La distorsione armonica

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MarioBon
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La distorsione armonica

#1 Messaggio da MarioBon »

La condizione necessaria e sufficiente per ottenere distorsione armonica nulla è che sia nulla l’intermodulazione per qualsiasi coppia di frequenze. Questo spiega perché i sistemi multiamplificati siano potenzialmente i migliori e pone la distorsione di intermodulazione su un piano di pericolosità maggiore rispetto alla distorsione armonica.

La distorsione armonica si misura in regime forzato stazionario usando come stimoli delle sinusoidi di ampiezza costante al variare della frequenza. Se un dispositivo producesse solo distorsione armonica di ordine pari l’effetto sarebbe uno spostamento del timbro degli strumenti riconoscibile solo da chi conosce il vero timbro dello strumento. Ma dove c’è distorsione armonica c’è sempre distorsione di intermodulazione che è la forma più subdola (perché dipende dalla forma dello stimolo) e più fastidiosa (perché non armonica e perché genera componenti a bassa frequenza potenzialmente mascheranti).

La distorsione armonica viene misurata mantenendo l’ampiezza dello stimolo costante al variare della frequenza: è come se misurassimo la distorsione con un rumore bianco ma usando come stimolo con una riga spettrale per volta.

i programmi musicali hanno spettro più simile al rumore rosa che al rumore bianco.
Ma questo significa che la misura di distorsione armonica utilizza uno stimolo che cresce di almeno 10 dB per decade verso le alte frequenze rispetto alle effettive condizioni d’uso. Ammesso che il tasso di distorsione armonica sia proporzionale allo stimolo (come avviene nei sistemi di una certa qualità) la misura di distorsione armonica fornisce tassi sovrastimeti specie nella seconda e terza decade. Nell'ultima ottava sono mediamente 20 dB più alti (in sostanza la distorsione misurata nell'ultima ottava va divisa almeno per dieci). Ne segue che un tweeter che misura un tasso dell’1% nelle effettive condizioni d’uso produce lo 0.1% di distorsione o anche meno (praticamente non udibile).

I criteri di udibilità della distorsione armonica vanno rivisti. In particolare il tasso di distorsione misurato per un sub woofer è credibile, quello misurato a 20kHz per un tweeter sicuramente non lo è.
Le misure di distorsione armonica servono a poco a meno che non diano risultati ottimo (2^ e 3^ molto bassa con armoniche superiore assenti).
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Re: La distorsione armonica

#2 Messaggio da MarioBon »

Immagine

questa qui sopra è una misura di distorsione copiata dal sito di DiBiRama (che consiglio perchè ricco di test su altoparlanti)
e riporta la distorsione armonica misurata con livelli crescenti dello stimolo sinusoidale. Nel grafico ho sovrapposto una retta con pendenza di 10 dB per decade che mostra di quanto si dovrebbe attenuare lo stimolo per portarlo più vicino alle effettive condizioni d'uso.
Per un altoparlante di media qualità la distorsione è proporzionale all'ampiezza dello stimolo quindi si intuisce quanto si ridurrebbe la distorsione armonica.
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Re: La distorsione armonica

#3 Messaggio da MarioBon »

La conclusione è che la misura della distorsione armonica non solo non è molto significativa ma può dare indicazioni sbagliate.
Molto meglio una misura di distorsione con segnali multitono che mostrano tutti i tipi di distorsione contemporaneamente
come quella che segue che mostra l'effetto di un filtro passa alto sulla distorsione prodotta da un tweeter.
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Re: La distorsione armonica

#4 Messaggio da Coltr@ne »

Scusa se divago.
Ultimi due grafici, a bassa frequenza sembra che il tweeter distorca di più quando filtrato.. Perchè?

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Re: La distorsione armonica

#5 Messaggio da MarioBon »

Coltr@ne ha scritto: 30/08/2022, 16:44 Scusa se divago.
Ultimi due grafici, a bassa frequenza sembra che il tweeter distorca di più quando filtrato.. Perchè?
è un po' di rumore (perchè non faccio medie)...
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Re: La distorsione armonica

#6 Messaggio da MarioBon »

La misura di distorsione armonica per gli altoparlanti è poco significativa (per i motivi detti).
Dato che anche un amplificatore riceve un segnale con spettro più simile ad un rumore rosa che ad un rumore bianco si può ripetere pari pari quanto detto per gli altoparlanti ma con una precisazione. Nei sistemi di altoparlanti multivia la parte di segnale che arriva al woofer non può intermodulare con quanto arriva al medio o al tweeter. Un amplificare integrato processa tutto il segnale e le possibilità di intermodulazione sono molto più ampie. Ne segue che, specialmente per gli amplificatori, andrebbero fatte le misure di distorsione con segnali multitono (meglio ancora con segnali musicali visto che per gli ampli si può). Non a caso i sistemi multiamplificati (dove l'intermodulazione è limitata anche nell'amplificatore) risultano essere i migliori (almeno potenzialmente).
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