Seminario: Udibilità della distorsione (cc)

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Seminario: Udibilità della distorsione (cc)

#1 Messaggio da MarioBon »

Ricordiamo l’ordine degli attributi del suono di un sistema di altoparlanti:
Immagine

Questi attributi (tranne la Forza) diventano indipendenti uno dall’altro se valutati nell’ordine mostrato in tabella. Per esempio se il Calore non produce di per sé fatica da ascolto, allora la Fatica da Ascolto è dovuta tutta alla distorsione non lineare. I primi quattro riguardano un singolo diffusore. La Spazialità riguarda la coppia di diffusori.

Veniamo ora in argomento. Per un diffusore acustico ridurre la distorsione dall’1% allo 0.32% o allo 0.1% presenta una differenza di costo non indifferente.
Rileggendo criticamente i dati che riguardano l’udibilità della distorsione, raccolti in letteratura, si possono estrapolare i seguenti dati sperimentali:
Immagine


Per saperne di più sulla distorsione aurale:
http://www.mariobon.com/Glossario/___Di ... Aurale.htm

Ne segue che si devono distinguere due forme di distorsione:

- la distorsione stazionaria
- la distorsione di forma

La distorsione può essere:

- non udibile
- tollerabile
- non tollerabile

La condizione più facile da riconoscere è quella che si presenta da subito “non tollerabile”: non servono ulteriori valutazioni.

La condizione di “non udibilità” è la preferibile: un cosa che non si sente è come se non ci fosse. Le due condizioni descritte vengono decise dal 71% degli ascoltatori.
La condizione più difficile da gestire è la condizione di tollerabilità. Un fenomeno tollerabile è comunque udibile e si accompagna a qualche altro effetto udibile che riguarderanno la Chiarezza e la Spazialità (nel breve periodo) e la Fatica da Ascolto (nel medio-lungo periodo). Una situazione tollerabile, trascorso un certo periodo diventa intollerabile. Ciò che è tollerabile per 30 minuti può diventare non_tollerabile dopo un’ora.
(continua)
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Re: Udibilità della distorsione

#2 Messaggio da MarioBon »

Distorsione di forma
il clipping dell’amplificatore o dell’altoparlante comporta distorsione di forma che riguarda la forma dei picchi del segnale. Il “clipping duro” produce un aumento della distorsione subitaneo e limitato nel tempo. Il “clipping morbido” produce un aumento della distorsione progressivo e dilatato su un intervallo di tempo maggiore. Viste le caratteristiche della distorsione aurale, è naturale che il clipping morbido sia meglio tollerato e anche non udibile. La distorsione di forma dipende fortemente dal programma musicale. I programmi musicali con fattore di cresta elevato (maggiore di 10) presentano picchi di segnale rari, brevi ed isolati. Una compressione "morbida" di questi picchi passa inosservata.

Distorsione stazionaria
La distorsione che si misura eccitando il sistema con il classico rumore rosa pseudocasuale (che è un segnale periodico) con fattore di cresta limitato (meno di 4) si chiama “distorsione stazionaria”.
La distorsione stazionaria può essere:
- armonica
- sub armonica
- di intermodulazione
- Doppler (negli altoparlanti)
Oggi è possibile misurarle tutte contemporaneamente usando come stimoli i segnali multitono. Per i diffusori Opera e Unison viene misurata la Distorsione Integrale. Quando lo spettro della D.I. è 40 dB sotto allo stimolo è tollerabile (1%) quando è 50 dB sotto allo stimolo è “non udibile”.
(continua)
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Re: Udibilità della distorsione

#3 Messaggio da MarioBon »

Conclusione
La morale di questo discorso è che, ottenuta una distorsione integrale non udibile, non è necessario preoccuparsi più di tanto della distorsione di forma perché ci pensa l’apparato uditivo a compensarla. Questo consente di dimensionare il sistema di altoparlanti in modo meno conservativo.
In sostanza non è necessario, per avere buone prestazioni ad un livello di ascolto di 90 dB SPL, che la distorsione sia non_udibile sui picchi a 110 o 120 dB. A 90 dB deve essere non udibile la distorsione stazionaria, a 110 o 120 dB la distorsione di forma deve essere tollerabile. A rendere tollerabile la distorsione di forma sui picchi (se il clipping è "morbido") del segnale ci pensa il nostro l’apparato uditivo.

La distorsione di forma si può caratterizzare con la distorsione di un segnale sinusoidale di ampiezza adeguata (valore di picco pari a dieci volte Vrms dove Vrms è la tensione RMS necessaria per produrre 90 dB a un metro).

Per saperne di più sulla distorsione aurale:
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Re: Udibilità della distorsione

#4 Messaggio da TomCapraro »

MarioBon ha scritto:Conclusione
La morale di questo discorso è che, ottenuta una distorsione integrale non udibile, non è necessario preoccuparsi più di tanto della distorsione di forma perché ci pensa l’apparato uditivo a compensarla.
Secondo il mio parere, tranne nei casi in cui i picchi formano uno sciame integrabile (80ms/100ms) dal sistema uditivo.
In questi casi l'assenza di distorsione di forma nei picchi porta benefici udibili. (maggiore risoluzione + sensazione di un incremento dello slew-rate)
saluti, Tom
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MarioBon
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Re: Udibilità della distorsione

#5 Messaggio da MarioBon »

Giusto. Ma in quel caso il fattore di cresta del programma musicale, almeno in generale, non è alto.
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Re: Udibilità della distorsione

#6 Messaggio da organist »

Salve.
Grazie per la spiegazione cosi precisa e completa.

Viene citato il terzo suono di Tartini.

Questo effetto viene sfruttato anche negli organi per produrre suoni molto gravi, tipicamente creando registri di 32' come risultante a partire da registri di 16 piu la quinta di 10 2/3. Questo ovviamente per ragioni di costo (ma anche con risultati differenti rispetto ad un 32' reale).
Mi chiedevo pero se fosse proprio il terzo suono di Tartini che venisse sfruttato in elettroacustica con i tweeter ultrasonici (o supertweeter) che dovrebbero riprodurre frequenze sopra il limite udibile (..dagli esseri umani), a patto che queste informazioni siano presenti nella registrazione (evidentemente non fanno testo il vinile e i cd).
Se viene riprodotta una frequenza e la sua quinta giusta su un range ad esempio poco sopra il limite superiore udibile, la risultante potrà essere nell'ambito delle frequenze udibili..

Ma questi supertweeter fanno realmente la differenza? E se si... in realtà stiamo ascoltando una forma di distorsione?
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Re: Udibilità della distorsione

#7 Messaggio da MarioBon »

Nel 99% dei casi i supertweeter produce emissione nella banda udibile (in genere perché il passa alto non è abbastanza pendente). Poi possono produrre distorsione per intermodulazione (con componenti nell'udibile) e distorsione sub-armonica (con componenti nell'udibile).
Colloms sotiene che non servono a niente (se non ad incrementare l'emissione in banda udibile) quindi quello che si sente è un boost delle frequenze alte che può cominciare già a 7000 Hz.
Questo è quello che ho letto perché personalmente non li ho mai provati (visto che uso i CD come sorgente).
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Re: Udibilità della distorsione

#8 Messaggio da Palfe »

MarioBon ha scritto:Conclusione
La morale di questo discorso è che, ottenuta una distorsione integrale non udibile, non è necessario preoccuparsi più di tanto della distorsione di forma perché ci pensa l’apparato uditivo a compensarla...
Mario, ma quando parli di distorsione, ti riferisci solo a quella generata da diffusori ed elettroniche o anche a quella prodotta dall'ambiente ?
A me capita che se tolgo un pannello di poliuretano, a fronte di un suono più brillante, dopo un po' avverto fatica d'ascolto, in questo caso parliamo di distorsione?
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Re: Udibilità della distorsione

#9 Messaggio da hal999 »

Una domanda per Mario.
Ultimamente quando vado alle fiere ogni tanto sento i tweeter distorcere.
Però se guardo le misurazioni vedo che le distorsioni sono sotto 1%, per esempio le Focal Sopra.
http://www.soundstage.com/index.php?opt ... Itemid=153
http://www.music-line.biz/cms/Tests-Focal.1714.0.html
A che mi viene la domanda, ma la distorsione che sento io è quella misurata oppure è qualcosa altro?
Escluderai il problema di clipping del amplificatori, perché li ho sentiti distorcere anche con il ML di 250 W.
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Re: Udibilità della distorsione

#10 Messaggio da MarioBon »

Palfe ha scritto:
MarioBon ha scritto:Conclusione
La morale di questo discorso è che, ottenuta una distorsione integrale non udibile, non è necessario preoccuparsi più di tanto della distorsione di forma perché ci pensa l’apparato uditivo a compensarla...
Mario, ma quando parli di distorsione, ti riferisci solo a quella generata da diffusori ed elettroniche o anche a quella prodotta dall'ambiente ?
A me capita che se tolgo un pannello di poliuretano, a fronte di un suono più brillante, dopo un po' avverto fatica d'ascolto, in questo caso parliamo di distorsione?
L'ambiente non produce distorsione non lineare (armonica, intermodulazione) però può provocare fatica da ascolto (risonanze, esaltazioni, modi normali, riflessioni gradite o non grdite).
Io mi riferisco alla distorsione non lineare prodotta dalla catena di riproduzione (in particolare amplificatore e sistema di altoparlanti).
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