所有音频分量的关键测量是失真，通常标定为总谐波失真(THD)或总谐波失真+噪声(THD+N)。
THD定义为：
其中：f1=基频幅度；f2=2次谐波幅度；f3=3次谐波幅度；f4=4次谐波幅度；fn=n次谐波幅度(＜20KHz)。
THD+N是所有频率分量(高达20KHz)除以基频振幅的rms(均方根值)和。
然而，测量失真是件困难的任务，特别是数值大于90dB更困难。频率源纯度必须超过所希望的测量。加上，分析仪噪声和动态范围可能限制所实现的分辨率。
THD测量的通常方法示于图1。1KHz正弦波通过1个低通滤波器以衰减大于1KHz的信号源谐波。为了计算测量正弦波基频的幅度并做为参考电平存储。被滤波的信号加到被测器件，被测器件输出经带抑制(陷波)滤波器，去除基频分量。因此，剩余的失真分量具有非常小的总动态范围。最后，放大信号并用频谱分析仪或数字转换器进行测量。在增益校正后，可以测量和计算THD。
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这是一个有效的方法，但存在一些固有缺点。最后THD仅在滤波源时才良好。另外，滤波器必须不引入它们本身的谐波失真和噪声分量。而且，陷波滤波器必须避免衰减2次谐波或把此误差定标正确。
图2示出一种更简单方法。此方法利用低失真仪表放大器的特性。这种器件是差分输入，单端输出元件，去掉和简化了输入之间的差别。单片INA系列仪表放大器具有良好的电阻器匹配，因此具有良好的增益误差和共模抑制。加上，用外部电阻器容易实现增益的宽范围。低噪声和低失真的特性是专门为音频应用设计的，如INA217。
未滤波的1KHz参考信号加到INA非倒相输入，同一信号也加到DUT，而DUT输出连接到INA倒相输入。因为仪表放大器在1KHz具有良好的共模抑制(一般大于80dB)，通常信号源分量和DUT输出做相应衰减。
因为在1KHz的大部分信号幅度被去除，所以，仅来自DUT的剩余差分信号可以放大到所需要的增益(一般40dB左右)并输出到频谱分析仪，这在系统噪声底值以上提高信号40dBINA增益。
同样的40dB增益也使分辨率提高。而且，参考正弦波纯度不影响结果，信号源失真分量对两个输入是共同的并被INA抑制。在此不需要滤波器。
