线性失真分为 振幅频响应(振幅频响应) 有错误和相频响应(相位-频率响应) 有两种错误。产生线性失真的设备不会在输出信号中添加其他频率组件，尽管它会改变信号的波形。

振幅响应错误，即功率放大器输出相同范围但不同频率的正弦波。

打个比方

输入幅度为1V RMS，频率为50Hz输出为10的正弦波V RMS，50Hz的正弦波；

当输入幅度为1时V RMS，频率为500Hz正弦波的输出是20V RMS，500Hz的正弦波。

交叉失真是原因输出信号的正半周和负半周不能完美对接造成的。

功放的工作方式主要有A类(中国称为甲类)，B类(中国称为乙类)，AB类别(中国称为甲乙类)和D类(中国叫丁类)。99%以上的功放可能在所有功放中工作。B类和D类方式。

A类功放是指信号放大的整个过程，管道作为输出装置一直在线性区域工作，信号的整个周期可以不断放大，可避免管道进入截止区时产生的大量非线性失真。

B类功放是指在信号放大过程中，两个放大管交替放大正半周和负半周的信号，放大信号一次输出。B类功率放大器中管道的静态偏置设置为即将到来的导通状态或微导通状态。当没有信号输入时，管道的截止日期非常小。当有信号输入时，每根管道的导通时间只有50%。

AB类功放是A类与B如果把一个类结合起来。B类放大器的偏置电压增加ΔU，它将以AB类方式工作，输入信号Ui低于ΔU此时，两个输出管同时工作A类工作模式。当输入信号时Ui大于ΔU时，在ΔU-Ui<在0的时间段内，一根管道导通，另一根管道导通，当管道关闭时，失真率会随着增益的突然变化而跳跃。在一个周期的信号中，每个输出管将在50%-100%之间导通，这取决于初始偏置和输入电平的相对大小。B类功率放大器的不合理偏置会导致信号在接近零点时提前截止或严重畸变，导致两根管道在交替工作时交接不良，即交叉扭曲。此外，两个推拉对管的不对称特性会使输入信号的正负半周不对称。

削波失真是指输出进入功放非线性区，输入电平增大（减小）到一定值后，输出电平达到最大（最小），输出电流不再由输入电流控制，失去放大能力。

对于正弦波信号，可以看到正半周或负半周，或者同时。对于静态工作点设置的合理功率放大器电路，储备功率将成为决定功率放大器性能的一个非常重要的因素。

以耳机功率放大器为例，简要分析功率储备对功率放大器驱动能力的限制。听音乐时的平均声音大小通常是95dB，摇滚音乐会现场的声音将达到120dB以上交响乐团演奏时声音将达到130dB以上。

以阻抗为32欧姆的耳机为例，假设其灵敏度为125dB/V,也就是说，当耳机两端的峰值电压达到1时.44V当人耳产生125时dB声压级。普通的MP3.手机等播放设备的储备功率不足10mW，驱动此类耳机时，可轻松达到流行音乐95dB影响音质的主要因素不是储备功率不足造成的削波失真，而是播放设备电路本身线性不良导致各种失真。

但如果你听摇滚或交响乐等大动态音乐，功率储备需要65mW，峰值电流为45mA，峰值电压为±1.44V。这种输出电压振幅对普通数字设备非常苛刻。想象一下，如果是驱动那些高阻抗监控耳机，为了不切割波失真，功率放大器储备的峰值电压可以达到数伏。

瞬态响应失真以及瞬态互调失真（Ransient Tntermodulation Distortion）是指功率放大器对瞬态信号的跟踪能力有限造成的扭曲。由于功率放大器电路中补偿电容、寄生电容、杂散电容和连接电感的影响，当输入信号为阶跃信号输出电平从零到稳定需要一定的时间，称为建立时间。

在小信号下，输出电平从稳定值的10%上升到90%的时间被称为上升时间，它与增益带宽乘积GBP成反比是常数。当输入阶跃信号的范围增加时，为了在上升时间内完成从10%到90%的过度输出，输出的响应率也会相应增加。但实际情况是，输出电压上升曲线的斜率会在一定常数处饱和，称为常数转换速率（Slew Rate）。

在小信号和大信号条件下，上升时间和转换速率显示输出变化的速度，本质上是指相同的性能指标。**转换率不足会导致瞬态响应失真，主要表现为总谐波失真值的增加。**高保真音频功率放大于20V/s。大环路的深度负反馈通常用于功率放大器。

输入高频信号时，由于转换速率的限制，输出电平仍处于上升边缘，差异输入端无法获得正确的反馈信号，使放大电路处于瞬时开环状态，导致输入严重过载，使输出过冲，甚至进入饱和区域，输出许多输入信号中没有的交互信号成分，这就是瞬态交互失真的原因。

瞬态互调失真是观众所说的金属声和数字声的主要来源。

建立时间是指从原点到开始稳定在一定误差范围内的大输入阶跃响应所需的时间。大转换率不能保证建立时间小，因为功率放大器在稳定过程中可能存在高阶复极引起的长时间振铃现象。建立时间决定功率放大器的瞬态响应性能。瞬态响应良好的功率放大器应立即响应信号，信号停止时突然停止，永不拖延。

打击乐器和弹拨乐器的声音中有大量猝发信号。建立时间过长会导致猝发信号包络畸变，即瞬态失真。

界面互调失真（Interface Intermodulation Distortion）是由扬声器工作时的阻抗非线性和音圈的反电动势造成的。

一方面，功放在输出时不能简单的等效为理想电压源，即使是引入深度负反馈，也还是会存在输出阻抗，而且输出阻抗会随着音频频率的升高而增加，因为随频率的升高，负反馈量将减小。并且扬声器并不是纯电阻，它的阻抗也会在音频频率范围内产生变化。功放在输出信号时，扬声器与功放内阻分压比（即阻尼系数）将不断变化，非线性失真由此产生。

另一方面，扬声器的音圈会产生反电动势（Back EMF），这个反电动势加到功放内阻上时会通过反馈路径与输入信号叠加引起失真，此时中低频的分析力和层次感减弱。减小功放的负反馈量和内阻、增大阻尼系数能够改善这种失真，这也是HI-FI级的监听耳机都有较高阻抗的原因。

噪声按来源不同可以分为干扰噪声和固有噪声。

干扰噪声是由电路和外界之间，或者电路本身的不同部分之间的电干扰、磁干扰或电磁干扰产生。电路布线或接地的不合理不仅会造成电源将市电交流的频率成分耦合到音频信号中，造成“哼哼”的交流声出现，还可能使相对较大输出信号电流通过感应进入输入线、地线和负反馈线而引起失真。

固有噪声是器件本身的热噪声，也称为高斯白噪声，它是完全随机的，在整个频域上分布均匀，听起来就是收音机收不到台时的“嘶嘶”声。对于高保真功放，信号噪声比（Signal-to-Noise，简称SNR）不得低于90dB。

对于失真的测量最常见的技术指标有总谐波失真加噪声（Total Harmonic Distortion＋Noise，简称THD＋N）和互调失真（Intermodulation Distortion，简称IMD）。

谐波失真指的是当输入信号为一个单一频率正弦波时，在经功放放大的过程中，由于电路本身的非线性，输出的信号带有基波以外的多次谐波成分，那些多次谐波就是失真。

人们听音实践证明，偶次谐波在人的主观听感上产生的不良影响比奇次谐波小得多。

这是因为偶次谐波中的主要部分是2次和4次谐波，正好和基频形成8度音程关系，而奇次谐波与基频形成的是不协和的音程关系。按照这种主观听感的规律，给各个谐波赋予不同的权重，然后进行累加，就得到这样一个总谐波失真的数据。也就是利用权重做补偿，使所测数据可以反映出失真的主观听感。

在电子管放大器时代，对于THD＋N最经典的做法是，以1kHz作为测量频率，滤除1kHz基频信号，然后测量剩余信号幅度。对于电子管放大器这种方法是可行的，因为电子管放大器不像晶体管放大器这样使用大环路负反馈来降低失真。

晶体管放大器在施加大环路深度负反馈后，易导致放大器产生振荡。为此晶体管功放必须要做成随频率升高而滚降的幅频响应。而深度负反馈能使幅频响应恢复平直，同时减小非线性失真。可是施加反馈前的幅频响应是随频率的上升而下降，所以反馈深度也是随频率升高而减小。这样大环路负反馈的THD必然是随着频率的升高而增加。因此对晶体管放大器应作扫频式测量。

互调失真是指，由于电路的非线性，导致两个以上的输入信号在放大器的输出端产生了频率或幅度的调制引起原始信号波形的畸变。向功放输入两个正弦信号，预计只看到这两个正弦信号出现在输出端。可是电路的非线性使得两个正弦波相互调制，从而产生了相加的频率成分和相减的频率成分。对于音频信号这种测量方法比较复杂。

对于不同种类的音频功放，由于本路本身的特性差异，造成音色有所差别。

晶体管功放受到奇次谐波失真和瞬态互调失真的影响，声音会偏冷，直白，有毛刺或有金属声。

电子管功放的声音温暖，厚实，舒展。电子管也叫胆管，它的声音俨然是高品质声音的代名词。

到目前为止，电子管仍是线性最佳、原生失真最小的有源放大器件，晶体管无法比肩。

但事实上，电子管功放的总谐波失真会比晶体管功放大几个数量级，这是因为在电子管功放中都难以加入足量负反馈来改善线性。而这些非线性失真绝大多数都是能讨喜耳朵的偶次谐波，反而会让人觉得声音动听。

而晶体管功放使用大环路深度负反馈使线性得到明显改善，由于稳定性要求又引入了作为主极点的补偿电容，这个补偿电容可能会带来了瞬态响应不好的问题。