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Indicazioni THD (applicazione audio)

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Indicazioni THD (applicazione audio)

Messaggioda Foto Utentementos » 1 giu 2020, 9:18

Buongiorno a tutti, vi scrivo per un'informazione.
Assodato il significato fisico del THD, quando vado a consultare le specifiche tecniche non è mai indicato il massimo ordine armonico a cui si riferisce la misura.
Ora, premesso che, oltre a essere noto, tempo fa ebbi la possibilità di leggere un manuale che indicò il contenuto armonico di un dispositivo audio caratterizzato da una bassissima distorsione armonica (es. per preamplificatori audio con THD < 0,01%) si estende (all'incirca) sino alla quinta armonica, mi domando:
"C'è uno standard che definisce un limite a riguardo? " "Come mai tale parametro non viene specificato"?
Oppure ho pensato che si riferisse tradizionalmente alla sola banda dell'udibile.
Altra cosa:
Il segnale sinusoidale di test è tipicamente 1 kHz.
Ma l'ampiezza del segnale di test? in un documento ho letto che questa (ovviamente, come giusto che sia) deve essere di valore ridotto, e tipicamente va dalle poche decine di mV alle poche centinaia di mV.
Mi chiedevo se ci fosse uno standard (AES magari) che definisse tali aspetti, oppure se esiste un libro e/o manuale che tratta proprio questi aspetti (mi interessano questi, non altri al momento).
Io sto consultando bene il manuale di BOB METZLER al momento (Audio precision) ma non ho trovato riferimenti a riguardo.
Grazie a tutti.
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[2] Re: Indicazioni THD (applicazione audio)

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 1 giu 2020, 14:43

Il valore di distorsione dichiarato dai costruttori di amplificatori, tranne che in pochi casi, a mio avviso lascia il tempo che trova, come del resto anche tutti gli altri valori e soprattutto quello relativo alla potenza... e non credo siano soggetti a regole, altrimenti gran parte di loro adesso sarebbe dietro le sbarre... e se lo possono permettere soprattutto perché i loro prodotti sono destinati a persone in gran parte incompetenti.

Se invece guardi i datasheet degli integrati per segnali audio, in teoria destinati a gente che se ne intende, come ad esempio questo, le condizioni di rilevamento dei valori sono ben evidenziate e i numeri sono attendibili.
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[3] Re: Indicazioni THD (applicazione audio)

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 1 giu 2020, 15:30

mentos ha scritto:.. tempo fa ebbi la possibilità di leggere un manuale che indicò il contenuto armonico di un dispositivo audio caratterizzato da una bassissima distorsione armonica (es. per preamplificatori audio con THD < 0,01%) si estende (all'incirca) sino alla quinta armonica, mi domando:
"C'è uno standard che definisce un limite a riguardo? " "Come mai tale parametro non viene specificato"?
Oppure ho pensato che si riferisse tradizionalmente alla sola banda dell'udibile...

Misurare la distorsione fino alla quinta armonica oppure su tutta la banda audio non credo faccia molta differenza: le armoniche oltre la quinta, ma direi anche oltre la terza, sono piccole e non incidono significativamente sul valore totale, inoltre non serve una precisione estrema, se un amplificatore distorce lo 0.11% possiamo anche dire che distorce lo 0.1% che è la stessa cosa e probabilmente in quello 0.01% che ci siamo persi c'è il contributo di tutte le armoniche dalla quinta in poi.
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[4] Re: Indicazioni THD (applicazione audio)

Messaggioda Foto Utentementos » 1 giu 2020, 20:08

Grazie mille per la risposta, molto gentile.
In riferimento al data sheet che mi hai mandato, però, non riesco a comprendere quale sia la banda a cui fa riferimento l'indice THD.
Che sia implicitamente la banda dell'udibile?
La cosa che mi ha confuso è che in un libro ho addirittura letto che è desiderabile considerare una banda sino a 80 kHz, perché le componenti superiori a 20 kHz potrebbero generare fenomeni di intermodulazione con gli stadi successivi.
La cosa mi ha lasciato perplesso, e sinceramente non riuscivo a capire come potesse essere possibile una cosa simile :shock: :shock:
Il libro in questione è Analog Circuit Design (Bob Dobkin and Jim Williams) a pag. 676 :shock: :shock:
Grazie mille comunque
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[5] Re: Indicazioni THD (applicazione audio)

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 1 giu 2020, 20:50

Ripeto: il valore complessivo della distorsione è poco influenzato dalla presenza delle armoniche molto distanti dalla fondamentale, quindi l'andamento dei grafici nel datasheet dipende poco dalla banda considerata e credo sia per questo che non l'hanno dichiarata.

Quindi il valore della distorsione totale non è utile per sapere quanto pesano le armoniche molto distanti dalla fondamentale, occorrerebbe invece una analisi spettrale, cioè la misura dell'ampiezza di ogni singola armonica.

Se gli stadi successivi presentano non linearità e se sono presenti armoniche importanti oltre la banda audio, queste possono intermodulare con il segnale audio cioè possono generare altri segnali di frequenza somma e differenza e quindi produrre nuovi segnali indesiderati in banda audio.

Per esempio considerando un segnale audio costituito da due componenti a 11kHz e a 16kHz, se quella a 11kHz distorce e produce una seconda armonica a 22kHz, può capitare che in presenza di non linearità l'armonica a 22kHz intermoduli con il segnale a 16kHz producendo le due componenti somma e differenza, cioè 38kHz e 6kHz e come vedi la nuova componente armonica a 6kHz cade in banda audio.
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[6] Re: Indicazioni THD (applicazione audio)

Messaggioda Foto UtenteDarwinNE » 1 giu 2020, 23:22

Per misurare correttamente la potenza massima di un amplificatore, bisognerebbe specificare il limite di distorsione "accettabile" (per esempio 1%) e vedere a che potenza si arriva a questo.

La banda sarebbe meglio conoscerla per la misura di distorsione, perché se si tiene conto anche del rumore (THD+N), si potrebbe sovrastimare la situazione con una banda troppo larga.

In campo audio, di solito si fanno (o facevano, non sono aggiornatissimo), misure in due modi:

- Analizzatore di spettro FFT.
- Distorsimetro, sostanzialmente un filtro notch.

Nel primo caso, la banda è spesso e volentieri quella offerta dallo strumento, con degli strumenti classici come il B&K 2034 o l'HP 3582A, si arrivava un po' oltre ai 25 kHz. Nel secondo, anche lì dipende dallo strumento: nel mio (EHD36) è specificato 10 Hz- 110 kHz e c'è un bottone per ridurla a 80 kHz.

Comunque, quello che sapevo l'ho scritto qui qualche anno fa:

https://www.electroyou.it/darwinne/wiki ... ampo-audio

Ho dato un'occhiata rapidissima all'integrato specificato da Foto UtenteBrunoValente, non ho visto indicazioni della banda della THD+N, ma viene specificato il sistema di misura (Audio Precision System Two Cascade). Ho trovato questo sullo strumento, forse ci si può fare un'idea:

http://www.testequipmenthq.com/datashee ... asheet.pdf
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