Vamos esclarecer algumas coisas sobre a distorção...

A "distorção" é uma característica importante dos componentes de áudio e é frequentemente mencionada nas especificações do produto para altifalantes, amplificadores e outros dispositivos áudio e acústicos. Infelizmente, a terminologia é frequentemente utilizada de forma incorrecta ou são omitidas informações adicionais importantes. Neste artigo, nosso objetivo é esclarecer os conceitos e métodos de medição e seu uso correto.

Em primeiro lugar, nem todas as distorções são más e indesejáveis. A distorção pode ser deliberada, por exemplo, o lendário som dos amplificadores de tubo. Ao contrário dos amplificadores de transistor, os amplificadores de tubos de vácuo geram distorções compostas por harmónicos com números pares, que estão assim estreitamente relacionados com a frequência fundamental. Isto produz um som que é bastante agradável para os ouvidos humanos.

Por outro lado, quando se trata de gravar voz ou música e reproduzi-la o mais próximo possível do original, então a distorção é sempre indesejável. A classificação e medição destas distorções indesejáveis são discutidas abaixo.

Distorção linear vs. não linear
Uma distorção linear é definida como uma alteração na amplitude ou fase sem adição de novas frequências.

Uma distorção não linear ocorre quando novos componentes de frequência são gerados. As distorções não-lineares são o que normalmente se entende por "distorção".

play sinal original       play sinal linear distorcido       play sinal distorcido não linear

Harmônica vs. sem distorção harmônica
As distorções não lineares são ainda divididas em distorção harmónica ou não harmónica. Na distorção harmônica, todos os múltiplos inteiros da frequência fundamental são considerados. Esta é uma medição de distorção clássica chamada THD (Total Harmonic Distortion). Em aplicações especiais, o número total de harmónicos específicos é considerado. As distorções não-harmônicas são aquelas frequências que não são múltiplos da frequência fundamental, como é o caso do IMD (intermodulation distortion).

Espectro Flexus FX100 THD

Espectro de Distorção Harmônica

THD vs. IMD

Os dispositivos que medem THD estão amplamente disponíveis e são fáceis de usar. Há uma desvantagem principal para dispositivos com a variedade de largura de banda baixa; para sinais de teste com altas freqüências, as distorções harmônicas saem da variedade. Para leituras precisas, você precisa de um sistema de medição com uma faixa de alta largura de banda ou precisa medir o IMD. Para medições IMD, dois ou mais tons puros com frequência e amplitude independentes são usados como sinais de teste. As distorções não lineares produzirão então somas e diferenças de múltiplos destas frequências de entrada. As distorções são assim distribuídas por toda a largura de banda de análise.

Métodos de medição e cálculo
As distorções são quase sempre representadas como relações de sinal para distorção. Os resultados são tipicamente expressos em percentagem (%) ou em decibéis (dB). Os sinais de teste podem vir de fontes de áudio (elétrico) ou acústico (aéreo).

Com o THD existem dois métodos comuns de cálculo. THD IEEE, usado principalmente nos EUA, é calculado como a razão de distorção para a frequência fundamental. THD de acordo com o método IEC é comum em quase todos os lugares fora dos EUA e é calculado como a razão de distorção para a soma do sinal original E a distorção. Em sistemas de medição mais antigos, o ruído do sinal é frequentemente adicionado à distorção, produzindo um valor THD + N (N para ruído). Em todos os casos, a faixa de largura de banda da análise deve ser especificada, pois isso tem uma influência significativa no resultado.

Com as medições IMD, são utilizados três métodos principais. O método MOD, de acordo com a norma IEC60268/3, utiliza dois tons com frequências e amplitudes selecionáveis. São medidos produtos de intermodulação dos harmónicos de 2ª-5ª ordem. Os métodos DFD (Difference Frequency Distortion) e CCIF funcionam de forma semelhante, a diferença é que as duas frequências estão muito próximas uma da outra e têm a mesma amplitude. O método DIM (Intermodulação Dinâmica), comumente usado em testes com amplificadores, emprega um sinal de onda quadrada e uma frequência de modulação adicional.
 

Espectro Flexus FX100 IMD

DFD (Diferença de Frequência Distorção) Espectro

Qual instrumento de medição?
Com sistemas de medição mais simples, a medição de distorção é limitada principalmente ao THD+N. Para análises multicanal e complexas, é necessário um sistema moderno com uma ampla faixa de largura de banda e processadores de sinais rápidos, como o analisador de áudio FX100. Através do software FX-Control PC, todos os tipos relevantes de distorção podem ser medidos de acordo com os padrões, de forma rápida, confiável e fácil.


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