MISURE DI DISTORSIONE IN AMBIENTE...

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TomCapraro
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MISURE DI DISTORSIONE IN AMBIENTE...

#1 Messaggio da TomCapraro » 30/11/2019, 16:53

Molti, compreso un noto "progettista" di sistemi a tromba, danno molta importanza alle misure di distorsione rilevate in ambiente.
Queste possono spesso produrre risultati assai fuorvianti poichè bisogna considerare alcune cose che regolano un sufficiente rapporto SPL/rumore di fondo.

La risposta (calante in basso) di alcuni minidiffusori può contribuire alla causa, quindi fornire valori non attendibili.

Prendiamo come esempio questa misurazione (in ambiente e in campo vicino a pochi millimetri dalla cupola di un midrange)

La rilevazione della risposta in frequenza/SPL è calibrata fonometricamente.

Possiamo osservare tre livelli: circa 99dB, 94dB e 89dB.

Il massimo livello SPL culmina a 740hz.

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Osserviamo la distorsione totale.
Notiamo quanto risulti inattendibile la parte che scende sotto i 550hz e quella che sale oltre i 950hz.
Inattendibile perchè per una SPL inferiore dovrebbe scendere anche la distorsione, invece di salire...
Semplicemente, in quel determinato rapporto di FREQUENZA/NOISE non vengono garantite le sufficienti condizioni di rapporto dinamico.

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Dunque se tracciassimo delle linee che isolano la parte attendibile da quella non attendibile ne verrebbe fuori qualcosa del genere...

FREQUENZA.

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DISTORSIONE.

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saluti, Tom

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TomCapraro
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Re: MISURE DI DISTORSIONE IN AMBIENTE...

#2 Messaggio da TomCapraro » 30/11/2019, 17:50

Ai tempi furono "contestate" (nonchè le mirabolanti ipotesi/cause) delle rilevazioni, riguardavano un sistema misurato in ambiente domestico alla distanza d'ascolto.

Ebbene, un sistema di altoparlanti, dentro un ambiente chiuso, genera picchi e cancellazioni.
Le interferenze di carattere modale producono (se ci si azzardasse a rilevare la distorsione) risultati completamente inattendibili in quanto per ogni coincidenza di una cancellazione scaturirebbe un picco di distorsione (falsa, ma presente alla vista degli occhi) o quantomeno un valore che andrebbe verificato meglio.
Piggiare su un bottone e dire: ho misurato-ho verificato-ho dimostrato è facile. (molto piu difficile andare a vedere cosa in realtà è stato fatto, e se un valore può considerarsi attendibile o figlio di errori)

Qui sotto un caso palesemente chiaro: a circa 85hz si manifesta una cancellazione, e alla stessa frequenza la distorsione produce il valore ("peggiore") piu alto. (chi possiede gli mdat di REW può spulciarsi tutte le misure, vedrete che vi risulterà la stessa cosa.)

p.s da notare come i due grafici assumano una spiccata corrispondenza se uno dei due si girasse al contrario. (piu si migliora il rapporto dinamico e meno distorsione viene prodotta...con tutti i distinguo del massimo limite superiore, perchè c'è un limite a tutto)

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saluti, Tom

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Re: MISURE DI DISTORSIONE IN AMBIENTE...

#3 Messaggio da Ligo » 30/11/2019, 22:41

Me ne sono accorto anche io. Ho una stretta voragine intorno ai 30 Hz e se dovessi guardare il valore di distorsione in corrispondenza del buco butterei via tutto!
Per fortuna basta spostarsi di qualche Hz e tutto torna normale.
In questo universo ogni oggetto ordinale o è una banana o non è una banana.

Ciao. Fabio

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Re: MISURE DI DISTORSIONE IN AMBIENTE...

#4 Messaggio da Carlo » 04/12/2019, 7:53

Quindi Tom reputi rew poco attendibile per le misure di distorsione?
Veder passare la distorsione dal due per cento allo zero virgola due per cento entro pochi hz confonde le idee

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TomCapraro
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Re: MISURE DI DISTORSIONE IN AMBIENTE...

#5 Messaggio da TomCapraro » 04/12/2019, 15:21

Carlo ha scritto:Quindi Tom reputi rew poco attendibile per le misure di distorsione?
Veder passare la distorsione dal due per cento allo zero virgola due per cento entro pochi hz confonde le idee
Non è che REW sia poco attendibile (è stato sempre attendibile) è che "in base ai numeri che sforna" bisogna fare attenzione interpretando bene quello che fa.
La distorsione del 2% in quel caso è fittizia, nasce da un cattivo rapporto segnale rumore in quanto si tratta anche della distorsione -totale- (somma di tutte le armoniche fino alla 9a e il noise floor)

Misurare correttamente la distorsione non è una passeggiata, bisogna considerare:

1) le prestazioni del microfono (in quanto anche questo introduce distorsione) in special modo se non è proprio adatto per questo tipo di misure.

2) le condizioni acustiche (servirebbe garantire un buon rapporto segnale/rumore...direi almeno una sessantina)

3) il rumore e/o distorsione del preamplificatore microfonico, nonchè il corretto livello di guadagno (in modo che non si innesca clipping e/o effetto larsen)

4) un fonometro affinchè si possa calibrare il setup, compreso il software che dovrà visualizzare il tutto (che sia REW o altro)

5) aggiungerei anche una buona dose di esperienza in quanto esistono parecchi trucchi per tirare il carretto anche con le cose che si possiedono.

Però, riguardo la distorsione armonica con l'ausilio di segnali di prova, alla fine serve in modo relativo poichè con i segnali musicali la cosa si analizzerebbe in modo molto piu significativo e, soprattutto, reale.
Io se dovessi studiare punterei piu alla D.I (distorsione integrale).
La distorsione integrale è meno rognosa, e simula molto meglio le reali condizioni di utilizzo...oltrettutto mostra -tutte- le distorsioni in un solo colpo, quindi armonica, subarmonica, da intermodulazione, doppler (quando presente) e casuale la cui può includere perfino la formazione intrinseca di distorsioni alle quali non è stato ancora assegnato un nome.
saluti, Tom

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Re: MISURE DI DISTORSIONE IN AMBIENTE...

#6 Messaggio da Carlo » 04/12/2019, 21:50

Tom se non ti dispiace potresti aggiungere un brevissimo commento sulla soluzione di ogni punto citato ?
Ad esempio come si tiene conto della distorsione del microfono senza possedere alcuna strumentazione per verificarlo ? :oops:

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Re: MISURE DI DISTORSIONE IN AMBIENTE...

#7 Messaggio da MarioBon » 05/12/2019, 12:52

Ogni microfono è accompagnato dalle sue specifiche tecniche dove c'è scritto qual'è la distorsione in corrispondenza ad una certa pressione. A quel punto ci si regola per stare al di sotto di tale limite di una decina di dB.

Si può anche fare una prova:
- si misura in campo vicino (per esempio a un centimetro) e si misura una certa distorsione
- si allontana il microfono a 4 centimetri
- se il tasso di distorsione non cambia significa che si sta misurando la distorsione della sorgnete.

90 dB a un metro diventano 130 dB a 1 centimetro che, per un microfono economico non sono pochi. Non resta che allontanare un po' il microfono. Per esempio a 4 centimetri il livello diventa 118 dB e a 16 centimetri si riduce a 106 che dovrebbe essere un livello SPL sopportabile anche da microfoni economici.
Il microfono UMIC 1 è specificato per 1% di distorsione a 133 dB quindi consente misure abbastanza sicure a 4 centimetri.
https://www.minidsp.com/images/document ... 20Umik.pdf

Dovendo allontanare il microfono quando la pressione è troppo alta è evidente che diventa indispensabile la camera anecoica dove si può misurare la distorsione a un metro o a due metri
anche con pressioni molto elevate. Con un Umic-1 a due metri si possono misurare pressioni di
123 dB (equivalenti a 129 dB a un metro).

I segnali multitono sono più aderenti alle effettive condizioni d'uso ed hanno anche il vantaggio di consentire misure credibili anche ad una certa distanza dall'altoparlante (20-30 centrimetri).
Ad oggi le misure di distorsione integrale che ho fatto sono risultate compatibili con i test di Audio Review o Stereoplay e conformi alle impressioni di ascolto.
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Re: MISURE DI DISTORSIONE IN AMBIENTE...

#8 Messaggio da TomCapraro » 05/12/2019, 20:55

Carlo ha scritto:Tom se non ti dispiace potresti aggiungere un brevissimo commento sulla soluzione di ogni punto citato ?
Ad esempio come si tiene conto della distorsione del microfono senza possedere alcuna strumentazione per verificarlo ? :oops:
I microfoni "economici" a 90dB si comportano molto bene e, in generale, triplicano il valore di distorsione per ogni incremento di 10dB SPL rilevato.
A 1cm 90dB sono "uno scherzo" poterci arrivare, mentre a distanze superiori il valore decresce considerevolmente.
In campo semiriverberato (ambiente domestico) la perdita non è come in campo libero (o anecoica ideale) tant'è che 100dB a 1cm diventano circa 75dB a 1mt e circa 70dB a quasi tre metri.
Come anticipato da Mario, aumentando la distanza tra microfono e altoparlante è possibile discernere ed individuare quando è l'altoparlante a distorcere piuttosto che il microfono (e viceversa)
L'altro giorno ho rilevato a 2,9metri 91dB con lo 0,25% di seconda armonica e lo 0,15% di terza.
In prossimità della cupola l'altoparlante generava oltre 120db.
Essendo un segnale stazionario, se dovessimo ipotizzare qualcosa con la musica si raggiungerebbero SPL di picco massimo tra 115dB e 120dB (dipende dalla dinamica del brano e dal tipo di inviluppo)
Dunque per misure di precisione opterei per un compromesso tra la distanza di rilevazione e il livello di SPL che circoscriverei attorno i 90dB.
Ricadrebbe tutto attorno al metro, con 90dB al microfono e 115dB (circa) in campo vicino.
"Se" poi le prestazioni del microfono consentono di spingersi oltre non resta che alzare il volume.
Dico questo perchè molto spesso si misura piu la distorsione del microfono piuttosto che quella dell'altoparlante.

Per le condizioni acustiche basta il silenzio (e che non sia una stanza troppo riflettente).
Piu è silenziosa la stanza e piu alto è il rapporto dinamico, il che significa ottenere misure con minor errori.
Da me, nelle ore migliori, scendo fino a 22dBA per cui se arrivo a 90dB nel punto ascolto riesco a tenere il rumore sotto una soglia che genera interferenze ed errori. (infatti avvicinando la ripresa i valori risultano essere congrui)

Verificare le prestazioni del pre microfonico e stare attenti alla saturazione (gain troppo alto).
Qualche indicatore del clip ci sarà, e bisogna tenersi abbondantemente sotto l'eventuale accensione o semplicemente "lampeggio di picco")

Come anticipato, la calibrazione servirebbe per associare le misure ad una rappresentazione assoluta, certamente anche una misurazione relativa fornirebbe i valori di distorsione esatti ma...con una SPL mostrata nel software fittizia. (ES: potresti mostrare l'1% di THD a 90dB quando in realtà possono essere 85 o 95)
Dunque dobbiamo conoscere il livello di SPL per dare un senso alla nostra misura.

La distorsione integrale è precisa, si. (l'ho sperimentata piu volte e la trovo molto affidabile)
saluti, Tom

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Re: MISURE DI DISTORSIONE IN AMBIENTE...

#9 Messaggio da Carlo » 08/12/2019, 10:23

Ho molto da imparare ma i vostri commenti sono di grande aiuto
Grazie a tutti

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Re: MISURE DI DISTORSIONE IN AMBIENTE...

#10 Messaggio da MarioBon » 08/12/2019, 12:31

Allora ti svelo un segreto: molte cose si imparano leggendo i manuali.
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