Total armonics distorsion

VI Congreso Iberoamericano de Acústica - FIA 2008 Buenos Aires, 5, 6 y 7 de noviembre de 2008

FIA2008-A226

Estimador de distorsión no lineal usando características psicoacústicas aplicado a una situación de altavoces
Víctor Manuel Espinoza Catalán(a),
(a) Laboratorio Sala Anecoica, Universidad Tecnológica de Chile. Brown Norte 290, Santiago, Chile. E-mail:victor.espinoza11@docentes.inacap.cl Centro Tecnológico, Facultad de Artes, Universidad de Chile, Compañía 1264, Santiago, Chile. E-mail: vespinozac@gmail.com

Abstract
One way to improve the quality of sound reproduction through loudspeakers focuses on developing techniques for reducing the nonlinear distortion. This type of phenomenon it is showed in a subjective test by trained auditors and distortion estimators (THD, IMD,Ruzz&Buzz and others). The estimators measures the energy produced by the distortion almost without unweighted the psychoacoustic features of human hearing. At present work shows some of these features and then uses them with the classical estimators concept. For this achievement, it is employed a model of loudness with artificial neural networks and a model of simultaneous masking using Matlablanguage. Finally, it will show the measurements made in anechoic chamber using different loudspeakers and then compare them with classical estimators.

Resumen
Una de las formas para mejorar la calidad de reproducción sonora mediante altavoces se centra en el desarrollo de técnicas para la disminución de la distorsión no lineal. Este tipo de fenómeno se evidencia en una evaluación subjetiva porparte de auditores entrenados y por estimadores de distorsión (THD, IMD, Rub&Buzz, etc.). Los estimadores clásicos consideran la medición de energía producida por la distorsión casi sin ponderar las características psicoacústicas del oído. El presente trabajo consiste en incluir algunas características psicoacústicas y combinarlas con el concepto asociado a los estimadores clásicos. Para esto, seempleará un modelo de sonoridad implementado con redes neuronales artificiales y un modelo de enmascaramiento simultaneo en frecuencia programado en Matlab. Se presentan mediciones realizadas en cámara anecoica a distintos altavoces y se comparan con los estimadores clásicos.

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VI Congreso Iberoamericano de Acústica - FIA 2008

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1 Introducción En la actualidad, paradeterminar el grado de distorsión de un dispositivo electroacústico, se emplean índices porcentuales de la cantidad de energía producida por frecuencias armónicas o no armónicas. Conocidos son el “Total Harmonic Distortion” %THD y el “Inter Modulation Distortion” %IMD. Estos estimadores suelen tener valores bajos en dispositivos electrónicos, pero altos en sistemas de altavoces. Esto se debe a lanaturaleza no lineal de la transducción electromecanoacústica; sobretodo en altavoces electrodinámicos. Klippel (2006), describe con claridad la dependencia de los parámetros Thiele-Small con la excursión y temperatura alcanzada por el altavoz en los parámetros Bl(x), Le(x), Kms(x). De igual forma, la distorsión no lineal puede evidenciar defectos en la construcción del altavoz. Ejemplo de esto es: unabobina ubicada fuera del punto de equilibrio de las líneas de fuerza y sistema móvil (spider, diafragma, suspensión) no alineado al chasis. Los diseñadores de sistemas de altavoces consideran el grado de distorsión de estos, pero en ocasiones valores altos de distorsión son evaluados con “mejor” sonido, que otros con bajos valores. Otros estimadores más recientes, como %Rub&Buzz (Temme 2000)ponderan en mayor grado las frecuencias en zonas medias altas, pero sin ser muy específicos en otras zonas de frecuencia. El presente artículo propone un estimador que considere características psicoacústicas del oído para la medida de distorsión “audible” de un dispositivo. 2 Antecedentes Teóricos

2.1 Estimadores de distorsión no lineal En general, los estimadores de distorsión no lineal...