Distorsión
Distorsión es la alteración de la forma de una señal cuando pasa a través de un sistema. La alteración ocurre cuando el sistema actúa de manera diferente sobre los componentes de la señal, cambiando amplitud, fase o frecuencia en proporción desigual; es por ello, que la amplificación, la atenuación, el desfasaje y la traslación en frecuencia no son distorsiones ya que todos los componentes de la señal sufren la misma modificación.
La distorsión puede ser «lineal» o «no lineal». Si la distorsión se da en un sistema óptico recibe el nombre de «aberración».
En televisión, se han creado una serie de señales especiales para medir las diferentes distorsiones que los sistemas de producción y transmisión producen en la señal de vídeo. Estas señales reciben el nombre de señales VIT (Vertical Interval Test) y suelen utilizarse insertadas en las líneas no visibles del pórtico posterior del intervalo vertical. También se utilizan a campo completo. Las distorsiones que se pueden medir son:
Esta es la distorsión más difícil de controlar, normalmente depende de la electrónica de un equipo, del diseño de los altavoces, o de la construcción de nuestra habitación, por lo que hay poco que podamos hacer para cambiarla o controlarla.
Reciben este nombre las 5 aberraciones básicas de un sistema óptico en honor a Seidel que fue quien las calificó. Estas son:
Una onda senoidal tiene 3 parámetros: amplitud, frecuencia y fase. Además, cualquier onda se puede descomponer en una suma de varias ondas senoidales. Cuando la señal que entra en un sistema es distinta de la que sale, se puede hablar de distorsión en función de cuál sea el parámetro modificado.
Existen varios métodos de medida. Uno de ellos, que cumple la norma "SMPTE standard RP120-1994", usa dos tonos de 70 Hz y de 6 kHz, en una relación de amplitudes de 4:1 (cuatro a uno).
Fórmula para calcular la frecuencia mínima de una habitación ortoédrica: . Las variaciones debidas a la temperatura del ambiente se corrigen multiplicando la expresión anterior por el cociente , donde t se expresa en grados Celsius. Las variables x, y, z representan las medidas de la habitación en metros.
La compensación de las distorsiones se realiza mediante técnicas de realimentación.
Todo amplificador tiene un tiempo de tránsito, que es el tiempo que demora en salir la señal desde que entra al amplificador. Cuando se aplica realimentación negativa, una porción de la señal de salida se introduce en la entrada de manera que se reste con la señal original. Pero los amplificadores de tránsito instantáneo no existen. Siempre hay una demora y la señal que se resta ya no coincide con la que está entrando. En las pruebas con ondas senoidales puras esto no se aprecia demasiado, ya que la salida sigue siendo senoidal; además, la señal de entrada no varía, es un tono fijo. Sin embargo, la música es altamente dinámica y su aspecto en un osciloscopio es más parecido al registro de un terremoto en un sismógrafo que a una senoide. En estos casos de señales de mucha complejidad y frentes abruptos, un retraso apreciable resulta en la introducción de más distorsión. En los equipos realizados con válvulas termoiónicas, la realimentación negativa rara vez es superior al 10 % y las válvulas son elementos gobernados por tensión. Son de respuesta mucho más rápida que los elementos de estado sólido, que dependen de la circulación de una corriente. Por esta razón es que los amplificadores valvulares «suenan mejor», con una distorsión armónica total típica del 0,1 %, que equipos transistorizados con distorsiones armónicas totales menores en dos órdenes de magnitud. Al no tener transformador de salida, los equipos de estado sólido pueden soportar mayores realimentaciones. Con señales de prueba senoidales no se aprecia el fenómeno, pero con otro tipo de señales de prueba como, por ejemplo, una onda cuadrada modulada en amplitud con una onda senoidal, se observa el «borrado» de parte de la modulación o sobreimpulsos. Mayores niveles de realimentación negativa y retrasos considerables hacen la diferencia de sonido; especialmente en la música de cámara con cuerdas. Es posible lograr alguna mejora si los transistores de salida tienen mayor respuesta de frecuencias que los transistores amplificadores de tensión y usando fuentes separadas para las etapas de amplificación de tensión y de potencia. Con la utilización de fuentes diferentes se elimina la realimentación positiva que se usa para que el amplificador no recorte disimétricamente (bootstrapping). Esta distorsión que aparece con más intensidad en los amplificadores de estado sólido es debida al pobre ancho de banda en lazo abierto de la mayoría de estos equipos, cuya responsabilidad mayor recae en los transistores de salida. Se suele llamar "distorsión por intermodulación transitoria" o, también, "distorsión de slew rate" o "distorsión de intermodulación dinámica".