Distortion THD

La « Distortion » est une caractéristique importante des composants audio et est souvent indiquée dans les spécifications des produits pour les haut-parleurs, les amplificateurs et autres appareils audio et acoustiques. Malheureusement, la terminologie est souvent utilisée de manière incorrecte ou des informations supplémentaires importantes sont omises. Dans cet article, nous visons à clarifier les concepts et les méthodes de mesure, ainsi que leur utilisation appropriée.

Tout d’abord, toute Distortion n’est pas mauvaise et indésirable. La Distortion peut être délibérée, par exemple, le son « doux » légendaire des amplificateurs à tubes. Contrairement aux amplificateurs à transistors, les amplificateurs à tubes à vide génèrent une Distortion composée principalement d’harmoniques à nombres pairs qui sont donc étroitement liées à la fréquence fondamentale. Cela produit un son tout à fait agréable aux oreilles humaines.

D’un autre côté, lorsqu’il s’agit d’enregistrer la voix ou la musique et de la reproduire le plus fidèlement possible à l’original, la Distortion est toujours indésirable. La classification et la mesure de ces Distortions indésirables sont abordées ci-dessous.

Les appareils qui mesurent la THD sont largement disponibles et faciles à utiliser. Il existe un inconvénient majeur pour les appareils avec une faible plage de bande passante ; pour les signaux de test avec des fréquences élevées, les Distortions harmoniques sont hors de portée. Pour des lectures précises, vous avez besoin soit d’un système de mesure avec une plage de bande passante élevée, soit de mesurer l’IMD. Pour les mesures IMD, deux tonalités pures ou plus avec une fréquence et une amplitude indépendantes sont utilisées comme signaux de test. Les Distortions non linéaires produiront alors des sommes et des différences de multiples de ces fréquences d’entrée. Les Distortions sont ainsi réparties sur toute la bande passante d’analyse.

Les Distortions sont presque toujours représentées comme des rapports signal/Distortion. Les résultats sont généralement exprimés en pourcentage (%) ou en décibels (dB). Les signaux de test peuvent provenir de sources audio (électriques) ou acoustiques (air).

Avec la THD, il existe deux méthodes de calcul courantes. La THD IEEE, utilisée principalement aux États-Unis, est calculée comme le rapport de la Distortion à la fréquence fondamentale. La THD selon la méthode CEI est courante presque partout en dehors des États-Unis et est calculée comme le rapport de la Distortion à la somme du signal original ET de la Distortion. Dans les anciens systèmes de mesure, le bruit du signal est souvent ajouté à la Distortion, produisant une valeur THD + N (N pour bruit). Dans tous les cas, la plage de bande passante d’analyse doit être spécifiée, car cela a une influence significative sur le résultat.

Avec les mesures IMD, il existe trois méthodes principales utilisées. La méthode MOD, conformément à la norme CEI60268/3, utilise deux tonalités avec des fréquences et des amplitudes sélectionnables. Les produits d’intermodulation des harmoniques d’ordre 2 à 5 sont mesurés. Les méthodes DFD (Difference Frequency Distortion) et CCIF fonctionnent de manière similaire, la différence étant que les deux fréquences sont très proches l’une de l’autre et ont la même amplitude. La méthode DIM (Dynamic Intermodulation), couramment utilisée dans les tests d’amplificateurs, utilise un signal d’onde carrée et une fréquence de modulation supplémentaire.

Spectre DFD (Difference Frequency Distortion)

Avec les systèmes de mesure plus simples, la mesure de la Distortion est principalement limitée à la THD+N. Pour une analyse multicanal et complexe, un système moderne avec une large plage de bande passante et des processeurs de signaux rapides comme l’analyseur audio FX100 est nécessaire. Grâce au logiciel PC FX-Control, tous les types de Distortion pertinents peuvent être mesurés conformément aux normes, rapidement, de manière fiable et facilement.

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