[Wikipedia] Translation of Distortion

Guarda originale: Distortion.

Una distorsione è l’alterazione della forma originale(o caratteristica) di un oggetto, immagine, suono, onda o altra forma di informazione o rappresentazione. La distorsione di solito è un parametro indesiderato. In alcuni campi, invece, è desiderata la distorsione tipo la chitarra elettronica( dove la distorsione è spesso provocata con l’amplificatore o un effetto elettronico per ottenere un suono aggressivo). La distorsione leggera delle registrazioni su nastro e delle valvole è considerata un piacere in certe situazioni. L’aggiunta del rumore o di altri segnali estranei (interferenza, ronzio) non sono considerati distorsione, benchè gli effetti della distorsione talvolta sono considerati rumore.

Telecomunicazioni

Grafici di onde a versioni distorte della stessa onda.
Nelle telecomunicazioni e nella lavorazione dei segnali, un “sistema” esente da rumori puo essere caratterizzato da una funzione di trasferimento, tale che l’uscita y(t) possa essere scritta in funzione dell’ingresso x come:
y(t) = F(x(t))
Quando la funzione di trasferimento comprende solo un guadagno A costante e un ritardo T

y(t) = Acdot x(t-T)

l’uscita è non distorta. La distorsione avviene quando la funzione di trasferimento F è più complicata della precedente. Se F è una funzione lineare, per esempio un filtro il cui guadagno e/o ritardo varia con la frequenza, allora il segnale subirà una distorsione lineare. Una distorsione lineare non cambia la forma di una singola sinusoide, ma di solito cambierà la forma di un segnale combinato(multi-tono). Nella figura si nota il comportamento di un segnale(costituito da un’onda quadra seguita da un’onda sinusoidale) che passa attraverso varie funzioni di distorsione.
Il primo segnale(in nero) mostra l’ingresso. Egli mostra, anche, l’uscita da una funzione di trasferimento non distorta(linea dritta).
Un filtro passa alto(segnale in verde) distorce la forma dell’onda quadra al diminuire della frequenza. Questa è la causa del “droop”(attenuazione) vista in cima al segnale.
Un filtro passa basso(segnale in blu) attenuerà i segnali alle alte frequenze. La maggior parte dei sistemi fisici sono passa basso. Da notare che la fase della sinusoide è diversa per i sistemi passa basso e passa alto, dovuto alla distorsione di fase dei filtri.
Una funzione di trasferimento un po’ non lineare(viola), è una leggera compressione che può essere tipica di un amplificatore audio, che comprime il picco dell’onda sinusoidale. Questo causerà un piccolo aumento delle armoniche a basso ordine.
Una forte taglio alla funzione di trasferimento(rosso) genererà delle armoniche ad alto ordine. Parte della funzione di trasferimento è piatta, la qual indica che tutta l’informazione del segnale d’ingresso andrà persa se il dispositivo lavora in quella regione.
La funzione di trasferimento di una amplificatore ideale, con un perfetto guadagno e ritardo, è solo un’approssimazione. Il vero comportamento di un sistema e di solito differente. La non linearità in una funzione di trasferimento di un dispositivo attivo(tipo le valvole, transistor e amplificatori operazionali) sono una comune fonte di distorsione non lineare; nei componenti passivi( come cavo coassiale, fibra ottica) la distorsione lineare può essere causata dalle disomogeneità, riflessione, e anche dal mezzo di propagazione.

Distorsione Armonica

L’onda può essere affetta da componenti non lineari, portando il sistema in risonanza oppure in distorsione di intermodulazione(IMD). Guarda anche distorsione delle armoniche totale(THD).
Distorsione d’ampiezza

Una distorsione d’ampiezza è una distorsione presente nei sistemi, sottosistemi o dispositivi quando l’ampiezza d’uscita è una funzione non lineare dell’ampiezza d’ingresso sotto specifiche condizioni.
Distorsione della risposta in frequenza

Questo tipo di distorsione avviene quando frequenze diverse sono amplificate con coefficienti diversi, causata dai filtri. Nel caso di audio, questa distorsione è principalmente causata dalle stanze acustiche, altoparlanti scadenti e microfoni, cavi per altoparlanti lungi in combinazione con la frequenza dipendente dell’impedenza dell’altoparlante, etc.
Distorsione di fase

Questa forma di distorsione capita soprattutto nel caso di componenti reattivi, come la reattanza capacitiva o l’induttanza. Qui, tutti i componenti di un segnale d’ingresso non sono amplificati con la stessa fase, portando il segnale di uscita ad essere fuori fase con il resto dell’uscita.

Distrorsione del ritardo di gruppo(group delay)

Può essere visto solo nei mezzi dispersivi. In una guida d’onda, la velocità di propagazione varia con la frequenza. In un filtro, il ritardo di gruppo tende ad avere un picco nelle vicinanze delle frequenza di break(o di taglio), risultando una distorsione d’impulso. In presenza di trasmissioni a lunga distanza, la distorsione del ritardo di gruppo può essere corretta con i ripetitori.

Correzione della distorsione

L’uscita di un sistema è dato da y(t) = F(x(t)), allora se la funzione inversa F-1 può essere trovata, e usata intenzionalmente per la distorsione dell’ingresso o dell’uscita del sistema, allora la distorsione sarà corretta. Un esempio di tale correzione è dove nelle registrazione LP/vinile o trasmissioni audio FM sono pre-enfatizzati da un filtro lineare, che riproduce un effetto inverso in modo da lasciare il sistema intatto. La correzione non è possibile se la funzione inversa non esiste, per esempio se la funzione di trasferimento ha delle zone piatte(l’inversa avrà molti punti d’ingresso per ottenere un unico punto d’uscita). Questo risultato è una perdita d’informazione, quindi incorreggibile. Tale situazione può accadere quando un amplificatore è affaticato, risultando in clipping o in distorsione dello slew rate, quando per un momento l’uscita è determinata dalle caratteristiche dell’amplificatore e non dal segnale d’ingresso.

Telescrivente o segnali modem

Nei segnali binari come la FSK, la distorsione è lo spostamento di un istante significativo del segnale d’impulsi dalla propria posizione relativa per iniziare a pulsare. La grandezza di questa distorsione è espressa in percentuale di un ideale unità lunghezza dell’impulso. Alcune volte chiamata “bias” della distorsione. La distorsione telegrafica è un problema simile, dove viene distorto il rapporto tra intervalli di segno e spazio.

Distorsione audio

In questo contesto, la distorsione si riferisce ad alcuni tipi di deformazione della forma d’onda, confrontata con quella d’ingresso, di solito il clipping, distorsione delle armoniche e distorsione di intermodulazione(un fenomeno causato dal mixing che) causano un comportamento non lineare dei componenti elettronici e inefficienza dell’alimentazione. La distorsione nella musica a volte è usata intenzionalmente per degli effetti. Altre forme di distorsione audio possono essere riferite a un andamento non-flat della risposta in frequenza, compressione, modulazione, aliasing, quantizzazione,rumore, variazioni lente o veloci dei parametri da parte di dispositivi analogici come i dischi in vinile e nastri magnetici. L’orecchio umano non può ascoltare la distorsione di fase, a meno che è affetto dalle distorsioni avvenute durante la registrazione. Guarda anche misure dei sistemi audio. In molti campi, la distorsione è caratterizzata come il cambio del segnale non desiderato.

Ottica

In ottica, la distorsione delle immagini è una divergenza da una proiezione rettilinea causata dal cambiamento in magnificazione(ingrandimento) con l’incremento della distanza dall’asse ottico di sistema ottico.

Proiezione cartografica

Nella cartografia, una distorsione è travisamento di un’area o forma. La proiezione cilindrica centrografica modificata di Mercatore, per esempio, distorce Groenlandia a causa della sua alta latitudine, nel senso che le forme e le dimensioni non sono le stesso come quelle del globo.