Limiti (di tollerabilità) della Ampiezza: in un ambiente chiuso, la massima ampiezza tollerabile per i picchi di pressione è inferiore di almeno 10 dB rispetto all’aperto o ai grandi ambienti (teatri e auditori). Questo è dovuto al cammino libero medio limitato che aumenta l’energia che raggiunge l’orecchio nell’unità di tempo. (Olson – Music, physics, and Engeneering – pag 399).

Cercare di riprodurre i livelli di una rappresentazione dal vivo in un ambiente chiuso di volume molto inferiore è pericoloso per l’integrità dell’apparato uditivo. La capacità di sopportare forti pressioni sonore è indice di un sistema uditivo irrimediabilmente danneggiato.

 

Limiti (di tollerabilità) della Distorsione: la distorsione, nel tempo, produce fatica da ascolto crescente. Se l’unico scopo è la intelligibilità del parlato allora ha senso definire un limite di distorsione tollerabile JTD in funzione della intelligibilità e della fatica da ascolto da applicare in particolare ai sistemi di rinforzo della voce (che devono essere ascoltati per molte ore).

Per la riproduzione della musica la valutazione della qualità sonora va oltre la intelligibilità del parlato ed è richiesta “la intelligibilità” di dettagli musicali e ambientali molto deboli. Nella pratica un diffusore acustico, ascoltato ad un certo volume e per un’ ora (magari con un determinato genere musicale) può apparire adeguato. Ma lo stesso diffusore dopo due ore può provocare affaticamento. In questo caso la distorsione è udibile e si mantiene nei limiti di tollerabilità per un certo tempo. Nei test critici di ascolto si dovrebbe specificare la durata del test (e fissare una durata standardizzata di almeno due ore). Il fatto che la distorsione sia tollerata non significa che non produca effetti a scapito di Chiarezza e Spazialità.

 

Nel confronto tra due amplificatori diversi, ascoltando un brano dei Pink Floyd che inizia con i belati di un gregge di pecore, con l’amplificatore A le pecore appaiono tutte allineate tra i due diffusori, con l’amplificatore B le pecore appaiono distribuite anche in profondità. Evidentemente la distorsione prodotta dall’amplificatore A è tollerata ma produce un appiattimento della scena perché maschera le riverberazioni. La distorsione, in questo caso, viene percepita come un  appiattimento della scena e facilmente riconosciuta attraverso il confronto. Questo significa che sono stati mascherati i segnali che forniscono all’apparato uditivo le informazioni legate alla distanza della sorgente: la riverberazione (si tratta quindi di segnali la cui ampiezza è almeno 20-40 dB sotto il livello del segnale “principale” e possono essere mascherati da un tasso di distorsione nell’ordine del 10 fino all’ 1%) . Questo esperimento è stato condotto sostituendo solo l’amplificatore.

In questo esperimento la distorsione prodotta dai diffusori (molto bassa) non contribuisce. Va sempre tenuto presente che il diffusore acustico a più vie ha meno possibilità di intermodulazione di un amplificatore.

 

Gli strumenti PPM (Peak Programme Meter) anche detti di quasi-picco misurano il picco di segnale sulla media calcolata su 5 (tipo I) o 10 millisecondi (tipo II). Tali strumenti si basano sull’assunto che picchi di segnale più brevi possono essere limitati senza conseguenze udibili. Ciò significa che anche forti distorsioni di forma sui picchi di segnale inferiori a 5 millisecondi sono tollerati (almeno nella esperienza di chi progetta e utilizza gli strumenti PPM). Questo risultato è confermato anche dalla ASDA dei CD Audio.

 

Va detto che un picco di 5 o 10 mS non può essere visto “a occhio” su uno strumento ad ago (l’occhio ha un tempo di risposta di 100 mS). Non ci sarebbe nulla di strano se, in corrispondenza dei picchi “stondati” o “tosati”, si misurassero tassi di distorsione dal 10% in su.

 

Limiti (di tollerabilità) della Distorsione di Forma: la distorsione di forma riguarda la riproduzione dei picchi. Per esempio un amplificatore a stato solido in clipping “appiattisce” i valori massimi di in segnale (Hard Clipping) mentre un amplificatore a valvole lo “stonda” (Soft Clipping ). Nel clipping duro vengono generate una quantità di armoniche di ordine dispari ed esse appaiono in un tempo molto breve. Nel clipping soffice la distorsione si manifesta “un poco alla volta”. È risaputo che la distorsione prodotta dagli amplificatori a valvole è meglio tollerata di quella prodotta dagli ampli a stato solido. Si sa cje ciò avviene, si sa come e perché ma è difficile quantificare.

Quello che si può fare di sicuro è confrontare la forma del segnale originale con a forma del segnale riprodotto e annotare la differenza. Per rendere questa operazione possibile si deve anche controllare che lo spettro dello stimolo non sia più esteso della risposta in frequenza del DUT.

 

Vediamo cosa si può fare con un analizzatore di spettro: sia dato un segnale che presenta un picco isolato di un certa durata. L’analizzatore di spettro tratta qualsiasi segnale come se fosse periodico. Quindi possiamo selezionare il segmento di segnale che contiene il picco, applicare una finestra di pesatura in modo che diventi un segnale di classe A. A questo punto, grazie alla linearità della FFT possiamo calcolare la differenza tra lo stimolo e la risposta e ottenere il solo spettro causato dalla distorsione di forma. Ora però non possiamo dire che quella distorsione emerge solo durante la riproduzione del picco e quindi, in effetti, non abbiamo misurato la distorsione del picco. Per quello che è la FFT la distorsione misurata è presente durante tutto l’intervallo di acquisizione. Ne segue che la distorsione di forma non si può misurare con l’analizzatore di spettro (almeno per come intendiamo la misura della distorsione).