非线性系统
数字信号处理主要是基于线性时不变系统。线性和时不变性的假设对许多技术系统都是肯定有效的。特别是对于输入和输出信号限定在特定幅度范围内的系统。准确地说，一些模拟音频处理设备具有非线性。这些是电子管放大器，模拟效果装置，模拟磁带录音机，扬声器，在链条的末端是人类的听觉机制。这些非线性的补偿和仿真需要非线性信号处理，当然也需要非线性系统的理论。
非线性设备
非线性装置的一个例子可以是具有任何比率而不是1：1的压缩机。当信号通过非线性系统时，发生不同类型的失真。系统的线性越少，失真越深刻。一种类型的失真是谐波失真，其基本上意味着向音频信号的现有频率内容添加谐波。模拟组件无法完全线性。称为总谐波失真（THD）的规范测量在标准测试条件下由模拟设备产生的谐波失真含量。
模拟失真
模拟失真有不同的形式。电子管产生的低次谐波与晶体管产生的低次谐波之间的比值是不同的。这是一个重要的贡献者，不同的声音，曲调和固态设备产生。虽然从技术上讲，失真越低越好，谐波失真是模拟声音的一个亲密的部分，特别是模拟齿轮的特点。数字系统可以是完全线性的，因此可能不会产生谐波失真。虽然它在技术上更优越，但许多不同的人发现数字声音与模拟声音相比毫无生气和苍白。
Inter-Modulation (IMD)
另一种失真是互调。像总谐波失真一样，它可以被测量，给出的规范称为互调(IMD)。就像谐波失真一样，互调失真涉及额外的频率，但与谐波失真不同的是，这些频率不一定与声音在谐波上相关。因此，互调通常是刺耳的，是不需要的。它是任何非线性系统不可分割的一部分。
非线性混合
音频处理中非线性的另一个例子是非线性混合。它似乎解释了钢琴音调中所谓的“幻分音”的产生。“幻泛音”是指出现在正弦波泛音的频率和正弦波泛音的频率相等的频率上的泛音。
产生非线性混合的原因是横向振动时张力的变化。这就产生了幻分频率的纵向弦力。它们出现在音板桥上，并与音板相连。在钢琴的音调中，在钢琴桥的运动中，在单弦弦的纵向振动中，在与单弦弦耦合的音板的声学输出中，以及在吉他的声学输出中，都发现了“幻部”。任何拨动弦或敲击弦的乐器对纵向弦力有明显的声学响应，都可能产生幻像分音。幻像泛音与正常泛音在频率上的关系随非和声度的变化而变化，可能对不同大小和设计的钢琴在相同基频下的音色有一定的鉴别作用。
其他资源和源文本
https://books.google.rs/books?id=1a9EI169XVUC&printsec=frontcover&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false
