Le taux de distorsion harmonique et grésillement

Aujourd’hui, on plonge dans le monde fascinant du son pour comprendre un phénomène que vous avez sûrement déjà rencontré : le grésillement. Mais qu’est-ce que le taux de distorsion harmonique, et pourquoi est-il important ?

Un faible taux de distorsion est souvent considéré comme un gage de qualité pour les amplificateurs. Pour comprendre ce que cela implique, il faut plonger dans le monde de la distorsion des signaux. Les causes, la nature et l’ampleur des distorsions peuvent varier fondamentalement dans le domaine acoustique.

Avec le taux de distorsion harmonique, plus que le signal d’origine entre en jeu

En termes simples, le taux de distorsion harmonique, ou THD (Total Harmonic Distortion), est une mesure de la déformation d’un signal audio par rapport à son état d’origine. Imaginez que vous jouez une note de guitare parfaite. Si votre ampli ou votre enceinte ajoute des fréquences supplémentaires ou modifie les fréquences existantes, le son produit est déformé, ou « distordu ».

Quelles sont les causes du grésillement ?

Le grésillement, ou distorsion harmonique, peut survenir pour plusieurs raisons. Cela peut être dû à une surcharge de vos appareils audio, à une qualité de composants médiocre, ou simplement à un mauvais réglage de votre équipement. Un taux de distorsion élevé signifie que le son est altéré de manière significative, ce qui peut être désagréable pour nos oreilles.

Dans cette vidéo, vous en apprendrez plus :

Les harmoniques ajoutées par rapport au signal d’entrée sont mesurées grâce au taux de distorsion harmonique. C’est pourquoi ce taux est exprimé en pourcentage. Les distorsions se produisent lors de la transmission des signaux à travers les composants et les modules de l’amplificateur. Les diodes, les transistors ou les condensateurs sont responsables des distorsions non linéaires dans le haut-parleur. Si la proportion d’harmoniques dans le signal de sortie est très élevée, nous pouvons percevoir un son strident ou grésillant. L’impact désagréable d’un taux de distorsion élevé sur notre audition dépend principalement du fait que les distorsions sont harmonieuses ou non harmonieuses.

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La distorsion harmonique et non harmonique

Une distorsion est dite harmonique lorsque les harmoniques ajoutées sont en rapport entier avec le son fondamental. Ce dernier correspond à la fréquence de base d’une onde sonore, la plus basse fréquence produite par une source sonore. C’est cette fréquence qui détermine la hauteur perçue du son.

Par exemple, pour un son fondamental de 200 Hertz, les harmoniques pourraient être de 300, 400 et 500 Hertz. Ces distorsions sonnent harmonieuses car les sons respectent des rapports de fréquences similaires à ceux d’une octave.

En revanche, notre oreille perçoit une distorsion non harmonique comme désagréable. Les variations de fréquences apparaissent alors comme des corps étrangers perturbant l’harmonie globale du son.

L’impact du taux de distorsion non linéaire selon les fréquences

L’effet de la distorsion non linéaire dépend également de la gamme de fréquences. Notre perception auditive est particulièrement sensible aux fréquences moyennes, notamment celles entre 500 et 2 000 Hertz. C’est pourquoi même un faible taux de distorsion dans cette gamme peut affecter négativement la qualité sonore. Dans les basses fréquences, notre oreille est moins précise, et les sons de haute fréquence peuvent de toute façon ne pas être perçus. Par exemple, si le son fondamental est à 12 000 Hertz, les harmoniques générées par une distorsion, même importante, ne seront souvent pas audibles pour la majorité des auditeurs.

En général, un taux de distorsion de 1 % peut être détecté par des oreilles entraînées. Pour des oreilles non entraînées, un taux de 5 % est souvent la limite critique. Cependant, la qualité des composants des amplificateurs est aujourd’hui si élevée que la distorsion n’est généralement pas un problème, sauf si l’amplificateur est surchargé en connectant de nombreux appareils audio en série

Bon à savoir : le taux de distorsion n’est pas toujours mentionné dans les fiches techniques des nouveaux haut-parleurs et systèmes HiFi. Lorsqu’il l’est, on le trouve souvent sous l’appellation « THD » (Total Harmonic Distortion en anglais)

Distorsions linéaires et leur impact

Jusqu’à présent, nous avons uniquement parlé des distorsions non linéaires. En revanche, les distorsions linéaires ne créent pas de nouvelles fréquences lors de la transmission du signal. Ce qui peut changer, c’est l’amplitude (ou la volume) de l’onde sinusoïdale. Les décalages de temps ou de phase sont également des types de distorsions linéaires. Par exemple, ces distorsions peuvent se produire si un tweeter émet des ondes sonores avant un subwoofer ou un haut-parleur moyen. Les distorsions linéaires n’affectent pas le taux de distorsion harmonique.

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Comment éviter la distorsion ?

Pour profiter d’un son clair et pur, voici quelques astuces :

Utilisez du matériel de qualité : Investir dans des enceintes et des amplis de bonne qualité peut réduire considérablement la distorsion.
Ajustez correctement les niveaux : Assurez-vous que vos niveaux d’entrée et de sortie ne sont pas trop élevés pour éviter de surcharger votre équipement.
Entretenez votre matériel : Un entretien régulier de vos appareils peut prévenir des dysfonctionnements qui causent la distorsion.

Résumé

Le taux de distorsion harmonique mesure les distorsions non linéaires des signaux audio,
Cela signifie que des harmoniques sont ajoutées au son original
Plus le taux de distorsion d’un appareil est bas, meilleure est sa qualité, car un taux élevé peut rendre le son strident
On distingue les distorsions harmoniques des distorsions non harmoniques.
Avec les amplificateurs modernes, des problèmes de distorsion gênante surviennent généralement seulement en cas de surcharge.