Distorsione armonica - come leggere un grafico

Ciao a tutti, visto che sono quasi totalmente ignorante in materia, qualcuno potrebbe darmi una mano ad capire come vanno letti ed interpretati grafici come quelli che seguono?
Il mio problema nasce dal fatto che raramente le cuffie si possono ascoltare prima dell'acquisto e spesso bisogna affidarsi alle impressioni altrui o grafici. Questi sulla distorsione armonica ??????
Almeno la prossima volta evito anche di sparare cavolate in giro...


questo è ciò che scrivono sul loro sito:

Distortion Products

What it means: When you put a single tone, say 500 Hertz, into the headphones, you should only get a single tone out. But if the headphones are "non-linear" you will get some extra energy out at other frequencies. These are called "distortion products" and happen at multiples of the fundamental test tone. In the case of a 500Hz tone, the 2nd harmonic would be at 1000Hz; the third harmonic at 1500Hz; the forth at 2000Hz, etc.

How to intrepret the line: Theoretically, the perfectly linear headphone would have no harmonic peaks whatsoever; in practice this is rarely the case. The full poindexter discussion is complex, but the general wisdom is that distortion is less audibly disturbing when the each peak gets smaller as the frequency goes up AND that the second harmonic is not nearly as disturbing as the third.

Generally, it is our experience that tight, clean, articulate-sounding headphones have few harmonic distortion products. Headphones that sound lush (thought to be the even harmonics) or hard and/or grainy (thought to be the odd harmonics) probably have a lot more harmonic distortion. It is our experience, however, that some very good-sounding headphones have a significant amount of harmonic distortion, so it would be wrong to assume that just because there are a lot of distortion products that the headphones sound poorly. It's just not the case. The ears have to be the guide

Non sono i grafici a non dire la verità,
è la lettura e l'interpretazione dei grafici ad essere inaffidabile.

Ti faccio un esempio:
i grafici sono i dati ISTAT
la lettura dei grafici sono le interpretazioni che ne fanno politici e giornalisti

i dati ISTAT nascono già tendenziali
anche i grafici nascono già tendenziali

la lettura dei grafici da parte dei più convinti che ti vogliono convincere
sono assimilabili alle promesse elettorali

Bene, adesso che sai la verità sai di non poterla sapere mai!

Ok Valter, ma io vorrei capire l'ABC della lettura di un grafico sulla distorsione armonica indipendentemente dal fatto che sia "carico di teoria" o meno.

Vorrei imparare a leggere l'italiano indipendentemente dal fatto che Beatrice sia realmente esistita o meno.

se non imparassi a leggere dovrei affidarmi a chi mi racconta una sua storia su dati magari già viziati. ed è ancora peggio

facendo un sondaggio scoprirai che c'è molta più gente che sa la verità di quanta possa dimostrare che non esista.

Anche io sono molto interessato alla lettura dei grafici...

Frankie ha scritto:Anche io sono molto interessato alla lettura dei grafici...

hai presente quando ti ho detto che era abbastanza semplice?
(perdonami... )

Forse puoi trovare qualche info utile in fondo a questa pagina, sezione "Come leggere le misure pubblicate dalle riviste": http://www.mariobon.com/

alessandro1 ha scritto:Ciao a tutti, visto che sono quasi totalmente ignorante in materia, qualcuno potrebbe darmi una mano ad capire come vanno letti ed interpretati grafici come quelli che seguono?
Il mio problema nasce dal fatto che raramente le cuffie si possono ascoltare prima dell'acquisto e spesso bisogna affidarsi alle impressioni altrui o grafici. Questi sulla distorsione armonica ??????
Almeno la prossima volta evito anche di sparare cavolate in giro...


questo è ciò che scrivono sul loro sito:

Distortion Products

What it means: When you put a single tone, say 500 Hertz, into the headphones, you should only get a single tone out. But if the headphones are "non-linear" you will get some extra energy out at other frequencies. These are called "distortion products" and happen at multiples of the fundamental test tone. In the case of a 500Hz tone, the 2nd harmonic would be at 1000Hz; the third harmonic at 1500Hz; the forth at 2000Hz, etc.

How to intrepret the line: Theoretically, the perfectly linear headphone would have no harmonic peaks whatsoever; in practice this is rarely the case. The full poindexter discussion is complex, but the general wisdom is that distortion is less audibly disturbing when the each peak gets smaller as the frequency goes up AND that the second harmonic is not nearly as disturbing as the third.

Generally, it is our experience that tight, clean, articulate-sounding headphones have few harmonic distortion products. Headphones that sound lush (thought to be the even harmonics) or hard and/or grainy (thought to be the odd harmonics) probably have a lot more harmonic distortion. It is our experience, however, that some very good-sounding headphones have a significant amount of harmonic distortion, so it would be wrong to assume that just because there are a lot of distortion products that the headphones sound poorly. It's just not the case. The ears have to be the guide

effettivamente questo mi sta aiutando un po' http://mariobon.com/Articoli_nuovi/431_Distorsione.htm

"La qualità dell’altoparlante dipende dalla quantità di armoniche prodotte (in particolare oltre il decimo ordine): gli altoparlanti con il suono migliore producono un limitato numero di armoniche. La prevalenza di armoniche pari indica asimmetria, la prevalenza di armoniche dispari indica compressione e clipping. Quindi l’altoparlante migliore dovrebbe mostrare una ridotta distorsione di ordine pari (alta simmetria) mentre le armoniche dispari dovrebbero mostrare un brusco incremento da una certa ampiezza dello stimolo in su.
Gli altoparlanti scadenti producono distorsione oltre la dodicesima armonica (se la frequenza di risonanza vale 50 Hz la dodicesima armonica vale 600 Hz).
E’ molto importante verificare la presenza di sub-armoniche."

Alessandro,
cosa non ti è chiaro nei grafici di THD postati?

Vorresti sapere come leggerli o solo raffrontare le varie cuffie?

Ciao Fernando,
Soprattutto quello delle Dt880 32 Ohm e Dt880 600 Ohm. Le ho entrambe, ma a orecchio la 600 mi risulta più piacevole, meno affaticante, pulita... insomma quasi all'opposto del risultato del grafico, sempre che lo stia interpretando correttamente, oppure mi piace la distorsone

Quindi parliamo di questo confronto:


La prima considerazione da fare in merito è che il livello di tali distorsioni è talmente basso
da renderle praticamente inudibili. Ci sarà di certo chi obiettarà immediatamente che non è
vero e che lui sente il frusciare dei... fantasmi. Problemi suoi.

Qui stiamo parlando di distorsioni di II armonica a meno 75dB e la terza intorno a -70!

Significa che il loro livello è circa 2.000.000 (due milioni!) di volte inferiore alla fondamentale
per tutt'è due i modelli.

Per altro questi livelli sono rilevati con la fondamentale a 90dB, un livello molto alto che non
si può, almeno ragionevolmente, sopportare per molto tempo (90dB continui, dico, come è
in questa misura).

Più realisticamente ascoltiamo ad un livello medio di 70~75dB con picchi di circa +15~20dB
(la musica non è mai un segnale continuo) e ciò significa che quelle distorsioni sono ancora
più basse.

Ancora più inudibili.

Tralasciando quindi il cercare sul versante distorsione qualche differenza dovremmo
forse volgere l'attenzione alle curve di risposta.

Però anche qui difficilmente troveremo risposte univoche ed oggettive non fosse altro
perchè la nostra valutazione di questa o quell'altra curva è quanto di più soggettivo
possa esistere.

A cosa servono allora tanti grafici e misure?

Beh, di certo ad individuare marchiane mancanze o esagerazioni. Per dire: una risposta
più regolare e lineare di un'altra oppure più o meno estesa indicherà un prodotto molto
probabilmente migliore. Oggettivamente migliore.

Così pure se una cuffia, in questo caso, rivela una distorsione molto o troppo più alta
di un'altra probabilmente sarà di livello meno buono.

Le vere differenze, purtroppo, le fa il nostro orecchio e le filtra il nostro cervello.

Ed il vero discriminatore sono il nostro gusto e l'esperienza di ascolto di musica e suoni
possibilmente reali, non riprodotti.

Grazie Fernando,

Qundi poniamo il caso che ci siano altre cuffie con altri grafici la cui distorsione è molto più elevata:
Quanti Db dovrebbero essere per essere effettivamente udibili e inficiare un normale ascolto?

Sulla quantità di distorsione normalmente distinguibile si è da sempre dibattuto molto
e si dibatte ancora anche se, forse, un po' meno.

Per un campione ragionevolmente significativo di persone normali un livello intorno allo
1% (-40dB SPL) è già non individuabile.

Ooops, scusate.

Rileggendo mi sono accorto che facendo a mente, o per meglio dire a "spanne", la
valutazione dei -75 della seconda / terza armonica del grafico ho preso un'abbaglio.

In effetti se quel grafico fosse riferito alla di potenza elettrica RMS la mia stima
sarebbe stata giusta ma lì, trattandosi di dBSPL le cose cambiano ed i -75dB portano
ad un livello di distorsione di "soli" 5620 volte circa minori della fondamentale.

Troppo tardi ho già buttato tutto.

dando un'occhiata anche ad altri grafici di altre cuffie sono tutte abbastanza lontane dai -40 db.

Abbi pazienza sono un po' niubbo ma curioso:
Questo significa che grafici del genere sono inutili per ciò che concerne il campo dell'udibile e sono semplici virtuosismi da "misuroni", oppure andrebbero correlati ad eventuali grafici di distorsione armonica e caratteristiche dell'amplificatore?
Cerco di spiegarmi meglio: Se un amplificatore ha un andamento in distorsione simile a quello della cuffia; i due valori si sommano semplicemente rischiando quindi di superare la soglia dei 40 db con facilità?

In linea di massima il livello finale di ogni armonica dovrebbe essere la sommatoria
dei rispettivi prodotti di tutta la catena audio ma non è detto che sia proprio così
e nemmeno così semplice.

In realtà, se è vero che le armoniche dispari si sommano effettivamente la stessa
cosa può NON avvenire con certezza matematica per le pari dove entrano in gioco
pesantemente la FASI relative di ogni apporto.

Incredibilmente potrebbe accadere, anzi spesso succede, che la seconda armonica
prodotta da un componente venga "ridotta" da quello successivo che ne genera, sì,
anch'esso ma magari con fase invertita rispetto al primo. Ciò comporta che le due
distorsioni si elidano a vicenda e la risultante ne venga di molto ridotta.

Non è proprio così semplice ma il fenomeno esiste e detto "cancellazione armonica".

Nel caso delle cuffie di cui si discute i livelli sono comunque talmente bassi da non
destare nessunissimo timore e con qualunque abbinamento mai si arriverà a livelli
udibili.

grazie ancora Fernando, e complimenti per la chiarezza.

Vi è però un piccolo particolare, anzi nemmeno tanto piccolo, che queste misure di THD
possono mettere in evidenza.

Guardiamo meglio la curva della DT880 - 600Ω:



e qui in confronto con la sorella a 32Ω



si nota benissimo che mentre la 32 ha solo le righe verticali relative alle armoniche
la 600 presenta un tappeto di rumore abbastanza anomalo fino ai 1200Hz circa.

Questo comportamento farebbe pensare ad una qualche vibrazione anomala della
struttura della cuffia o di qualche sua parte.

Se volessimo invece fare una valutazione di qualità rispetto ad un po' tutti i grafici
postati tenendo in considerazione solo il paramentro distorsione io riterrei la migliore
la Senny HD800 non bilanciata, virtualmente senza distorsioni!

A seguire la versione bilanciata e poi la HiFiMAN HE400 il cui spettro di decadimento
armonico è generalmente ritenuto ottimale con la seconda (Occhio! Moolto più alta
che nella DT800, 55dB~) più alta della terza a sua volta più alta della quarta e dopo
più nulla!

Questo tipo di andamento, detto "monotonicamente decrescente", è ritenuto dalla
gran parte degli esperti ben suonante e in generale più "eufonico" e gradito al nostro
orecchio e questo, ripeto, nonostante una II armonica ben più alta.

Sono quindi da guardare con diffidenza proprio quegli andamenti che presentano dei
livelli bassi delle armoniche diciamo vicine, es. II, III, IV, ma con quelli delle armoniche
di ordine più elevato, VII, VIII etc. più alti. Purtroppo proprio il caso delle Beyer.

quello che mi sorprende è che anche la T1 della Beyer, il modello di punta da circa 1000,oo euro presenta un andamento similare. Potrebbe trattarsi di una scelta progettuale?

dando un'occhiata ad altri modelli ho anche notato che spesso al salire dell'impedenza aumentano anche i livelli di distorsione delle armoniche più elevate.

Aggiungo che i test sulle cuffie sono fatti amplificandole con questo: http://www.stereophile.com/content/headroom-max-headphone-amplifier-measurements magari

e il link riportato credo sia "esterno" a Headroom, quello dei grafici-cuffia riportati.

per rincarare la dose aggiungo questi grafici scelti e liberamente riassemblati da me prendendo materiale da www.innerfidelity.com per gentile concessione di Tyll Hertsens.

questi sono in percentuale: