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Che cos’è la distorsione audio e quali sono le cause?

Trascorri del tempo a fare acquisti per prodotti audio, che si tratti di un altoparlante Bluetooth o di un amplificatore per cuffie audiophile, e sentirai parlare di distorsione. Ma cos’è la distorsione audio e da dove viene in primo luogo?

Che cos’è la distorsione audio?

Non aiuta il fatto che la definizione di distorsione sia terribilmente vaga, anche se la stai limitando alla sola distorsione audio. Se una forma d’onda audio esce da un dato segnale modificato o deformato rispetto al segnale di ingresso, tecnicamente si tratta di distorsione.

Esistono due tipi di distorsione audio: lineare e non lineare. La distorsione lineare è un cambiamento nell’ampiezza di un segnale, mentre la distorsione non lineare è un cambiamento nel contenuto di frequenza di un segnale. Sebbene entrambe siano forme di distorsione audio, quando la maggior parte delle persone parla di distorsione udibile, parla di distorsione non lineare.

La distorsione lineare non aggiunge nulla a un segnale. Invece, lo cambia direttamente. Questo può essere in modi molto evidenti come cambiare l’altezza o il volume di un suono, o in modi più sottili come alterare la fase di un segnale.

La distorsione non lineare aggiunge frequenze aggiuntive al segnale. Questi possono suonare come una trama granulosa sopra il suono, quasi come se stessi ascoltando un vecchio disco in vinile . Può aggiungere un ronzio, un sibilo o un crepitio alle registrazioni.

Detto questo, la distorsione non lineare non è sempre spiacevole. La maggior parte della produzione di musica pop utilizza varie forme di distorsione non lineare durante tutto il processo di missaggio, anche in quelle che suonano come registrazioni pulite e incontaminate.

In questo articolo, ci concentreremo sul lato spiacevole della distorsione audio con le tre forme più comuni che potresti incontrare. Si tratta di distorsione armonica totale, clipping e distorsione degli altoparlanti.

Distorsione armonica totale (THD)

La distorsione armonica è un suono che è stato aggiunto alle frequenze originali presenti in un segnale. La distorsione armonica totale è una misura di quanto di un segnale audio è costituito da quelle frequenze armoniche appena aggiunte rispetto all’originale.

Le frequenze armoniche non sono sempre indesiderate. Se la musica fosse composta da tutte le frequenze fondamentali, sarebbe piuttosto noioso. Gli armonici nel suono sono ciò che conferisce agli strumenti i loro timbri unici. La corda del Mi basso su una chitarra è di circa 83 Hz, ma le armoniche a frequenze diverse sono ciò che le conferisce il suono di una corda di chitarra.

Questo non è tutto ciò per cui le armoniche sono utili. Ad esempio, gli ingegneri audio spesso migliorano le frequenze armoniche attorno agli strumenti bassi per assicurarsi che tu possa ascoltarli su altoparlanti più piccoli che fisicamente non possono riprodurre la frequenza fondamentale.

Quando i componenti del tuo impianto stereo aggiungono armoniche a un segnale, di solito non sono piacevoli. Questo è il motivo per cui i produttori mirano a mantenere la distorsione armonica totale dei loro componenti il ​​più bassa possibile. Il THD di un amplificatore di classe D , ad esempio, è regolarmente molto al di sotto dell’uno per cento.

C’è una ragione per questa cifra dell’uno per cento: questo è il livello in cui le persone inizieranno a notarlo. Mentre solo alcune persone possono sentire una distorsione ben al di sotto dell’uno per cento, la maggior parte noterà quando supera quella cifra.

La distorsione armonica è presente in qualsiasi prodotto che includa uno stadio di amplificazione, dal telefono al sistema home theater . Fortunatamente, non lo sentirai spesso e non devi preoccuparti di questo.

Il Clipping

Il clipping è ciò che accade quando un segnale spinge oltre una soglia specifica. Questa soglia è spesso la potenza nominale di un amplificatore, ma il clipping può verificarsi a un segnale audio in molti stadi diversi per vari motivi.

Non importa come o perché il segnale sta superando la soglia, questo taglia efficacemente i picchi del segnale. Il punto in cui in una catena di segnali si verifica il clipping determinerà quanto bruscamente ciò accade, il che significa che il clipping può variare da una distorsione appena percettibile a un suono forte e irregolare che ti fa immergere per il pulsante di accensione dello stereo.

Il ritaglio digitale è in genere la varietà più spiacevole. Ciò può accadere nel software, nei convertitori da analogico a digitale (ADC) o da digitale ad analogico (DAC) di un componente o in un prodotto autonomo come un DAC esterno . Non importa cosa, non è qualcosa che vuoi sentire.

Naturalmente, quanto sgradevole suoni il clipping è spesso il risultato di come lo usi e nel mondo analogico può suonare alla grande. La distorsione della chitarra e l’overdrive sono entrambe forme di clipping, permettendo a una chitarra di cantare in un modo che non potrebbe altrimenti.

Detto questo, quando il clipping si verifica nel tuo impianto stereo, a causa di una mancata corrispondenza dei componenti o semplicemente alzando il volume troppo alto, non è mai una buona cosa.

Distorsione dell’altoparlante

La distorsione dell’altoparlante è esattamente come sembra, e sembra che l’ altoparlante stia cercando di lacerarsi.

La buona notizia è che, la maggior parte delle volte, ciò che si sente distorcere da un altoparlante potrebbe in realtà essere solo un clipping. Questo è probabilmente il tuo amplificatore che lotta per pilotare l’altoparlante e distorce poiché sta superando la sua potenza massima per cercare di portare il suono all’altoparlante. Abbassa il volume e questo si fermerà.

Altre volte, quello che senti è un movimento non lineare nel driver dell’altoparlante, che dovrebbe muoversi in modo lineare. Ciò può essere il risultato dell’utilizzo di un amplificatore troppo potente o di una mancata corrispondenza di ohm tra altoparlante e amplificatore.

In un altoparlante, quando il segnale elettrico colpisce la bobina mobile del conducente, il conducente dovrebbe muoversi a sua volta con la forma d’onda. Se il segnale audio è troppo potente, il movimento può iniziare a toccare il fondo agli estremi, il che significa che non può spingere più aria. È qui che inizi a sentire la vera distorsione degli altoparlanti.

Se ciò persiste, ciò può danneggiare fisicamente l’altoparlante, quindi se pensi di sentire la distorsione degli altoparlanti, assicurati di abbassare il volume il più rapidamente possibile. Anche se si tratta di clipping, di solito significa che qualcosa non va nel tuo impianto stereo o home theater.

Per assicurarti di aver collegato tutto correttamente, dai un’occhiata alla nostra guida ai collegamenti dei cavi dell’home theater.

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