Si le SNR limite la résolution, la distorsion limite la puissance effectivement utilisable du système et/ou sa bande passante. Il existe différentes raisons pour lesquelles un signal se distord.

Considérons tout d’abord la distorsion harmonique. Celle-ci est due principalement à la non-linéarité des amplificateurs (plus particulièrement de leur étage de sortie).

Théoriquement, un amplificateur fonctionne de la façon suivante :

• Vs= A x Ve

Où Ve est l’amplitude du signal d’entrée, A le facteur d’amplification (celui que vous réglez en changeant le volume), et Vs l’amplitude du signal de sortie. Malheureusement, les choses ne sont pas si simples, dans la réalité la fonction de transfert est plutôt :

• Vs= A x Ve + B x Ve^2 + C x Ve^3, + ...

Où B,C,... sont des facteurs d’amplifications parasites. Ainsi si Ve est un sinus (un ton musical), alors, on retrouve à la sortie Vs non seulement le signal de départ, amplifié, de même fréquence que Ve mais aussi d’autres signaux ‘parasites’ de fréquences plus élevées et proportionnelles à la fréquence de Ve. Le signal est dit distordu.

L’importance des facteurs d’amplification parasite varie en fonction des conditions d’utilisation : ils grandissent avec le volume (puissance demandée à l’ampli).

Souvent le THD est spécifié en pourcentage à une certaine fréquence ou sur une certaine plage de fréquence.

Par exemple, dire qu’un kit a un THD de 1 % à 1 kHz, signifie que lorsqu’on applique un son à 1 kHz, le total des ‘puissances’ des fréquences perturbatrices est de 1 % de la puissance du signal de départ.

Les constructeurs ont des définitions bien à eux pour exprimer le THD : certains le définissent sur une plage entière de fréquence, d’autres à –10 dB (difficile alors de conclure sur la qualité). Enfin certains constructeurs définissent même la puissance de leur kits en fonction du THD.

Altec définie la puissance de ces satellites du kit 251 comme cela :

• 5 Watts/channel @ 4 ohms @ 1% THD @ 75 - 22000 Hz (-3dB)


• 7 Watts/channel @ 4 ohms @ 10% THD @ 70 - 22000 Hz (-3dB)

Ce qui veut dire qu’un satellite peut être poussé à 7 Watts si l’utilisateur accepte d’avoir 10 % (!) de THD, sinon il devra se contenter d’un réglage de volume plus faible, pour une restitution plus fidèle du son.

Ce qui veut dire aussi qu’il ne faut absolument pas se fier à la puissance pour l’achat d’un kit d’enceinte.

La distorsion : le TIM (Transient InterModulation Distorsion

Un autre exemple de cause de la distorsion est le slew-rate de l’amplificateur de votre kit d’enceintes.

Tous les amplificateurs, (et donc ceux qui sont dans vos kits d’enceintes) ont une limite en fréquence : le 'slew-rate' de l’ampli. Cela signifie que les amplis ont une vitesse limitée, et que lorsque le signal sonore évolue plus lentement que cette vitesse maximum, l’ampli suit et restitue fidèlement le son. Mais lorsque la fréquence du son est trop élevée, l’amplificateur se cale à sa fréquence maximum, comme sur la figure ci-contre. Dans ce cas, en plus du signal d’origine, on retrouve des fréquences supplémentaires (aiguës et graves) qui n’étaient pas présentes au départ.

Dans ce cas-ci, plus la fréquence est élevée, plus l’ampli aura du mal à restituer le son fidèlement. De même, plus le volume de l’ampli est important, plus la pente du signal est importante pour une même fréquence.

Ce phénomène peut être très désagréable à l’oreille, et c’est une des spécifications importantes qu’on retrouve dans la plupart des caractéristiques des amplificateurs Hi-Fi.

Mais, bizarrement la TIM est absente des spécifications des constructeurs de kits d’enceintes pour PC, que ce soit logitech, Altec, ou le très sérieux Terratec.

- Soit les amplificateurs sont suffisamment bons dans ces kits d’enceintes pour gérer toute la plage de fréquence du son, et donc spécifier le TIM est inutile.

- Soit la puissance sonore des kits est volontairement limitée afin d’éviter d’atteindre la limite du slew-rate, auquel cas on peut s’interroger sur la validité de la puissance annoncée part le constructeur.

- Soit la TIM est volontairement passer sous silence pour des raisons commerciales.

Dans la pratique, comment juger de la distorsion ?

Difficile de répondre à cela en l’absence de TIM. Cependant, ce qu’on peut dire c’est que cela dépend de la puissance que vous voulez tirer de votre kit. En ce sens, la THD me semble même une indication plus valable que la puissance nominale : a quoi bon avoir 200 watts si déjà au 2/3 du volume vous avez 50 % de distorsion ?

Pour la distorsion harmonique, on peut également jouer sur les différents réglages de volume des différents éléments de la chaîne, puisque les fréquences parasites voient leur amplitude augmenter avec les puissances de Ve. Une bonne stratégie pourrait donc être de baisser le volume de la carte, et de compenser par celui de l’ampli contenu dans votre kit... mais là, attention à la TIM !

En tous les cas, si vous voulez en savoir plus sur la distorsion dans les systèmes audio, je vous conseille la lecture de cet article.