Questo
perché la sua scoperta e soprattutto il suo studio approfondito attraverso la
costruzione dei primi dispositivi di ascolto, avvenne molto più tardi. Infatti
il primo strumento di ascolto musicale “ il fonografo “, nacque alla fine
dell’800. Prima esistevano si delle persone che iniziarono a porsi domande sul
suono e ad elaborare i primi studi, ma nulla di concreto si era sviluppato, e
soprattutto con il passare del tempo, molte teorie e tecniche, vennero
abbandonate perché erronee.
Ad oggi con passi da gigante, il mondo dell’audio
sta cominciando ad accelerare la sua evoluzione con la scoperta di nuove
tecnologie, grazie soprattutto anche alla nascita dell’elettronica e del
digitale. E sempre più appassionati si interessano a questo mondo ( fino a
poche decine di anni fa sconosciuto o per lo meno lasciato in disparte ), dando
appunto un contributo notevole e più possibilità ( ovviamente a chi approfondisce
professionalmente questo mestiere ), all’evoluzione.
ACUSTICA : l’acustica è una scienza che si occupa di studiare il comportamento
del suono dalla sua generazione al suo sviluppo nell’ambiente, sia esso al
chiuso o all’aperto. È un mondo ancora tutt’oggi pieno di misteri, ma molti
progressi nel corso degli anni sono stati fatti.
Veniamo
dunque alla spiegazione e all’approfondimento di questo vasto argomento,
cominciando a rispondere a quella che è la domanda più generica, e allo stesso
tempo più significativa dell’acustica.
CHE COS’ E’ IL SUONO ?
A questa domanda sono state date miriadi
di risposte tra cui una in particolare:
Il suono
è una vibrazione periodica non armonica gradita all’orecchio, e si differenzia
dal rumore che è una vibrazione aperiodica non armonica, generalmente sgradita
all’orecchio.
Veniamo
dunque alla spiegazione di questi aspetti :
Il suono
è una vibrazione, questa vibrazione può essere generata da un qualsiasi
materiale in movimento, e si diffonde o propaga attraverso un mezzo elastico (
perché tale mezzo es. l’aria, essendo elastico è in grado di trasferire
energia, mentre un mezzo rigido no ), fino a perdersi completamente per via
della resistenza intrinseca del mezzo stesso.
In
pratica, per quello che interessa a noi, quando un altoparlante si muove, pone
in vibrazione l’aria circostante, cosi facendo le molecole e tutte le
particelle che formano l’aria si muovono e muovendosi producono “
incredibilmente” il suono. Quindi
l’aria non è altro che un mezzo elastico in cui si ha il trasferimento di
energia. Tali particelle subiranno una vibrazione pari all’energia di
spostamento dell’altoparlante, il loro movimento è circolare spostandosi
leggermente dal loro punto di quiete. Oltre a questo movimento, le particelle,
verranno spostate rispetto alla loro posizione iniziale per via della pressione
energetica generata, in questo modo andranno a incidere contro le particelle
vicine che a loro volta incideranno su quelle a loro vicine, fino a perdere
completamente energia. Questo metodo di trasferimento energetico per produrre
suono, di cui tutti i materiali ne fanno parte, siano essi fluidi, solidi o
liquidi, viene definito trasferimento di
energia meccanica.
La perdita di energia nel tempo, è causata, in quanto l’aria, come qualsiasi mezzo in cui si
propaghi il suono, ha purtroppo o per fortuna una sua resistenza, data dalla
pressione, dalla temperatura del mezzo ( nel nostro caso l’aria, quindi i gradi
Kelvin come costante universale, facili poi da convertire in gradi Centigradi
), dalla densità di particelle e molti altri fattori, ad esempio, anche il
fattore umidità.
“
immaginate se non ci fosse resistenza, ogni volta che uno parla, se non vi sono
ostacoli che riflettano il suono, come poi vedremo, si sentirebbe all’altro
capo del mondo “.
Ed è
proprio su questa perdita di energia, ( energia che si perde in un certo lasso
di tempo, perché il suono come tutti ce ne siamo accorti per decadere ci mette
un determinato tempo ), che gli studiosi di acustica cercano di trovare sempre
nuovi mezzi al fine di contrastarla, per spingere il suono sempre più lontanto
e uniformemente, es. la copertura a livello sonoro di uno stadio, o di
controllarlo al fine di rendere un ambiente acustico il più qualitativo
possibile.
Il movimento
di queste particelle non è casuale, ma periodico, altrimenti noi non sentiremmo
altro che rumore o completa sordità nel caso in cui non vi siano variazioni nel
movimento. Ha una sua ciclicita, cioè un movimento costante nel tempo. Quindi
il suono come noi lo percepiamo, per essere tale deve avere periodicità.
Questo
movimento “ periodico “, è dato dalla continua compressione e rarefazione delle
particelle ( nel nostro caso d’aria ), dal momento in cui il mezzo comincia a
vibrare (fig.a ).
La prima
persona che cominciò a studiare questo comportamento fu il fisico Heinz Rudolph
Hertz , il quale diede un nome a questo fenomeno. lo chiamò FREQUENZA e dovendone dare un’unità di
misura, scelse proprio il suo cognome l’ HERTZ.
Una compressione viene definita tale quando vi è una grande densità
di particelle d’aria rispetto a quella naturale della pressione atmosferica,
mentre rarefazione quando vi è una minima densità, inferiore a quella
atmosferica.
Questa alternanza di stato, è
realizzata quando il nostro mezzo che pone in vibrazione le particelle
circostanti, ottiene un movimento alternato, e cio è avanti e indietro, o
comunque anche se scomposto ci deve essere sempre un’opposizione tenuta al
movimento effettuato precedentemente.
Considerando un altoparlante
in vibrazione, le zone di compressione e rarefazione create, si propagheranno
nello spazio con moto costante fino a perdere energia, ma mantenendo la ciclicita
di vibrazione.
Tale fenomeno può essere considerato suono gradito all’orecchio.
Come si
nota dalla figura soprastante, una prima zona di compressione comincia a
propagarsi nel mezzo elastico ( es. aria ), mentre sucessivamente alla
vibrazione opposta del nostro altoparlante, vi sarà una zona di rarefazione che
anch’essa comincerà a propagarsi, entrambe fino a perdere energia, quindi le
particelle, vibreranno sempre meno intensamente, riducendo via via l’ampiezza
della nostra frequenza che determinerà il volume sonoro percepito.
Il
rumore invece, fenomeno molto più complesso da studiare, non presenta
ciclicita, quindi questi fenomeni non si ripetono nel tempo e nello spazio, ma
subiscono delle alterazioni.
L’hertz
è quanto questo ciclo di compressione e poi rarefazione avviene in un secondo. In
questo ciclo poi, è possibile identificarne il T ( periodo ).
E cioè quell’arco di tempo
che la frequenza impiega per ottenere un ciclo completo.
Es. 1 Hz
= 1 ciclo al secondo , 20 Hz = 20 cicli al secondo
Dal
periodo si può ricavare la frequenza. Fz = 1/T
La figura
sottostante mostra i moti vibrazionali delle particelle ( alto e basso in mto circolare
e verso una direzione di propagazione ).
Il
movimento circolare delle particelle elastiche, compie variazioni di raggio a
seconda della pressione esercitata dal mezzo posto in movimento ( es.
l’altoparlante ), tanto maggiore sarà il raggio di vibrazione delle particelle,
e tanto più elevato sarà il suono percepito. Mentre il loro moto nello spazio,
determinerà la velocità del suono nel mezzo elastico.
La velocità di vibrazione
della particella, è inferiore alla velocità di propagazione del suono.
Suoni semplici :
Questo
andamento ciclico della frequenza è detto sinusoidale,
perché si ripete sempre nel tempo in modo armonico, ed è proprio questo che ci
permette di sentire il suono. Se invece di una sinusoide avessimo un segnale
continuo, non udiremmo niente, perché non ci sono variazioni di pressione
nell’unita di tempo.
Un suono
di questo tipo, ( sinusoidale ) e cioè a singola frequenza è detto suono semplice. In natura e nella vita
di tutti i giorni però, non sentiamo suoni semplici ma suoni complessi, e cio è un’insieme di tante sinusoidi. Es. la
musica è formata da suoni complessi, e anche il rumore è composto da suoni
complessi. Solamente che nella musica sono suoni armoniosi che si legano e
combaciano perfettamente tra loro, mentre nel rumore sono molto discontinui e
poco combacianti ( questo ci dà la sensazione di musicalità e di rumore).
Anche se
esiste uno strumento che riesce a generare una sinusoide, il caso del diapason,
generalmente a 440 Hz. Una frequenza sinusoidale ( suono semplice ), la si può
generare solo attraverso appositi strumenti, quali, analizzatori di spettro che
possiedono il generatore di sinusoidi o anche software es. wavelab. Ma all’ascolto finale, avremo
sempre un segnale complesso, in quanto come vedremo, strumenti ideali che non
introducano frequenze spurie che vadano ad alterare il nostro segnale puro, non
esistono.
In
percezione di questo suono semplice si avrà che, più la frequenza è bassa (
pochi cicli al secondo ), e più si udirà ( si avrà una sensazione ), un suono
grave. Più la frequenza sarà alta e più si udirà un suono acuto.
20 Hz =
suono grave , 10.000 Hz = suono acuto .
Analizzando
una frequenza sinusoidale ( fig b ), si possono notare altri fattori, come ad
esempio che essa ha un suo picco massimo positivo, ( amplitude peak ), che è in
pratica la massima pressione in fase di compressione di quella frequenza. E che
ha anche, oltre ad un valore positivo, un valore negativo con un suo picco
massimo negativo.
Questo
perché come abbiamo detto la frequenza, ha zone di compressione che si alternano
a zone di rarefazione passando per uno stato di quiete delle particelle,
indicato come zero, e cioè il silenzio ( pressione atmosferica nel caso dell'aria
). In un suono semplice come una frequenza, il valore del picco positivo è
sempre uguale al picco negativo, e la distanza tra un picco e l’altro è sempre
la stessa. La distanza tra il picco massimo positivo e il picco massimo
negativo è il massimo volume percepito. ( in pratica la dinamica di una
frequenza), ed è detta picco-picco ( peak to peak ).
A questa
frequenza poi, vengono assegnati valori di fase ( si dice fase assoluta quando si parla di una singola frequenza e quindi di
suoni semplici ), a seconda del suo sviluppo nel tempo. Questi valori sono
stati assegnati proprio perché nella realtà è stato scoperto che una frequenza
sinusoidale può essere associata al movimento armonico di un punto su una
circonferenza di raggio unitario
( fasore fig. c ). In pratica, se mettiamo in movimento una circonferenza,
e con essa un punto che ad ogni istante del suo movimento tracci una riga, si
verrà a formare proprio una sinusoide, e dato che un cerchio ha degli angoli a
seconda di quale punto si prenda, anche la sinusoide avrà i suoi angoli.
Essi si
ripeteranno costanti e uguali nel tempo perché è una sinusoide. Quindi come si
nota nella fig. a, il picco massimo positivo avrà fase opposta al picco massimo
negativo e cio’è, + 90° e – 90°. Tutto
il resto avrà valori intermedi.
Ma
quanto è lungo un ciclo ? la lunghezza di un ciclo generalmente è espressa in
metri, e dipende dal materiale elastico posto in movimento. Nel nostro caso (
l’aria ), è importante conoscere la velocità di propagazione della frequenza
che attraversa quel tipo di mezzo. Tramite studi fatti, si è scoperto che
nell’aria il suono ha una velocità di 344 m/s ( metri al secondo ), se si ha
una temperatura ambiente di 21°C
( da qui si deduce che la temperatura incide sulla resistenza del mezzo
elastico ), mentre a 0°C
sarà di 331m/s ( si deduce quindi che si ha un incremento della velocità di 0,6
m/s ogni grado centigrado in più nell’aria). In altri materiali, tipo l’acqua, può
raggiungere i 1440 m/s a 13°, e nel caso del granito anche i 6000 m/s.
Allora,
se presupponiamo una temperatura ambiente di 21° C, la frequenza di 1 Khz avrà
una lunghezza ( e quindi occuperà
e gli servirà uno spazio per riprodurre correttamente un ciclo) di:
λ = c/f λ ( lambda, lunghezza d’onda ) = 344
(velocità suono) / 1000
( frequenza ) = 0,344m
Avrà
quindi una lunghezza d’onda di 34
cm. Da non
confondersi con il tempo di percorrenza in un secondo che rimarrà sempre 344 metri per tutte le
frequenze.
Da
questo si può intuire che, per percepire il periodo intero di una frequenza,
bisogna porre il nostro orecchio oltre la distanza percorsa da un ciclo.
Qui di seguito viene proposta una tabella con le
velocità del suono a seconda del tipo di materiale che attraversa.
“ nel caso dell'aria è bene sapere che questa
velocità è calcolata a terra e cioè con la pressione atmosferica che sentiamo
sulle nostre orecchie, ma alzandoci da terra, e quindi con l’aumento della
latitudine, la pressione atmosferica varia e quindi anche la relativa velocità.
MATERIALE
|
VELOCITA’ DEL
SUONO m/s
|
Gomma
|
40 - 150
|
Aria 0° C
|
331
|
Aria 21° C
|
344
|
Sughero
|
500
|
Piombo
|
1300
|
Acqua 13°
|
1440
|
Plexiglas
|
1800
|
Legno ( dipende dal tipo )
|
3500 - 5000
|
Mattoni, Cemento
|
4000
|
Acciaio, Alluminio
|
5000
|
Vetro
|
5000
|
Granito
|
6000
|
Da
questo si può intuire che, per percepire il periodo intero di una frequenza,
bisogna porre il nostro orecchio oltre la distanza percorsa da un ciclo.
Nella
vita di tutti i giorni però, come abbiamo detto ci sono suoni complessi e non semplici.
Un consiglio è quello si di posizionarsi abbastanza lontanti per sentire bene tutte
le frequenze percepibili ( in un contesto generico da 7 metri in su. In realtà,
siamo sempre limitati dalle dimensioni dell’ambiente in cui ci troviamo,
soprattutto in spazi chiusi ).
Un’ultimo
aspetto da noi creato ma che in natura non esiste, è quello del valore efficace detto RMS ( route mean
square ), abbiamo avuto la necessita di creare questo valore perché il nostro
orecchio non percepisce i picchi dei suoni e quindi delle frequenze ma, un
valore medio di essi. L’RMS appunto, si trova facendo il valore del picco della
semionda della frequenza per 0,707.
Es. se la frequenza ha un picco a 10, noi
udiremo un valore medio di : 10*0,707 = 7,07
Sarà
proprio questo il valore del volume che noi sentiremo, il volume medio generato
da quella frequenza.
Il
valore di picco ci da solo una sensazione di pressione acustica dello
strumento, putroppo è proprio questo valore che ci crea danni permanenti
all’udito, e ai nostri strumenti di lavoro.
Prima di
chiudere l’argomento sui suoni semplici è bene chiarire un altro aspetto che
riguarda l’OTTAVA.
Un’ottava
non è altro che il raddoppiare della frequenza, cio’è se ho 20 Hz per alzarmi
di un’ottava, devo raddoppiare e quindi 40 Hz e via di seguito. Il nome è preso
dall’andamento delle note su un pianoforte, perché tra un DO e l’altro DO ci
sono 8 note ed è, proprio il passaggio tra una frequenza e il suo raddoppio. Si
deduce anche che l’andamento in ottava non è lineare ma esponenziale, perché ci
saranno ottave che contengono più frequenze e ottave con meno.
Ma
questo incremento di ottava, indica la sensazione di raddoppio del suono e cioè
di un valore che ad esempio da basso è passato ad alto come se fosse
raddoppiato. È proprio una questione fisiologica del nostro apparato uditivo.
L’introduzione di questo criterio nel spiegare il nostro sistema di percezione
dei suoni, è dovuto anche e soprattutto, al fatto che si avvicina di più a
interpretare la nostra sensibilità uditiva. In pratica, noi siamo più sesibili
a variazioni in frequenza contenute nelle ottave più basse e quindi con meno
frequenze rispetto a ottave più alte con più frequenze. Es. riusciamo meglio a
percepire la variazione tra 20 e 30 Hz che tra 10.000 e 10.010 Hz. Anche se in
realtà la nostra percezione, è leggermente più fine, e cioè a terzi e sesti
d’ottava.
Queste
bande in ottava danno a noi la percezione di udire suoni che noi definiamo
bassi, alti, medi ecc..
Suoni complessi :
Un suono
complesso si differenzia da quello semplice appena visto e approfondito perché
esso è un insieme di frequenze. Un’insieme di frequenze crea una forma d’onda,
che avrà un’andamento non più sinusodale ma misto tra le frequenze sommate.
L’insieme delle frequenze aventi fase,ampiezza e frequenza diversa, prende il
nome di onda complessa ed è questa che ci da la sensazione di timbro ad es. di
uno strumento. Partiamo dal caso più semplice e quindi di due frequenze uguali
che si sommano.
Quando
due frequenze si sommano, si avrà una fase
relativa, ( fase relativa quando si sommano più frequenze ) se le frequenze
sono uguali e le loro fasi combaciano perfettamente si avrà un raddoppio del
volume di quella frequenza ( amplitude
), quindi un raddoppio della pressione, perché è proprio di pressione che
stiamo parlando, dato che proprio queste particelle che vengono messe in
movimento creano la pressione atmosferica, con la sua unità di misura il Pa
( pascal ). In questo caso si parla di interferenza costruttiva.
( pascal ). In questo caso si parla di interferenza costruttiva.
Mentre nel caso
opposto e cio è di due frequenze in opposizione di fase ( si dice in
opposizione di 180° ), si avrà una frequenza nulla e quindi non si udira
niente, in tal caso si parlerà di interferenza distruttiva. Per valori
differenti di ampiezza considerando sempre due frequenze uguali, si manterrà la
stessa sinusoide, ma con ampiezza data dalla somma o dalla sottrazione delle
due sinusoidi.
Mentre
frequenze con periodi diversi, faranno risultare un suono complesso realizzato
con differenze di fase e ampiezza tra le due sinusoidi.
Es. due sinusoidi 500 e 10.000 Hz
Frequenza complessa
risultante da 500 + 10.000 Hz :
Più
sinusoidi sommeremo e più la forma d’onda diventerà complessa. In natura non si
realizza mai ciò, anche perché sommare perfettamente due frequenze uguali può
essere fatto quasi esclusivamente attraverso l’ausilio di processori
elettronici come computer o tramite collegamenti elettrici. Nella realtà, data
la somma non perfettamente combaciata, si trovano onde complesse aventi forma
d’onda variabile nel tempo e nello spazio a seconda delle frequenze che di
volta in volta vanno ad interferire. Nel
caso di percezione di una controfase, la sensazione derivata è simile a quella di
vuoto.
Sommando
segnali continui, come ad esempio una corrente continua a onde sinusoidali
semplici o complessi, tanto più sarà alto il valore energetico della continua e
tanto più la sinusoide verrà schiacciata, fino a diventare onda prossima a
quella continua, ( in realtà subisce anche alterazioni della risposta,
soprattutto se il segnale non è miscelato correttamente ); lo stesso viceversa
per il caso contrario. Questa tecnica viene utilizzata spesso per aggiungere
distorsioni al segnale pulito, ad esempio per il segnale delle chitarre
elettriche, solamente che prima di aggiungere segnale continuo a quello
sinusoidale, l’onda continua viene inviata verso un circuito di saturazione per
renderla distorta, ed evitare per quanto possibile l’effetto attenuazione
dell’onda complessa.
ARMONICHE E DISTORSIONE
Prima di
definire il concetto di armoniche, è bene chiarire il concetto di distorsione.
Una sinusoide audio, più o meno complessa, deve essere rappresentata dalla sua
generazione alla sua propagazione, in copia, cosi da poter essere percepita
nella sua reale forma. La componente distorsione, identifica proprio
un’anomalia di questo processo, per cui questa onda viene diversificata ed
alterata nel suo stato, e quando arriva ad un determinato ricevente, ad esempio
apparato uditivo, o componenti di
amplificazione, arriva come un suono differente da quello originario.
La
distorsione, può essere classificata come lineare e non lineare. La distorsione
lineare, è quella per cui i valori alterati sono in relazione alle variazioni
dinamiche, di fase e frequenza dell’onda stessa.
Ad esempio, quando un livello
di tensione troppo alto, da o verso un circuito che non è in grado di gestire,
porta ad un sovraccarico, con la conseguente distorsione di tale apparato e
dell’onda stessa, o ad esempio il circuito di un microfono che, non essendo
ideale, va ad alterare la forma d’onda in fase di trasduzione del segnale, da
acustico incidente, in segnale elettrico corrispondente.
Questo tipo di
distorsione, non è mai la sola che si presenta, ma è sempre accompagnata da
quella non lineare, anzi, il più delle volte è presente solo quest’ultima.
Quella non lineare, è un tipo di distorsione indipendente dalle variazioni
della sinusoide naturale, per questo è detta anche spuria.
Un’esempio, possono
essere le famose “ ronze “, percepite come rumore di fondo a 50 hz con forti
contributi armonici ( come poi si andranno ad analizzare ), causati da
un’instabilità, o mal dimensionamento delle circuiterie elettriche, orumori ambientali
esterni, o appunto la presenza di forti contributi armonici come adesso andiamo
ad analizzare.
In
natura, i suoni che noi ascoltiamo, sono ben più complessi, infatti non
esistono frequenze pure anche con più frequenze insieme come nei suoni
complessi, ma, il timbro o lo spettro sonoro che noi sentiamo è il contributo
delle frequenze più le loro armoniche.
In pratica le armoniche sono multipli interi della frequenza fondamentale.
Questa fondamentale è la frequenza che ci fa capire l’intonazione dello
strumento, generalmente la frequenza avente maggiore intensità.
Le armoniche,
sono generate dal fatto che, qualsiasi strumento in grado di produrre suono,
non ha una vibrazione ideale, ma discontinua.
Maggiori saranno le discontinuità
nel movimento e tante più armoniche verranno generate, oltre a questo possono
generarsi anche per contributo esterno, e cioè la pressione generata da uno
strumento, mette in vibrazione un altro strumento vicino, cosi da creare
un’unica forma d’onda risultante dalle interferenze avente una fondamentale e
tutte le armoniche generate dai due strumenti. Nel caso invece di componenti
elettrici o elettronici, il tutto è derivato dall’instabilità dei materiali
stessi cui sono formati, ad esempio dipendenza dalle variazione di temperatura,
della corrente che gli passa attraverso, e molto altro.
Se
abbiamo una fondamentale a 100 Hz la sua prima armonica è 200 Hz, la seconda
300 Hz e via di seguito.
La fondamentale può avere un valore energetico, tensione
nel caso si consideri il dominio elettrico, o pressione sonora in dominio
acustico, maggiore o minore delle armoniche. Di solito negli strumenti è quasi
sempre la maggiore ma nei casi come il violino o comunque strumenti con forte
contributo armonico, la maggiore è la prima armonica. Poi tra le armoniche ci
possono essere vari valori di pressione, non è detto che abbiano tutte lo
stesso valore, generalmente la loro pressione decade all’aumentare e al
diminuire della frequenza rispetto alla fondamentale.
Cio’è rispetto alla
fondamentale la 5à armonica sara più bassa e la 10à sarà ancora più bassa. La
fondamentale però ci da sempre e ci fa capire la nota dello strumento. Se non
ci fosse una fondamentale, non riusciremmo a capire l’intonazione dello
strumento. Le armoniche invece ci danno informazioni sul timbro, e quindi ci
fanno capire che quello è un violino, o un fiato ecc….
Di solito si tengono conto al massimo di una
decina di armoniche perché armoniche superiori hanno un contributo pressochè
nullo.
Un altro
fondamentale apparato generatore di armoniche, è proprio il nostro orecchio.
Molti
studiosi ritengono che il contributo armonico gioca a nostro favore anche se a
volte indesiderato come valori di distorsione, dove le armoniche e le
fondamentali hanno tutte lo stesso valore, Senza di esso il timbro degli
strumenti sarebbe molto diverso e probabilmente non cosi apprezzato.
Le
armoniche generalmente sono comunque valori di distorsione, perché non sono
volute, si generano a caso e la frequenza pura viene alterata da queste. Lo
studio delle armoniche quindi viene sempre fatto su valori di distorsione
proprio per aiutarci a capire meglio la natura di queste spurie.
Le
armoniche dette appunto frequenze spurie, si dividono in due tipologie:
1.
Armoniche
fondamentali
2.
Armoniche
per intermodulazione o parziali
Le
armoniche fondamentali o più comunemente conosciute come THD ( total harmonic
distortion ), sono appunto quelle appena viste e cio’è i multipli interi della
fondamentale.
Il
contributo armonico in distorsione, rispetto ad una frequenza fondamentale lo
si può calcolare :
In
pratica bisogna dividere tutti i valori calcolati in db (tramite appositi
strumenti di misura) delle armoniche, elevate ciascuna al quadrato e sommate
tra loro, fratto l’ampiezza della frequenza fondamentale.
E il
tutto va moltiplicato per 100. Cosi facendo si trova il valore percentuale
della THD.
Se si ottiene un valore THD del 10% significa che il 10% della
fondamentale è distorsione. Valori ottimali per altoparlanti professionali sono
al max. un 1%, mentre negli amplificatori anche 0,01 %.
Le
armoniche per intermodulazione invece ( IMD, inter modulation distortion ),
sono frequenze spurie generate dalla somma o sottrazione di frequenze
fondamentali o armoniche fondamentali. queste nuove frequenze a livello uditivo
sono molto peggiori e deleterie all’ascolto rispetto alle altre armoniche viste
prima.
Es. se
abbiamo due frequenze 400 e 1000 Hz. IMD
= 1000 - 400 = 600 Hz o 1000 + 400 = 1400 Hz
Comunque
non si possono generare valori negativi.
Esistono
poi, anche se non in natura, altre forme d’onda che possono essere generate
tramite software. Ad es. onde quadre, onde triangolari e onde a dente di sega.
Queste forme d’onda vengono create aggiungendo ad una sinusoide fondamentale un
certo numero di armoniche con una certa ampiezza.
Ad esempio l’onda quadra, è
come una distorsione che contiene tutte le armoniche di pari intensità alla
fondamentale.
DAVIDE RUIBA ( Sound Engineer )
DAVIDE RUIBA ( Sound Engineer )
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