¿ Cuanta distorsión eres capaz de detectar ? (tres formas de averiguarlo)

Identificado y cuantificando la distorsión que podemos distinguir

La distorsión harmónica total (THD) se suele expresar como un porcentaje que indica la intensidad con la que un eco residual del propia señal origina se añade a la misma mientras atraviesa todos los elementos de la electrónica. Esto ocurre sobre todo en los DAC/Fuentes y en los amplificadores. Es en estos últimos donde más se dispara esa cifra cuando el amplificador alcanza sus límites de potencia.

Pero la distorsión no es ruido aleatorio. Son ecos (harmónicos) de la propia señal pero con menor intensidad. Generalmente se describen como segundo (multiplicar por 2) y tercer (multiplicar por 3) harmónico. Un equipo, al que se le pida generar una señal única con un tono de un 1khz, a 80dbs, si al medir su salida también aparece una señal de 2khz pero a 20dbs (60dbs por debajo de la original) diremos que genera una distorsión del 0.1%. La mayoría generan algo de distorsión en el 2º harmónico, y otros muchos lo hacen en el 3º harmónico. Dependerá del diseño, distribución y calidad de los componentes electrónicos utilizados en dicho circuito.

Por ejemplo para un DAC, que no genera mucha potencia, un número bueno sería 0.002% que sería 94dbs por debajo de la señal original. Uno realmente bueno sería 0.0005, 106dbs por debajo. Ambos serían, en la práctica, inaudibles aunque el segundo algunos dirían que suena mejor que el primero sin pruebas ciegas yo lo dudaría.


Pero no oímos DAC directamente, oímos altavoces o cascos conectados a amplificadores, que son alimentados por los DACs.

Los amplificadores, al generar bastante más potencia y lidiar con más energía, generalmente añaden más distorsión y lo harán todavía más en cuanto se acerquen a sus límites confortables de trabajo y por eso son la principal fuente de distorsión harmónica desde el punto de vista de la electrónica.

Pero ojo, no es la única ni mucho menos, los altavoces también distorsionan, son elementos mecánicos.. Todo influye, su calidad, su diseño, la caja, la potencia que consume, etc...

Para convertir dbs a porcentajes y viceversa podéis utilizar esta calculadora o esta fórmula para pasar de % a dbs: 20*Log(%/100) = dB


Antes de seguir varias cosas a tener claras:

• Las voces y la mayoría de instrumentos se apoyan, de alguna forma, en una suerte de eco/distorsión para reforzar su potencia. Casi todos los instrumentos acústicos se basan en algún tipo de cajas/elemento de resonancia que lo que hacen es generar "ecos"...
  
• La distorsión acompaña al sonido principal, si no hay sonido no hay distorsión (sería ruido). Así que es fácil que quede enmascarada por el sonido principal, porqué se parece mucho a él y suena muy bajita y junto a dicho sonido... no sería descabellado incluso decir que, estropea el resultado pero también lo refuerza.. aunque mal... ya que ese sonido mezclado (señal + distorsión) no es lo que debería esucharse.
  
• Cuando algo está sonando se considera que, aproximadamente, 60-70dbs es el umbral, más allá del cual no es nada fácil oir algo que esté enmascarado simultáneamente junto aun sonido a ese nivel. Es decir, si oímos algo a 80dbs de potencia, y junto a ese sonido hay otro de 20dbs (60dbs de diferencia por debajo) será muy dificil de diferenciarlo del principal porque nuestro sistema auditivo se centra en el principal. Salvando las distancias es como el iris de los ojos, si lo tenemos cerrado veremos mejor con mucha luz, pero no distinguiremos nada que esté muy en la sombra, si lo tenemos muy abierto distinguiremos elementos en la sombras pero lo que esté iluminado nos deslumbrará y no distinguiremos apenas nada.

Volviendo al principio... ¿ cuanta distorsión soy capaz de detectar ? ¿ necesito que un equipo tenga 0.1% de distorsión ? ¿ o sería incapaz de distinguirlo de uno que genere un 10% ? ¿ o a lo mejor mi mínimo es 0.01% ? ¿ Cuanto debo exigir a la electrónica que me voy a comprar ?

Al lío, las tres formas:

• Este test está francamente muy bien, es fácil de entender y te deja escoger entre tonos o un fragmento de una canción de Tracy Chapman. Empieza con distorsión muy alta y te pide que diferencies entre el original (sin distorsión añadida) y el distorsionado. Al princpio es fácil y evidente... luego ya no tanto... Con práctica se puede mejorar el resultado.
  
• Si queréis vosotros añadir distorsión a vuestros archivos favoritos para ver cuando empezáis a notarla podéis hacerlo con esta herramienta que es la que utiliza Archimago para su test abierto.
  
• En el blog de Archimago se ha abierto una prueba ciega y anónima en internet para que aquellos realmente interesados en probarse a sí mismos y/o a sus equipos hagan pruebas y distingan entre 4 niveles de distorsión diferentes de mejor a peor. No es nada fácil, aviso. No tiene sentido alguno intentar hacer trampas o liarse, el que no se sienta cómodo o no le interese, es muchísimo más sano que pase totalmente del tema ya que la prueba se desvirtuaría. Pero si la hacéis a lo mejor los resultados luego nos sorpenden (yo la he hecho y no tengo en absoluto la certeza de haber acertado, hasta el 30 de abril no se cierra y no se publica nada).

Ojo, esto no es una competición. Cada uno tenemos nuestros gustos, nuestro hardware, nuestra edad, etc...

Espero vuestros comentarios, dudas, críticas y cualquier aportación o debate sano que surja de todo esto...

Saludos

Fantástico aporte. Solo un detalle, cuando comparas armónicos con ecos, no tiene nada que ver.

Un eco supone un desplazamiento temporal, señal con retardo respecto a la original con misma frecuencia (superior a 50 ms y la señal se percibe diferenciada de la original).

Un armónico es un desplazamiento en frecuencia, réplica en tiempo pero a distinta frecuencia que corresponde con múltiplos enteros de la primera.

Habrá que probar esos test, con calma.

Saludos.

Tienes razón con de los ecos, era para que entendiera que el harmónico "acompaña a la señal", aunque como dices sin desplazamiento temporal pero sí en frecuencia.