Que es la distorsión armónica y que significa el valor THD

La distorsión armónica es un fenómeno en el cual se generan componentes de frecuencia no deseados en una señal eléctrica o acústica. Estas frecuencias adicionales son múltiplos enteros de la frecuencia fundamental de la señal original y pueden causar una alteración no deseada en la forma de onda.

Cuando una señal se distorsiona armónicamente, su forma de onda se modifica de alguna manera. En el caso de señales eléctricas, como las que se encuentran en sistemas de audio, instrumentos musicales eléctricos, equipos de grabación, etc., esta distorsión puede ser producida por diversos motivos, como amplificadores mal ajustados, sobrecargas en el sistema, interferencias electromagnéticas, entre otros.

En el caso de señales acústicas, como las que producen los instrumentos musicales o las voces, la distorsión armónica puede ocurrir debido a la saturación de los componentes de un sistema de grabación o reproducción, altavoces mal diseñados, entre otros factores.

La distorsión armónica puede ser indeseable en muchas situaciones, especialmente cuando se busca una reproducción fiel y precisa del sonido original, como en la música, y las grabaciones de voz. Sin embargo, en algunas aplicaciones musicales, como en la guitarra eléctrica, los músicos pueden buscar deliberadamente este efecto para obtener ciertos tonos o timbres característicos.
En cualquier caso, para la mayoría de las aplicaciones de audio, se busca minimizar la distorsión armónica para preservar la calidad y la fidelidad de la señal original.

¿Que es el THD de los equipos de música?

En las especificaciones técnicas de los equipos encontramos el dato de THD o distorsión armónica total. Se supone que cuanto menor es el valor de THD mejor suena.
Sin embargo, algunos armónicos procedentes de la distorsión son más fáciles de tolerar que otros, e incluso, pueden hacer el sonido más atractivo y cálido. Es el caso de la distorsión de los armónicos pares de los amplificadores de válvulas.

¿Como evitar la distorsión armónica en los equipos de audio?

Para evitar la distorsión armónica en los equipos de audio, especialmente en sistemas de alta fidelidad y en entornos donde se busca una reproducción precisa del sonido, aquí hay algunas medidas que puedes tomar:

1. Selección de equipos de calidad:

• Opta por equipos de audio de alta calidad y de marcas reconocidas. Los componentes de baja calidad tienden a generar más distorsión armónica.

2. Potencia y capacidad de los equipos:

• Asegúrate de que la potencia de salida de tu amplificador sea adecuada para tus altavoces. Un amplificador que se queda corto puede distorsionar al intentar producir un volumen más alto del que puede manejar.

3. Adecuada configuración del sistema:

• Ajusta adecuadamente los niveles de ganancia y volumen en tu sistema. Evita niveles muy altos que puedan causar sobrecarga y distorsión en los amplificadores.

4. Uso de cables de calidad:

• Utiliza cables de audio de calidad y evita cables demasiado largos, ya que pueden introducir interferencias y aumentar la distorsión.

5. Buen aislamiento y distribución de energía:

• Asegúrate de que tus equipos estén conectados a fuentes de alimentación estables y libres de interferencias. Los acondicionadores de energía pueden ayudar en entornos con problemas eléctricos.

6. Evitar la sobrecarga de entrada:

• Cuando conectes dispositivos externos (como reproductores de música, teléfonos, etc.), asegúrate de que las señales de entrada no estén demasiado altas, lo que podría provocar distorsión en el preamplificador.

7. Uso de filtros y atenuadores:

• En algunos casos, especialmente en sistemas de alta gama, se pueden utilizar filtros de armónicos y atenuadores para eliminar o reducir la distorsión armónica.

8. Mantenimiento regular:

• Realiza un mantenimiento periódico de tus equipos, como limpieza de conectores, verificación de cables y componentes, para asegurarte de que funcionen de manera óptima.

9. Evitar el sobreuso:

• Evita el uso continuo de tus equipos en niveles extremadamente altos durante períodos prolongados, ya que esto puede provocar fatiga en los componentes y aumentar la probabilidad de distorsión.

10. Ajustes de ecualización y configuración:

• Realiza ajustes cuidadosos en la ecualización y configuración de tu sistema de audio para obtener el mejor rendimiento sin sobrecargar ningún componente.

Al seguir estas prácticas, puedes ayudar a minimizar la distorsión armónica en tus equipos de audio y disfrutar de una reproducción más fiel y precisa del sonido.

¿Como se calcula la THD (distorsión armónica total)?

THD es la relación entre el componente armónico total y el componente fundamental. En concreto, se expresa mediante la siguiente fórmula de cálculo:

El numerador es la suma de los valores RMS de cada orden a partir del segundo orden. El denominador es el valor rms de la forma de onda fundamental.

¿Que valor de THD es aconsejable en los altavoces?

Cuanto menor sea el THD, más cercana estará la señal de audio en los altavoces a la fuente de sonido original, ya sea un instrumento o un archivo wave. Esto significa que la distorsión armónica suele ser el término para designar la distorsión de señal no deseada, por lo que los desarrolladores de audio intentan mantener la distorsión lo más baja posible.

En altavoces de alta calidad y sistemas de audio de alta fidelidad, se busca un THD lo más bajo posible para una reproducción de sonido precisa.

Altavoces de alta fidelidad y sistemas de audio de calidad:

• Para altavoces de alta fidelidad y sistemas de audio de alta gama, un THD por debajo del 1% es generalmente considerado aceptable y ofrece una reproducción de sonido de alta calidad.

Altavoces de estudio y monitores:

• En entornos de estudio de grabación y monitoreo, se prefiere un THD aún menor, a menudo por debajo del 0.1% o incluso menos, para una reproducción precisa y sin distorsión del sonido.

Altavoces de uso general y portátiles:

• Para altavoces de uso general, como los altavoces de computadora, altavoces Bluetooth, etc., un THD por debajo del 5% puede ser aceptable para un rendimiento decente, aunque valores más bajos serán preferibles para una mejor calidad de sonido.

Es importante tener en cuenta que el THD no es la única medida de calidad de un altavoz. Otros factores como la respuesta de frecuencia, la sensibilidad, la impedancia, entre otros, también son importantes para evaluar la calidad de reproducción de un altavoz.

En altavoces de alta calidad y sistemas de audio de alta fidelidad, se busca un THD por debajo del 1% para una reproducción precisa del sonido. Sin embargo, en altavoces de uso general, valores por debajo del 5% pueden ser aceptables, aunque siempre es recomendable buscar valores más bajos para una mejor calidad de sonido.