硬。
16.5 ⚠️ 常見錯誤
錯誤一：追求 THD 數字越小越好
在遮蔽效應之下，1% 與 0.1% 的差別多半聽不出來。 把精力放在「極限在哪」比放在「數字多小」有意義得多。
錯誤二：噪音底沒確認就說失真很低
本章最容易犯的錯，而且它會給你一個安心的假象。 這是「空輸出＝通過」在量測上的版本。
錯誤三：只看 THD 總和
H2 三成和 H7 三成是完全不同的兩件事。一定要看分項。
錯誤四：在房間裡量到的低頻失真當成喇叭的失真
房間反射會讓低頻的量測失真嚴重高估。 要看喇叭本身，需要近場量測（麥克風貼近單體）才有參考價值。
錯誤五：用一個音量的結果代表全部
失真是強烈的非線性現象。80 dB 時很乾淨，不代表 90 dB 時還乾淨。 沒做音量掃描等於沒量。
16.6 💡 專業技巧
技巧一：先找出你的「實用最大音量」，然後就別再擔心了
做一次音量掃描，找到失真開始上翹的 SPL。 只要你平常聽的音量比那個低 6–10 dB，失真這件事就可以從你的煩惱清單裡刪掉。
技巧二：用它來決定「該不該加超低音」
低頻失真高＋你常聽的音量已經逼近上翹點 → 加超低音會有立即而明顯的改善。 低頻失真低 → 錢花在別的地方比較划算。
技巧三：近場量測看單體本身
麥克風貼到低音單體前方幾公分處量，房間的貢獻幾乎被排除。 這是判斷「這是喇叭的問題還是房間的問題」最乾脆的方法。
技巧四：用它抓出「不是喇叭」的異音
如果失真在某個特定窄頻突然爆高，而且換喇叭也一樣—— 去找房間裡在共振的東西（櫃門、玻璃、燈具）。 這跟第 13 章用 Spectrogram 找裝潢共振是同一件事的兩個切入點。
技巧五：測擴大機時把喇叭換成假負載
想分辨失真是喇叭還是擴大機造成的，這是最直接的做法。 不過多數家用情境不需要走到這一步——先做完音量掃描，答案通常就出來了。
16.7 ✅ 本章重點
- 失真回答的是前面所有圖表都答不了的問題：這套系統在我的音量下還有多少餘裕。
- ⚠️ 遮蔽效應讓多數諧波失真聽不見——真正可聽通常在 10% 以上。 追求 0.1% vs 0.5% 沒有意義。
- 看分項不看總和：H2 相對無害，H3、H5 抬頭才是警訊。
- 量測前先確認噪音底。失真曲線貼著噪音底走＝量不到，不是很乾淨。
- 音量掃描是本章最有價值的動作：找出失真開始急速上翹的 SPL，那是你的實用上限。
- 低頻失真高是「該加超低音」最客觀的證據——因為超低音會直接減少主喇叭的行程。
16.8 🎯 實戰練習
練習 16-1｜先確認噪音底（5 分鐘）
量一次背景噪音，記下噪音底的 dB 值。 再看你的失真圖——低於這個值的部分全部不算數，用筆把那一區劃掉。
練習 16-2｜音量掃描（20 分鐘，本章核心）
固定頻率（先試 50 Hz），麥克風固定在聆聽位置， 依序量 75 / 80 / 85 / 90 dB SPL，記下每次的 H2 與 H3。
畫成一張表，找出開始急速上翹的那個音量：＿＿＿ dB SPL
把這個數字寫下來貼在擴大機上。它比任何規格表都有用。
練習 16-3｜你離極限多遠（5 分鐘）
用手機的 SPL App 量一下你平常聽音樂的音量。 跟練習 16-2 的數字比：
- 差 10 dB 以上 → 失真不是你的問題，去看別的章節
- 差不到 6 dB → 你的系統在常態下就在吃力，考慮加超低音或換更大的喇叭
練習 16-4｜近場對照（10 分鐘）
同一個頻率，麥克風貼到低音單體前 5 公分再量一次，跟聆聽位置的結果比。
差很多 → 那些失真大部分是房間給的；差不多 → 是喇叭本身的極限。
下一章預告： 第 17 章要回到一個從第 8 章就一直被引用、卻還沒正式講清楚的東西： 房間模態與 Schroeder 頻率。 前面很多章都說「這條線左邊要打折看」——第 17 章告訴你那條線怎麼算出來， 以及為什麼房間的長寬高比例，在你搬進去的那一天就決定了低頻的難度。