Por qué la distorsión del subwoofer es diferente de la distorsión del amplificador

Por qué la distorsión del subwoofer es diferente de la distorsión del amplificador

PSA-S3600i-thumb.jpgRecientemente, me alarmó saber que algunos participantes en un foro de audio afirmaban que un subwoofer que había medido tenía una distorsión 'espantosa'. No me habría molestado si el subwoofer realmente tuviera una distorsión 'espantosa', pero este subwoofer es uno de los mejores que he medido en su rango de precio y tamaño. Sin embargo, no puedo culpar a los entusiastas de ese foro, porque cualquiera fuera del puñado de personas que realizan mediciones de salida de subwoofer habría pensado lo mismo.





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El problema surgió cuando compartí las medidas de salida de mi subwoofer CEA-2010 con el fabricante, y el fabricante, con mi permiso, las compartió con otro sitio web. (Comparto felizmente mis medidas CEA-2010 porque quiero promover el uso de medidas de salida en revisiones de subwoofer). La confusión surgió porque el otro sitio web publicó mis números de distorsión, en lugar de solo la salida máxima en decibelios. Y si miras los números de distorsión del subwoofer, de hecho pueden verse 'horribles'.





Solo algunos antecedentes: CEA-2010 mide la salida de un subwoofer a diferentes frecuencias de sonido. El volumen aumenta hasta que la distorsión excede un cierto umbral, luego el volumen retrocede ligeramente y el nivel se registra en decibelios. Aquí hay un ejemplo de mediciones CEA-2010 en una revisión y aquí hay un explicación detallada del proceso .





Ese número de dB suele ser todo lo que necesita saber, en mi opinión, pero el programa de software que utilizan la mayoría de los profesionales de CEA-2010 también le dice el porcentaje de distorsión armónica total (incluidos los armónicos del segundo al quinto), así que lo anoto para mis notas . De vez en cuando menciono ciertos números de distorsión en mis reseñas en los casos en los que siento que ilustran algo importante, pero generalmente no los incluyo porque me preocupa que el observador casual pueda mirarlos y asumir que el subtítulo es 'horrible'. Eso es exactamente lo que sucedió en este caso.

El porcentaje de THD permitido por CEA-2010 no es exacto porque el método establece diferentes umbrales para diferentes armónicos (cuanto mayor y más audible es el armónico, menor es el umbral). Pero generalmente el THD promedio permitido por CEA-2010 es de alrededor del 30 por ciento.



'¿¿¿QUÉ???' Puedo imaginarme a algunos entusiastas pensando ahora mismo. (Perdón si te hice escupir un sorbo de café en tu computadora). Eso es porque los números de distorsión que estamos acostumbrados a ver son para la electrónica, como amplificadores y preamplificadores, que operan en toda la banda de audio. Para un amplificador, el uno por ciento de THD es un umbral de audibilidad generalmente aceptado para el amplificador y la distorsión del preamplificador es del 0.5 por ciento. Pero para los subwoofers, es el 10 por ciento. Lo he confirmado cientos de veces al hacer las pruebas CEA-2010. Por lo general, puedo comenzar a escuchar la distorsión cuando el volumen está un par de clics por debajo de lo que se requiere para romper uno de los umbrales CEA-2010, lo que generalmente significa aproximadamente un 10 por ciento de THD.

¿Por qué la distorsión es mucho más difícil de escuchar en los subwoofers? La respuesta es bastante sencilla. La distorsión armónica es la creación de armónicos falsos, debido, por ejemplo, a que un amplificador se conduce más allá de la capacidad de voltaje de su fuente de alimentación, o que un cono de altavoz se empuja al límite de lo que permite su suspensión. Esto convierte lo que debería ser una forma de onda limpia y agradable en una forma de onda 'recortada', con un pico plano donde debería haber un pico redondeado. Cuanto más cuadrada se vuelve la forma de onda, más energía falsa de alta frecuencia se produce. Puede escuchar un ejemplo de esto en el video de YouTube a continuación:





¿Puedes oír la diferencia entre una onda cuadrada y una sinusoidal? Mira este video en YouTube

Si está probando un amplificador con un tono de un kilohercio, el segundo armónico está a dos kHz, el tercero está a tres kHz, y así sucesivamente. Esto es justo en el área donde el oído humano es más sensible. Pero si está probando un subwoofer con un tono de 50 Hz, los armónicos de distorsión más fuertes se encuentran en 100, 150 y 200 Hz, una región donde el oído humano no es muy sensible. Por lo tanto, lo que sería una distorsión extremadamente audible en un amplificador puede ser completamente inaudible en un subwoofer.





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Algunos fabricantes de subwoofers pueden intentar limitar la distorsión de sus productos, digamos, al cinco por ciento. En la superficie, esto puede parecer una buena idea. Sin embargo, la forma en que están logrando este número bajo es configurando el limitador en el amplificador del subwoofer de manera conservadora. Esto puede crear su propio conjunto de problemas porque los otros altavoces del sistema no están gobernados por un limitador a menos que sean diseños activos (es decir, amplificados internamente). En un pasaje ruidoso de una película de acción, es posible que el resto de los altavoces suenen a todo volumen, mientras que el subwoofer se controla. Por lo tanto, todo lo que esté por encima de 80 Hz se reproduce a un nivel alto, pero el limitador del subwoofer. Obtendrá un sonido fino, que es mucho más inaceptable sonoro que un poco de distorsión del subwoofer.

Por supuesto, si estamos hablando de un gran subwoofer que ofrece 118 dB a 50 Hz mientras se mantiene por debajo del cinco por ciento de distorsión, probablemente no escuchará el problema del que estoy hablando anteriormente. Sin embargo, a menos que seas un maníaco de los bajos, probablemente no vas a tocar el sub mucho más fuerte que eso de todos modos, así que me parece que tiene poco sentido configurar el limitador de manera tan conservadora, excepto con el propósito de publicar realmente números de baja distorsión.

En pocas palabras: cuando se trata de salida de subwoofer, los dB son principalmente lo que importa.

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Recursos adicionales
Los pros y los contras de varios subwoofers en HomeTheaterReview.com.
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