Audio_Italia

Questa espressione "effettive condizioni d'uso" l'ho imparata dalle riviste parecchi anni fa (non ricordo se Suono o Audio Review).
Per quanto riguarda l'impianto di riproduzione audio, volgarmente detto "lo stereo", le effettive condizioni d'uso prevedono una catena di riproduzione (sorgente, amplificatore e sistema di altoparlanti) debitamente connessa ed opportunamente posizionata nell'ambiente.
Nelle effettive condizioni d'uso lo stereo riproduce musica (speriamo ben registrata). La valutazione della qualità della riproduzione vanno fatte in queste condizioni.
Questo, in effetti, è quello che si fa in un test di ascolto: si sistema l'impianto, si mette su musica e si ascolta.
In queste condizioni si ottiene un giudizio soggettivo e che, per di più, dipende in buona parte dall'ambiente e dai particolari "abbinamenti".
A parte l'ambiente, l'abbinamento più critico è quello tra il sistema di altoparlanti e l'amplificatore. Utilizzare un amplificatore a stato solido o uno a valvole, un diffusore con impedenza alta o bassa può portare a giudizi di ascolto molto diversi (nel bene o nel male). Anche i cavi hanno la loro importanza ma solo se sono molto lunghi e/o molto sottili.
Per liberarsi da questa "dipendenza" e anche per abbinare al meglio i vari dispositivi, si eseguono delle misure. Alcune misure non lasciano molto spazio alle interpretazioni. Per esempio l'impedenza elettrica dei sistemi di altoparlanti ed il fattore di smorzamento di un amplificatore. Appena più incerta è la determinazione della sensibilità del sistema di altoparlanti (che può variare di qualche dB con il metodo di misura) e la potenza dall'amplificatore (potenza continua, impulsiva, su carichi resistivi, reattivi, ecc.).
Tuttavia conoscendo:
- l'impedenza del sistema di altoparlanti
- la sensibilità del sistema di altoparlanti
- il fattore di smorzamento dell'amplificatore
- la potenza continua dell'amplificatore su 4 e 8 ohm
ci sono le informazioni sufficienti per "accoppiare" (almeno ragionevolmente) altoparlanti ed amplificatore in funzione del livello SPL che si vuole raggiungere in un certo ambiente.

Ma la valutazione della qualità della riproduzione richiede molto altro. Per esempio si deve valutare la linearità della catena di riproduzione. Fortunatamente questo può essere fatto valutando la linearità di ciascun dispositivo separatamente.
Qui entrano in gioco le "effettive condizioni d'uso". Il problema non è quanta distorsione produce un sistema di altoparlanti quando riproduce onde quadre ma quanta distorsione produce quando riproduce la musica e, ancor più importante, se tale distorsione sarà udibile.

Qui sorgono delle difficoltà.
La prima è che i suoni che non hanno un contenuto informativo come musica e parlato, vengono processati in aree diverse del cervello (sono riconosciuti come "rumore"). Ne segue che la distorsione misurata con segnali artificiali non è direttamente riferibile alle "effettive condizioni d'uso".
Questo per esempio è il caso della distorsione armonica. Quando ascoltiamo musica quello che dà fastidio non è la distorsione armonica ma la distorsione di intermodulazione.

Benché poco utilizzato in Alta Fedeltà, esiste un metodo di misura che permette di misurare la distorsione non lineare con i segnali musicali. Il problema è che questo metodo si può applicare alle elettroniche ma non ai sistemi di altoparlanti.
Quindi potremmo considerare risolto il problema per quanto riguarda le elettroniche e cercare una soluzione per i sistemi di altoparlanti.
Fin qui abbiamo stabilito che, volendo, si può misurare la distorsione di un amplificatore nelle effettive condizioni d'uso. Dato che un amplificatore funziona allo stesso modo nel soggiorno di casa o sul banco di un laboratorio, possiamo eseguire le misure sulle elettroniche con una certa comodità in laboratorio.

Veniamo ai sistemi di altoparlanti. Come si misura la distorsione non lineare?
Con l'introduzione dei primi distorsiometri si cominciò a misurare la distorsione armonica totale (THD e TND+N).
Poi furono inventati gli analizzatori di spettro e divenne comune misurare separatamente la distorsione delle varie armoniche. Oggi con gli stimoli multitono, si misurano contemporaneamente tutte le forme di distorsione (armonica, sub-armonica, intermodulazione e doppler) dando maggior importanza alla intermodulazione.
Ancora però non si possono fare misure con il segnale musicale a meno di non valutare la fatica da ascolto (cosa che può prendere parecchio tempo). Quindi come si fa?
Si dice: se stimoliamo il sistema con un segnale molto intenso e otteniamo una distorsione decente allora, con il segnale musicale, in condizioni meno gravose, le cose andranno meglio.
Il ragionamento ha una sua giustificazione nel fatto che la distorsione non lineare aumenta con il livello dello stimolo quindi, se con un segnale sinusoidale a livello di 100 dB si misura l'1% di distorsione, è presumibile che a livello SPL minore la distorsione sia minore. Tranne eccezioni è così. Chi legge le riviste come Audio Review da parecchi anni si sarà accorto che alcuni diffusori presentano distrosione armonica che diminuisce aumentando il livello del segnale.

L'altro ragionamento che si può fare è il seguente: se non è possibile misurare la distorsione direttamente con la musica, cerchiamo di sintetizzare un segnale che assomigli alla musica il più possibile.
Misurare la distorsione significa poter distinguere il contenuto (spettrale) della risposta dal contenuto (spettrale) dello stimolo. Tutto quello che è presente nella risposta ma non è presente nello stimolo è stato aggiunto e viene classificato come distorsione non lineare.
Questo richiede che lo stimolo abbia dei "buchi" nello spettro per mettere in evidenza la distorsione. Nascono così le prime procedure di misura che fanno uso di terzi di ottava, spettri "bucati" e stimoli multitono.
Uno stimolo multitono può essere fatto in tantissimi modi. Quello più simile ad un segnale musicale contiene una componente spettrale per ogni nota della tastiera del pianoforte e si estende poi fino a 20kHz. Ogni componente ha la stessa energia. In sostanza lo stimolo contiene 12 semitono per ogni ottava per 10 ottave (120 componenti su tre decadi da 20 a 20000 Hz).
Questo stimolo ha lo stesso suono che si ottiene quando si schiacciano contemporaneamente tutti i tasti di un organo elettronico. Viene percepito come musica ed i risultati sono quindi riferibili (più facilmente) alla distorsione percepita nelle "effettive condizioni d'uso".
Non resta che scegliere
- l'estensione dello spettro (per esempio da 32 a 16000 Hz con 108 componenti, da 20 a 20kHz con 120 componenti, altro ancora...)
- il fattore di cresta (tra 3 e 4 come nella musica pop)
- il livello SPL a cui eseguire la misura.
Se lo si desidera si possono attenuare od esaltare alcune parti dello spettro per renderlo più simile allo spettro medio di un certo genere musicale.
Ammesso che il segnale contenga tutte e 120 le sue componenti e che il livello venga regolato per ottenere un SPL di 100 dB, ogni componente presenterà un livello di 79.21 dB (praticamente 20 dB sotto il livello complessivo).
Con questo tipo di stimolo la minima distorsione percepibile si ottiene quando lo spettro della distorsione sta (frequenza per frequenza) almeno 50 dB sotto al livello dello spettro dello stimolo (0.32%).

Grazie Mario aspetto sviluppi....