Attributi del Suono
del diffusore Acustico
di Mario Bon
20 gennaio 2013
ultima revisione 2
ottobre 2015, 11 gennaio 2021
Titoli dei paragrafi di questo capitolo
- Premessa
- Corrispondenza tra qualità
sonora percepita e risultati delle misure
- Le soglie
- Olismo e determinismo
- Misure e Attributi della
Percezione del Suono
- La necessità di attributi
ortogonali (12.04.2013)
- Gli attributi del suono di una
sala
- Gli attributi del suono del
diffusore acustico
-- Calore - attributo del suono
del diffusore acustico
-- Fatica da Ascolto - attributo
del suono del diffusore acustico
-- Forza - attributo del suono del
diffusore acustico
-- Chiarezza - attributo del suono
del diffusore acustico
-- Spazialità - attributo del
suono del diffusore acustico
-- Brillanza - attributo del suono
del diffusore acustico
-- Interfacciabilità - attributo
del suono del diffusore acustico
- Gli attributi del Suono di SUONO
- Gli attributi del suono del CD
- Gli attributi del suono di un lettore CD
- Gli attributi impropri.
- Tabelle Riassuntive
Premessa
|
Stimolo |
in medicina è
qualunque cosa riesca ad eccitare un organismo o parte di esso, provocando una risposta o l'attivazione
dello stesso. |
Stimolo Luminoso, stimolo
sonoro, stimolo tattile, ecc. |
|
Sensazione |
informazione
recepita dal sistema nervoso a seguito di uno stimolo esterno. La sensazione
uditiva è costituita da una serie di treni di impulsi (risultato di una
specie di analisi spettrale a finestra variabile eseguita dalla membrana
basilare) |
lo stimolo è la causa, la
sensazione è l’effetto |
|
Percezione |
in psicologia indica un processo per cui le sensazioni provenienti dal mondo esterno, ricevute attraverso gli organi di
senso, vengono elaborate dalla mente e
riconosciute. Il suono appare come una funzione del tempo quindi il cervello
deve eseguire una qualche forma di antitrasformazione dal dominio della
frequenza al dominio del tempo. |
Percepire significa riconoscere. L’ascolto critico (o ascolto intenzionale) modifica la
percezione (fissa l’attenzione su “figure acustiche” singole). La percezione è un prcesso. |
|
Emozione |
Le emozioni sono stati
mentali e fisiologici associati a modificazioni psicofisiologiche, a stimoli interni o
esterni, naturali o appresi. Le emozioni primarie, secondo la
definizione di Robert Plutchik sono otto, divise in quattro coppie. Altri autori hanno tuttavia
proposto una diversa suddivisione. Secondo vari autori, dalla combinazione delle emozioni primarie
derivano le altre (secondarie o complesse. |
Primarie
Secondarie o complesse: l'allegria ,la vergogna, l'ansia, la
rassegnazione, la gelosia, la speranza, il perdono, l'offesa, la nostalgia,
il rimorso, la delusione |
|
Emozione |
…non ci riguarda |
|
|
Di
fronte ad una catena di riproduzione, dobbiamo valutare i dispositivi che la compongono
o il suono che produce? Dobbiamo
valutare il suono che produce. Lo scopo delle misure è
caratterizzare la qualità sonora dei dispositivi attraverso gli attribuiti
del suono (nelle effettive condizioni
d’uso). |
Attributi del suono
Corrispondenza tra qualità sonora percepita e risultati
delle misure
|
1 |
In natura non esistono suoni ma variazioni di pressione
che si propagano nell’aria e che producono sensazioni che percepiamo come
suoni e, di conseguenza, chiamiamo “pressione sonora” o “suono” quei fenomeni
fisici (confondendo la causa con l’effetto).
|
|
2 |
Il suono è il risultato del processo di percezione ed esiste solo per il nostro
cervello come conseguenza della percezione (elaborazione degli stimoli ricevuti
dall’orecchio). |
|
3 |
Attualmente non è facile misurare direttamente le
sensazioni (o le percezioni) ma queste possono essere descritte da chi le
esperisce. |
|
4 |
Fortunatamente, per tutti noi, le sensazioni sonore sono
simili in tutti gli individui. Contrariamente non potremmo capire il
linguaggio. |
|
5 |
Dalle studio statistico delle descrizioni della percezione
sonora, offerta da un campione di individui, sono stati sintetizzati gli
“attributi del suono” (attributi della percezione sonora). (Leo L. Beranek, “Subjective
Rank-Orderings and Acoustical Measurements for Fifty-Eight Concert Halls”
acta Acustica United with Acustica Vol. 89 (2003) 494-508 ). |
|
6 |
Gli attributi del suono sono stati associati a grandezze misurabili
che, indirettamente, quantificano la percezione sonora. |
|
7 |
Gli attributi del suono sono il frutto di una elaborazione statistica. |
Le emozioni sono soggettive e private. Nel caso delle emozioni non c’è una
corrispondenza semplice tra causa (stimolo) ed effetto (emozione) perché
l’emozione è determinata da una quantità di fattori psicologici propri di
ciascun individuo. Lasciamo da parte le emozioni e occupiamoci delle sensazioni e delle percezioni (intese
come risultato del processo di percezione).
Quindi i passaggi da variazione di pressione a percezione vanno
riassunti (semplificando) come segue:
-
una variazione
di pressione (stimolo) eccita il timpano,
-
il moto del
timpano viene trasmesso all’orecchio medio ed interno dove viene posta in
movimento la membrana basilare
-
il moto della
membrana basilare è la conseguenza del moto del timpano che è una conseguenza
della variazione di pressione dell’aria nel condotto uditivo. Questa è la sensazione
ovvero la risposta meccanica dell’organismo allo stimolo
-
Le cellule
ciliate interne, a contatto con la membrana basilare, convertono il moto della
membrana in una serie di treni di impulsi nervosi. La membrana basilare è un
convertitore analogico/digitale retroazionato (il 5% degli impulsi proviene dal
cervello e giunge alle cellule ciliate esterne che interferiscono sul moto
della membrana basilare).
-
Lo stimolo
nervoso viene elaborato attraverso il processo di percezione e raggiunge il
livello cosciente (molto semplificato)
-
“udiamo” il
suono a livello conscio
-
A questo punto
sorgono le emozioni. In realtà tutte le sensazioni vengono prima processate
dalla amigdala che è in grado di
eccitare la corteccia celebrare prima che la percezione sonora raggiunga
il livello cosciente. I meccanismi sono quindi più complicati di come sono
stati qui descritti. Diciamo che questa descrizione vale per quei suoni che non
vengono interpretati dalla amigdala cono segnali di pericolo.
Tecnicamente possiamo misurare con estrema precisione la variazione di
pressione sul timpano (stimolo) e possiamo descrivere la sensazione/percezione
sonora attraverso una serie di
attributi (attributi del suono). Per gli attributi del suono stabiliremo,
nel seguito, una corrispondenza con grandezze misurabili. Alla fine disponiamo di una serie di
grandezze che descrivono la qualità del suono.
Siamo quindi in grado di stabilire, statisticamente, che, un certo
insieme di risultati, corrisponde almeno ad una certa sensazione sonora. Questo
permette, per esempio, di progettare un auditorio o un diffusore acustico con
caratteristiche acustiche “statisticamente note” (ovvero corrispondenti alla
sensazione della maggioranza degli ascoltatori).
L’orecchio è simile ad un analizzatore di spettro: il cervello non
riceve un segnale analogico proporzionale ai movimenti del timpano ma una serie
di treni di impulsi (segnali digitali) che portano informazioni sul contenuto
spettrale dei movimenti della membrana basilare. Il cervello non è interessato
alla variazione di pressione sul timpano ma ricava la “sensazione sonora” dallo
spettro della vibrazione: il compito del cervello è realizzare la percezione
sonora attraverso l’elaborazione ed il confronto con i dati memorizzati ed
estrarre dal suono il messaggio che esso contiene. Il messaggio contiene
informazioni spaziali (posizione e dimensioni della sorgente e dell’ambiente),
contenuti linguistici, musicali e di altra natura (rumori).
Il linguaggio, la musica ed il rumore sono processati in aree diverse
del cervello. Una quarta area provvede alla localizzazione della sorgente.
Se il messaggio non è univoco il cervello si sforza di interpretarlo: a
volte non capisce e prende fischi per fiaschi o inventa (nel senso che sente
quello che vuole sentire o si rifiuta di sentire quello che non vuole sentire).
Per facilitare il lavoro del cervello gli si devono fornire messaggi
univoci (dal significato unico e definito).
Queste informazioni devono essere presenti nella sorgente (nel programma
musicale, CD, LP,ecc.) e devono essere conservate lungo tutta la catena di
riproduzione e, alla fine, trasmesse all’aria (dai diffusori acustici) che le
porterà fino ai timpani dell’ascoltatore. Ne segue che la catena di
riproduzione (lo stereo) deve conservare l’informazione. La conservazione
dell’informazione impone dei vincoli precisi al sistema di riproduzione (vds
Teorema della Conservazione dell’Informazione).
|
Lo scopo
di qualsiasi sistema di riproduzione audio è trasferire le informazioni
presenti nel programma musicale dal supporto (CD, LP, nastro, file)
all’ascoltatore in modo che i messaggi possano essere interpretati
dell’apparato uditivo in modo univoco. Durante
tutto il tragitto dalla sorgente all’ascoltatore le informazioni devono
essere conservate. In
questa definizione la “fedeltà” della riproduzione richiede la conservazione
delle informazioni. |
La univocità del messaggio
-
garantisce che l’ascolto sia meno affaticante
-
assicura che il messaggio sarà percepito
-
se il messaggio sarà riconosciuto dipende da altri fattori.
Lo scopo della scienza è “fare
delle previsioni con un errore noto”. Lo scopo del progettista è prevedere le
caratteristiche dei dispositivi da realizzare. Chi progetta sistemi di
riproduzione audio ne deve prevedere le prestazioni ed essere in grado di controllarne la qualità. Questo richiede un
insieme di misure che mettano in relazione gli attributi del suono con le grandezze misurabili. Prevedere come “suonerà” una coppia di
diffusori ancora prima di ascoltarli, è bene dirlo subito, è possibile.
La corrispondenza tra attributi
del suono e risultati delle misure, nell’ambito dell’Acustica Architettonica, è
suffragata da 50 anni di studi e ricerche ed è stata recepita dall’ISO.
Chi nega ogni possibile correlazione
tra misure e percezione sonora avrà tempo di ricredersi in futuro. Se non vuole
farlo … va bene lo stesso: la realtà non cambia.
Le soglie
Un suono strutturalmente semplice,
per esempio una nota suonata da uno strumento, è caratterizzato, nel dominio
del tempo, da durata, intensità (o ampiezza), altezza, timbro. Queste qualità
sono misurabili.
Un aspetto importante riguarda la
determinazione delle soglie assolute e differenziali della percezione sonora.
Per esempio la soglia di percezione dell’intensità di un suono è stata
determinata sia per toni puri (vds
curve di loudness) che per suoni complessi (vds metodo di Zwicker). Più
difficile è determinare le soglie assolute e differenziali per la udibilità
della distorsione non lineare (che è una grandezza multidimensionale). Molto
meno complicato determinare le soglie di tollerabilità della Fatica da Ascolto
(che è soggettiva ma monodimensionale)
|
La
definizione delle soglie assolute e differenziali è essenziale per valutare i
risultati delle misure. Per
esempio se fossimo certi che la soglia assoluta di percezione della
distorsione non lineare fosse (tanto per dire un numero) l’ 1% non avrebbe senso realizzare sistemi con tassi di
distorsione inferiori. |
Si potrà obiettare che tali soglie
non siamo abbastanza precise, o che il numero degli attributi del suono non sia
sufficiente (o ridondante) ma non si può negare la correlazione tra percezione
e misure.
Chiunque può fare un semplice
esperimento: inseriamo nella catena di riproduzione un equalizzatore grafico a
terzi di ottava, usiamo come stimolo un rumore rosa (basta cercare su internet)
o anche un brano di pianoforte. Partendo dalla posizione “flat” dell’equalizzatore procediamo pian piano in
esaltazione con il cursore corrispondente a 1000 Hz fino a percepire una
variazione del timbro. A quel punto abbiamo scoperto il valore della (nostra)
soglia differenziale per l’ampiezza della banda centrata a 1000 Hz (in quelle
condizioni). Possiamo ripetere l’esperimento con tutte le 30 bande
dell’equalizzatore ed ottenere la “misura” in dB della “nostra” soglia
differenziale. Il rumore rosa e il pianoforte sono particolarmente adatti a
questo scopo perché variazioni anche piccole nello spettro comportano variazioni
udibili del timbro. Potremo anche renderci conto che la soglia differenziale
per il terzo centrato a 100 Hz e per il terzo centrato a 1000 Hz sono diverse.
La definizione delle soglie di
percezione è materia complicata ma non siamo all’anno zero. Buona parte delle
complicazioni derivano dalla non linearità dell’apparato uditivo (distorsione
aurale) che si manifesta con un diverso comportamento dell’apparato uditivo al
variare della composizione spettrale e dell’ampiezza degli stimoli sonori.
Olismo e
determinismo
|
La
percezione sonora è un processo
olistico. I
processi di misura, invece, sono processi deterministici. |
Quando ascoltiamo lo stereo siamo
raggiunti dal suono che viene dal canale destro e da quello che viene dal canale
sinistro ma “sentiamo” anche un canale centrale “virtuale”: per il nostro
cervello destro+sinistro=destro+centro+sinistro
come dire che 1+1=3 (e questo è, in sintesi, il principio olistico secondo il
quale la percezione non è la semplice somma degli stimoli).
Al contrario, nelle misure, si
deve mantenere una corrispondenza univoca almeno tra la grandezza misurata ed
il risultato di una o più misure: la grandezza da misurare deve essere
“isolata” ed i possibili effetti non dovuti ad essa devono essere eliminati o
resi ininfluenti. Il controllo delle condizioni al contorno è esattamente
questo. Così misuriamo separatamente, per esempio, il guadagno e la risposta in
frequenza del canale destro e poi del canale sinistro. Come possiamo “misurare”
la percezione del canale centrale virtuale restituito da una coppia di
diffusori? Non possiamo farlo in modo diretto perché questa percezione si forma
nel cervello ma possiamo farlo in modo indiretto osservando che, affinché il
nostro cervello possa ricostruire il canale centrale virtuale, devono essere
rispettate una serie di condizioni che riguardano: la simmetria del campo
acustico riprodotto, il cross-talk tra i canali, la differenza di guadagno,
differenza di risposta in frequenza, differenza di fase, differenza di ritardo
di gruppo, ecc.. Per ciascuna di queste quantità misurabili faremo riferimento
alle soglie di percezione.
Dato che le soglie sono definite su base statistica (devono essere
condivise dal 71% della popolazione)
|
le percezioni
del singolo non fanno testo. Contano
solo le percezioni condivise da almeno il 71% di una popolazione composta da
individui con udito perfetto. (l’individuo
medio non è “mezzo sordo” ma possiede udito perfetto) ci sarà
sempre qualcuno che non condivide le percezioni della maggioranza (ed è
previsto). |
Quindi
fare misure è possibile, correlare le misure alle qualità percepite è
possibile, determinare le soglie assolute e differenziali della percezione è
possibile. Accontentare tutti è impossibile.
Il
risultato ultimo dell’ascolto di un programma di musica riprodotta sarà un
qualche tipo di emozione (intensa o nulla) ma questo aspetto è assolutamente
soggettivo ed imprevedibile. Le emozioni non si possono misurare con il microfono
o l’analizzatore di spettro.
Misure e Attributi della Percezione del Suono
La strada
per risolvere la correlazione tra misure e prestazioni di un impianto di
riproduzione audio (lo stereo) sta nella seguente domanda (e nella sua
risposta):
|
Di
fronte ad una catena di riproduzione, dobbiamo valutare i dispositivi che la
compongono o il suono che produce? Dobbiamo
valutare il suono che produce. |
Nello
schema che segue si vedono tre insiemi: Dispositivi, Misure e Attributi della
Percezione.
|
|
|
Corrispondenza
tra Dispositivi, Misure e Attributi della Percezione come proposta da Amar G.
Bose. (Technology Review, Volume 75, numero 7 Giugno 1973 e numero 8
luglio/agosto 1973 - http://www.mariobon.com/Articoli_storici_diffusori/bose_1.pdf
). Gli attributi della percezione sono sempre gli stessi mentre le misure che
si possono eseguire su un amplificatore o su un diffusore acustico sono
diverse. Bose
legge questo schema da sinistra a destra. In realtà va letto da destra a
sinistra. Nello
schema alcune misure non corrispondono ad alcuna percezione. Queste sono
misure “inutili” nella determinazione della qualità sonora. |
Sembrerebbe
naturale leggere questo schema da sinistra a destra: dato un dispositivo
vengono eseguite una serie di misure per poi metterle in relazione con la
qualità del suono riprodotto. Storicamente questo è quello che è stato fatto
applicando alla elettroacustica le procedure di misure tipiche dell’elettronica
e dell’ottica. Ma per valutare il suono si deve procedere da destra a
sinistra:
-
determinare gli attributi della percezione del suono
(attributi del suono)
-
individuare le grandezze fisiche che li rappresentano
-
scegliere (o progettare) le misure più adatte al dispositivo da esaminare.
Per determinare
gli attributi della percezione del suono (attributi del suono) dobbiamo porci
queste domande: quali aggettivi usiamo per descrivere un suono? Questi
corrispondono a quantità misurabili? E come misuriamo queste quantità ?
(aggettivo e attributo sono sinonimi).
Fortunatamente
queste domande hanno già avuto una risposta, a partire dal 1962, nell’ambito
dell’Acustica Architettonica (Leo L. Beranek, “Subjective Rank-Orderings and
Acoustical Measurements for Fifty-Eight Concert Halls” acta Acustica United
with Acustica Vol. 89 (2003) 494-508 ).
Ricordiamo
brevemente…..
Come sono stati determinati, da Beranek, gli attributi del suono
|
|
|
|
Sono state effettuate registrazioni in molti teatri e
auditori nel mondo |
|
|
Le registrazioni sono state ascoltate da gruppi di tester
(studenti) attraverso diffusori acustici. I tester hanno descritto il suono di ogni registrazione. Per descrivere il suono i tester hanno usato una serie di
aggettivi o attributi. (vds percezione critica) |
|
Per come sono stati ottenuti gli attributi del suono, se
il programma musicale fosse stato sempre lo stesso, e fossero stati cambiati
i diffusori, gli attributi sarebbero stati imputati al suono dei diffusori.
Lo stesso ragionamento si applica a qualsiasi particolare dell’impianto di
riproduzione. |
|
|
|
Analizzando statisticamente le risposte dei tester sono stati selezionati gli attributi più ricorrenti: Rumore di Fondo, Calore, Chiarezza, Brillanza, Spazialità,
Riverberazione , Intimità. Da subito si pone il problema della ortogonalità degli
attributi. |
|
|
A questo punto i ricercatori sono tornati negli stessi
teatri ed auditori per eseguire una lunga serie di misurazioni |
|
|
Dopo lunga ricerca è stata stabilita la corrispondenza tra
attributi del suono e risultati delle misure. La misura di 5 attributi è standardizzata dalla norma ISO 3382 |
|
La
definizione degli attributi implica la capacità dell’ ascoltatore di esercitare
una forma di “percezione critica” ovvero di dare giudizi prescindendo dagli
aspetti più soggettivi della percezione. |
Gli
ultimi 50 anni di studi, hanno portato
alla formulazione di criteri che consentono di prevedere il “suono” di una sala
con evidenti vantaggi per i progettisti anglosassoni (http://www.concerthalls.unomaha.edu/).
Mentre Beranek si sforzava di trovare sempre nuovi attributi (da 18 divennero
29), altri autori si sforzavano di ridurne il numero (criticando lo stesso
Beranek).
|
Autore |
Anno |
numero di
attributi |
|
Beranek |
1962 |
Fino a 29 |
|
Barron |
1993 |
5 |
|
Ando |
1985 |
3 |
|
Hawkes e Douglas |
1971 |
5 |
|
numero di
attributi del suono secondo diversi autori |
||
Oggi la
norma ISO 3382 definisce le procedure di misura per 5 attributi (il che
significa per gli altri non esistono ancora procedure di misura
standardizzate). Gli
attributi del suono sono il punto di partenza.
La necessità di attributi ortogonali
L’ortogonalità
degli attributi del suono è tra gli argomenti più importanti, studiati e
dibattuti per la rilevanza pratica e metodologica.
Un falegname, per costruire un tavolo, ha bisogno almeno di tre misure: larghezza, lunghezza e altezza. Queste tre misure sono tra loro “ortogonali” cioè indipendenti una dall’altra. Se chiedessimo al falegname di costruire un tavolo “confortevole”, “funzionale”, “bello” (che sono attributi soggettivi) il falegname sarebbe in difficoltà perché non esiste una unica relazione tra questi attributi e le dimensioni fisiche del tavolo. Tra l’altro “confortevole” e “funzionale” presentano caratteristiche comuni (non sono attributi ortogonali, sotto certi punti di vista possono essere considerati sinonimi).
Affinché una misura sia utile deve riguardare un unico attributo (per esempio l’altezza del tavolo) e possibilmente essere “monodimensionale” in modo da poter essere riportata su una scala (dal valore più piccolo al valore più grande).
Nel seguito sono descritti gli attributi del suono. Questi attributi, che descrivono le qualità del suono percepito, devono essere tra loro ortogonali in modo che a ciascuno di essi possa essere associato una (o più misure) ma senza dipendere dagli altri attributi. Quello che non deve succedere è che una misure corrisponda a più attributi.
Ora gli
attributi non sono tutti tra loro ortogonali ma lo diventano considerandoli in
un certo ordine e uno come prerequisito del successivo. Per esempio, se un
diffusore presenta una risposta eccessivamente sbilanciata verso le alte
frequenze, la riproduzione risulta affaticante. Ma se imponiamo alla risposta
in frequenza (Calore) una certa regolarità allora la Fatica da Ascolto
dipenderà principalmente dalla distorsione non lineare prodotta dai componenti
utilizzati (altoparlanti e cross-over). Il Calore si può misurare in regime di
“piccoli segnali”. La Fatica da Ascolto definisce il limite superiore dei
“piccoli segnali”. La Forza riguarda invece i “grandi segnali” e viene al terzo
posto.
La Forza è
un attributo ortogonale di per sé. Alla Forza segue la Chiarezza legata alla
risposta ai transitori (condizione di fase minima).
Per ultime
vengono Spazialità e Brillanza
L’ortogonalità tra gli attributi è necessaria affinché le misure ad essi
associate siano, a loro volta, tra loro indipendenti in modo che ogni misura
rappresenti un singolo aspetto della riproduzione. Quindi l’ortogonalità nasce
da una necessità tecnica e consente l’ interpretazione delle misure. Considerando
ogni attributo il pre requisito alla valutazione del successivo si forza
l’ortogonalità degli attributi soddisfacendo a questa importante condizione. Il
concetto di ortogonalità è fondamentale per la comprensione degli attributi del
suono ma lo è anche, più in generale, dal punto di vista metodologico per
qualsiasi set di misure anche negli altri campi della scienza. Detto per inciso, il problema della TND sta
proprio nel non rispettare l’ortogonalità degli stimoli (ma questa è un’altra
storia).
Una certa
dimestichezza con gli spazi vettoriali
lineari di funzioni è di grande aiuto in questo tipo di ragionamenti sia dal
punto di vista pratico che metodologico.
|
La
ortogonalità tra due funzioni (segnali, funzioni di trasferimento,…. in
generale due condizioni) si esprime con questa scrittura: <a|b> = 0 ovvero a
e b sono ortogonali se il loro prodotto scalare in forma pre-hermitiana è
identicamente nullo. Questo signific che a e b non hanno nulla in comune. |
Gli attributi del suono di una sala
Gli “attributi del suono” sono l’ insieme di aggettivi che utilizziamo per descrivere il suono. Originariamente sono stati definiti da Beranek (nel 1962) a seguito di indagini statistiche. Lo scopo era descrivere il suono esperito in una sala (auditorium, teatro). Di seguito non saranno considerati tutti gli attributi definiti da Beranek ma solo quelli ritenuti utili allo scopo prefissato: descrivere il suono di una coppia di diffusori acustici.
Cominciamo con una breve descrizione degli attributi del suono per una sala/auditorium.
Principali Attributi del Suono per una sala/ auditorio
|
|||||||||||||||||
|
|
I principali attributi del Suono esperito in un
Auditorio sono:
Il primo attributo del suono percepito in una sala è il
rumore di fondo perché, se eccessivo, nasconde qualsiasi altra qualità. Ciascuno attributo rappresenta una condizione necessaria:
per un buon risultato, tutti gli attributi devono rientrare nel range
ottimale |
||||||||||||||||
Calore (Wormth) : in acustica architettonica misura
la capacità dell’ascoltatore di percepire le frequenze medio-basse morbide ed avvolgenti.
Viene misurato dal rapporto BR (bass-ratio)
T60
(125Hz)+ T60 (250Hz)
BR = ------------------------------------- (T60 = tempo di
riverbero).
T60
(500Hz)+ T60 (1000Hz)
In
sostanza si valuta il range da 75 e 350 Hz
relativamente alla banda media (da 350 a 1,400 Hz). Una
sala con una buona risposta sui bassi viene detta “Calda” (worm). La
scrittura T60(125Hz) indica il tempo di riverberazione misurato su una banda
larga una ottava centrata a 125 Hz (che si estende quindi da 88 a 176 Hz; 125 è
la radice del prodotto 88 x 176)
Vediamo i restanti attributi riassunti nella seguente
tabella:
Corrispondenza tra attributi del suono di una sala e le corrispondenti
quantità misurabili
|
|
|
Attributi
del Suono |
indice
oggettivo |
|
Riverberazione |
EDT, T60 |
|
Calore |
Bilanciamento dei bassi BR (bass-ratio) T60
(125Hz)+ T60 (250Hz) BR = ------------------------------------- (T60 = tempo di riverbero). T60
(500Hz)+ T60 (1000Hz) |
|
Loudness (Forza) |
Indice di intensità G (sound strenght) |
|
Intimità |
Indice di intensità G (sound strenght). Secondo Beranek
dipende da ITG |
|
Chiarezza (Clarity,
Deutlichkeit, Definizione, Dettaglio) |
C80, l’istante baricentrico o “tempo centrale” (Kurer).
|
|
Brillantezza (Brillanza) |
Bilanciamento delle frequenze medio-alte T60(2000Hz)+
T60 (4000Hz) Brillanza =
------------------------------------- T60 (500Hz)+ T60 (1000Hz) |
|
Spazialità - Ampliamento della sorgente |
Frazione di prima energia laterale, LF |
|
Spazialità - Avvolgimento o inviluppo dell’ascoltatore |
LF (Early Lateral Energy), LFC (Lateral Energy
Fraction)
Texture: descrive l’ordine di arrivo delle prime riflessioni che devono essere equispaziate nel tempo. |
Se gli attributi del suono sono
entrati anche nelle norme ISO non si vede perché non possano essere utilizzati
in HiFi.
E’ poi interessante notare che la scelta degli attributi è stata fatta attraverso sessioni di ascolto di musica registrata e riprodotta attraverso dei diffusori acustici. In realtà, quindi, gli attributi del suono di Beranek si riferiscono al suono prodotto da diffusori acustici che riproducevano la musica registrata in diversi teatri e auditori. Paradossalmente gli attributi del suono sono più correlati ai diffusori acustici (per i quali non sono stati, al tempo, utilizzati) piuttosto che alle stesse sale (per le quali sono stati definiti).
|
Quantità legate agli Attributi del Suono definiti dalla Normativa ISO 3382 |
||||
|
Aspetto
soggettivo |
Parametro
soggettivo |
Frequenze
mediate Hz |
JND |
Valori
tipici |
|
Livello
del suono soggettivo |
Indice
di intensità |
da 500 a
1000 |
1 dB |
Da .2 a
è10 dB |
|
Riverberazione percepita |
Early Decay Time, EDT (s) |
da 500 a
1000 |
5% |
Da 1 a 3
secondi |
|
Chiarezza
percepita |
Chiarezza,
C80 dB Definizione
D50 Tempo
Centrale TS |
da 500 a
1000 da 500 a
1000 da 500 a
1000 |
1 dB 0.05 10 mS |
Da –5 a
+5 Da o3 a
0.7 Da 50 a
260 mS |
|
Ampiezza
apparente |
Early
Lateral Energy Fraction, LF o LFC |
da 125 a
1000 |
0.05 |
Da 0.05
a 0.35 |
|
LE
Avvolgimento sonoro |
Late Lateral Sound Level, LG (dB) |
da 125 a
1000 |
1 dB |
Da –7 dB
a + 3 dB |
|
La norma
ISO 3382 classifica 5 attributi per i quali definisce le procedure di misura.
Essi sono riconducibili a Forza, Chiarezza e Spazialità (EDT, LFC e LG). Cambiano i nomi ma la sostanza
resta. |
||||
Gli attributi del suono di un
diffusore acustico
|
Gli attributi del suono
descrivono il suono e non il dispositivo che lo produce quindi possono essere
utilizzati, mutatis mutandi, per descrivere il suono di qualsiasi sorgente,
ambiente e dispositivo. Cambiano, di volta in volta, le quantità associate ed i metodi di misura. |
Le prestazioni di un diffusore acustico dipendono da due aspetti tra loro indipendenti (separabili, ortogonali):
-
la qualità intrinseca dei componenti (altoparlante, filtro
cross-over, ecc.)
-
il modo in cui questi componenti sono utilizzati (tipo di
carico, realizzazione del cabinet, ecc.).
Si usa dire che un buon diffusore acustico è quello che non degrada la qualità degli altoparlanti che lo compongono. È così.
La
definizione degli attributi del suono tiene conto anche di questi aspetti. In
particolare la Fatica da Ascolto dipende (per la massima parte) dalla qualità
intrinseca degli altoparlanti mentre Chiarezza e Spazialità dipendono, in buona
misura, da come sono utilizzati gli altoparlanti. Questa prima considerazione
ci porta ad una banale constatazione: per realizzare un buon diffusore non
basta una buona componentistica (comunque necessaria) ma è necessario che
questa componentistica sia utilizzata nel modo corretto. Quasi sempre questo
“modo” è riconoscibile semplicemente ispezionando il diffusore: un diffusore si
valuta anche “a occhio” (si veda l’articolo
310_Diffusori_e_Misure_Visual_inspection.htm).
Per quanto riguarda il suono prodotto da una coppia di diffusori acustici gli attributi sono (nell’ordine):
- Calore,
- Fatica da Ascolto,
- Forza,
- Chiarezza,
- Spazialità,
- Brillanza.
Si noti che Rumore, Intimità e Riverberazione non fanno parte del lotto perché non hanno nulla a che vedere con i diffusori. Per completare la descrizione del suono prodotto dal diffusore acustico è opportuno aggiungere la Interfacciabilità che non è una caratteristica del suono prodotto dal diffusore ma è in grado di influenzarla in modo anche decisivo. Si potrebbe anche aggiungere l’ Ergonomia (facilità d’uso, estetica e gli aspetti non funzionali).
Prima di entrare in argomento una considerazione sul rumore. Per cominciare lo chiamiamo rumore ma dovremmo dire “disturbo”. Esistono tanti tipi di rumore o disturbo e tutti, per definizione, danno fastidio: rumore ambientale, rumore prodotto dalle elettroniche, rumore prodotto dai residui della alimentazione di rete, il rumore del ventilatore, ecc. Il rumore maschera i suoni deboli e quindi inficia la Chiarezza. I diffusori acustici (almeno quelli passivi a cassa chiusa o dipolo) riproducono quello che arriva al loro ingresso e non producono, da soli, rumore udibile. Ne segue che il rumore non appare tra gli attributi del suono del diffusore (mentre appare tra gli attributi del suono delle elettroniche). Il rumore prodotto dai tubi di accordo reflex va ad influire sulla Fatica da ascolto (per la distorsione) e sulla Chiarezza (per il rumore da turbolenza e risonanze).
Vediamo ora in dettaglio gli attributi che caratterizzano il suono di un diffusore acustico.
Gli attributi si distinguono in:
|
monodimensionali |
Si misurano ponendo il microfono in un punto sull’asse
preferenziale di radiazione del diffusore. Calore, Fatica da Ascolto, Forza e Chiarezza |
|
Tridimensionali |
Richiedono più misure nello spazio attorno ai diffusori Spazialità e Brillanza |
E anche in:
|
Primari |
Calore, Fatica da Ascolto, Forza |
|
Secondari |
Chiarezza, Spazialità e Brillanza |
La distinzione in monodimensionali
e tridimensionali è più efficace.
Calore - attributo del suono del Diffusore Acustico
Il Calore è legato al suono
diretto ed al bilanciamento, nel suono diretto, delle varie gamme di frequenza.
Un eccesso di frequenze basse (o una carenza di acuti) rende il suono più
“caldo”, un eccesso di acuti (o una carenza di bassi) rende il suono più
“freddo”. Il giusto Calore si ottiene anche con una adeguata estensione della
risposta in frequenza (massima e minima frequenza riprodotta). La misura che
rappresenta il Calore è la risposta in frequenza ripresa sull’asse
preferenziale di radiazione del diffusore acustico a distanza ed altezza
adeguate (la normativa prescrive in campo lontano).
Nelle effettive condizioni d’uso
l’ascoltatore percepisce il suono diretto ed il suono riflesso che devono
risultare, nel punto di ascolto, bilanciati in un certo rapporto. Mentre il
suono diretto è sempre lo stesso indipendentemente dall’ambiente (Calore) il
suono riflesso dipende sia dal diffusore che dall’ambiente (dispersione del
diffusore acustico, posizione relativa
tra diffusori e ascoltatore, caratteristiche fono assorbenti e diffondenti
dell’ambiente). Fortunatamente gli effetti del suono diretto e del suono
riflesso sono “separabili” come è facile sperimentare spostando i diffusori in
ambienti diversi o anche all’interno dello stesso ambiente. Spostando il
diffusore il suono diretto non cambia mentre la qualità sonora generale cambia
e tale cambiamento è dovuto alle mutate “condizioni al contorno” ovvero alla
posizione, nell’ambiente, di diffusori e ascoltatore che determinano una
diversa risposta alle basse frequenze e anche un diverso rapporto tra suono
diretto e suono riflesso.
Una risposta in frequenza
particolarmente ricca di frequenze acute (povera di bassi) o con gravi difetti
può essere, da sola, causa di Fatica da Ascolto. Per questo motivo il Calore
precede la Fatica da Ascolto nella sequenza degli attributi. Se il Calore è
tale da affaticare l’ascoltatore è inutile indagare oltre. Il Calore si valuta
attraverso la misura della risposta in frequenza. Soggettivamente il Calore si
valuta attraverso l’ascolto di uno strumento come il pianoforte (a largo
spettro).
|
Il Calore descrive il bilanciamento
tonale (neutralità, timbrica) e si valuta attraverso la risposta in frequenza
ripresa con il microfono di fronte al diffusore a distanza ed altezza
congrua. Della risposta in frequenza si deve valutare la regolarità e
l’estensione. I dettagli più fini (risonanze e interferenze) competono alla
Chiarezza. Una risposta in frequenza
decente è il primo prerequisito: se non è buona è inutile continuare. Molti
lamentano la difficoltà di posizionare correttamente il microfono davanti al
diffusore. In effetti, specie con diffusori estesi e alla distanza di un
metro, basta spostare il microfono di qualche centimetro per ottenere misure
apprezzabilmente diverse. Per quanto
riguarda la distanza diffusore-microfono la normativa non ha dubbi: il
microfono va posto nel campo lontano mentre la sensibilità va riferita
alla distanza di un metro. Per esempio se il microfono è a 2 metri dal
diffusore e misura 84 dB la sensibilità va aumentata di 6 dB. Per quanto
riguarda l’altezza del microfono da terra ci si deve riferire alle affettive
condizioni d’uso. La musica si ascolta stando seduti quindi il microfono di
misura va posto all’altezza dell’orecchio di una persona seduta. A due metri
dal diffusore una differenza di 10 centimetri di altezza corrisponde ad una variazione
angolare inferiore a 3° che può comportare differenze sensibili solo con
diffusori particolarmente direttivi. Facendo riferimento alle effettive
condizioni d’uso la definizione dell’altezza del microfono di misura non è un
problema. La distanza di misura è un problema. Se un diffusore è alto 2 metri
(per esempio un pannello elettrostatico molto ampio) il campo lontano si
trova a oltre otto metri ma il punto di ascolto, in ambiente domestico,
difficilmente sarà così lontano. Un diffusore acustico per uso
domestico deve essere progettato per consentire un punto di ascolto ad una
distanza minima di circa due metri il che significa che le condizioni di
campo lontano devono essere raggiunte a circa due metri dal diffusore. Contrariamente sarebbe opportuno
specificare che un certo diffusore è fatto per essere ascoltato ad una certa
distanza. |
|
Banda in
Hz |
Effetti
delle alterazioni del “Calore” nella
riproduzione musicale |
|
|
16 - 32 |
Pedaliera dell'organo. Senso di spazio |
L’orecchio è poco sensibile e poco selettivo |
|
32 – 64 |
Senso di immanenza. Se esagerate possono degradare la
riproduzione inducendo distorsione per intermodulazione. In questa regione le
curve di loudness restano molto vicine tra loro anche modificando molto il
livello. |
|
|
80 - 250 |
Se esagerate rendono la riproduzione rimbombante e poco
articolata. Meglio più asciutto che esagerato |
|
|
315 - 500 |
Note fondamentali di gran parte degli strumenti |
|
|
630 - 1k |
Note fondamentali di gran parte degli strumenti. (gamma
media: banda di riferimento) Se esagerate rendono la riproduzione horn-like
(trombetta, scatoletta). |
L’orecchio è sensibile e selettivo |
|
1.25k - 4k |
Se esagerate rendono gli strumenti "sottili".
Banda di massima sensibilità dell'orecchio. Un boost tra 1 to 4 kHz produce
Fatica da Ascolto. La gran parte della popolazione adulta presenta ipoacusia
per frequenze superiori a 4000 Hz. |
|
|
4k - 8k |
Accentuazione di percussioni e piatti. Attenuando attorno
a 5 kHz il suono diventa più distante e trasparente.. |
L'orecchio è sensibile ma poco selettivo |
|
Attorno 8k |
Altezza apparente della sorgente |
|
|
10k - 16k |
Piatti e sibilanti della voce. |
|
Effetti delle alterazioni del “Calore” nella riproduzione della voce |
||
|
80 - 125 |
Senso di
potenza in alcuni cantanti con voce di basso. |
|
|
125 -
250 |
Fondamentali
della voce maschile e femminile. |
|
|
315 -
500 |
Qualità della voce. |
Un boost eccessivo tra 315 e 1 kHz produce un timbro metallico/telefonico |
|
630 - 1k |
Naturalezza della voce |
|
|
1.25k –
2k |
Regione
delle consonanti: importante per l'intelligibilità. Bleso “I” , ”r” , ”s” |
Un boost tra 1 e 4 kHz provoca Fatica da Ascolto. |
|
2k – 4k |
Boost
eccessivo tra 2 e 4 kHz rende "m", "b" e "v"
non distinguibili. |
|
|
5k - 8k |
Accentuazione della voce |
|
|
10k -
16k |
Sibilanti |
|
|
Effetti
delle alterazioni del “Calore” nella
riproduzione musicale Bande di frequenza e
corrispondenza all'ascolto di R. Giussani |
|
50 Hz: I "bassi profondi" e
l'ampiezza/immanenza delle grandi orchestre/gruppi specie dal vivo. Se è
abbinata alla 16000 Hz è ancora meglio. 160 Hz: Potenza. Ma anche
"gommosità", se esuberano/mancano altre frequenze. Il difetto può
essere corretto aumentando le gamme da 1000 Hz a 5000 Hz, ma ovviamente ci
sono dei limiti... 400 Hz: Scatolarità, effetto cartone
(voci entro una "scatola da scarpe", specie se maschili), quando
troppo. Leggerezza del tom (batteria), del sax baritono, delle note
"medio-basse" della chitarra, quando poco. E annessi e connessi. Se
vi è troppo poco 400 Hz e troppi 50 Hz e 160 Hz può contribuire al famoso
"basso gommoso". 1000 Hz: Se è poco si perde "effetto
presenza" se è troppo aiuta a far emergere i difetti della 400 Hz. 2000 Hz: Se è poco diminuisce
"effetto presenza" se è troppo interviene il
"pungente/fastidio". 3150 Hz: Molto importante. Determina la
caratterizzazione ed "articolazione" degli strumenti solisti e
delle voci, specie femminili. 5000 Hz: Apertura della timbrica degli
strumenti aventi spettri "bassi ma non bassissimi". Se è troppo
"archi alla corda". 10000 Hz: Apertura/spaziosità del 99% degli
strumenti e dei "rumori", applausi compresi. Se è eccedente
comporta il famoso effetto durezza, freddezza, fastidio, "effetto cupole
rigide" e/o "meno setosità" della gamma alta. 12500 Hz: Queste cominciano ad essere alte
frequenze "vere", solo armoniche "hi-fi" e rifinitura,
anche "spaziale". 16000 Hz: Come 12500 Hz, anzi meglio, ma
solo per chi li sente davvero. Ariosità... Leggerezza e setosità dell'estremo
alto. 400 Hz, 3150 Hz & 5000 Hz
insieme: transienti più o meno "veloci"... |
Fatica da Ascolto -
attributo del suono del Diffusore Acustico
La Fatica da Ascolto è la
conseguenza del lavoro che deve fare il cervello per comprendere un messaggio
sonoro non univoco. La Fatica da Ascolto può essere causata da eccessivo
riverbero dell’ambiente, dalla distorsione non lineare e anche da una risposta
in frequenza troppo sbilanciata, per esempio, verso gli acuti o troppo limitata
in frequenza (si pensi per esempio alla riproduzione di una radiolina o del
citofono). Per quanto riguarda il diffusore acustico la Fatica da Ascolto, se
il Calore è decente, va imputata alla distorsione non lineare (prodotta da
altoparlanti e cross-over).
La Fatica da Ascolto si misura con
il fonometro e l’ orologio. Il fonometro misura il livello medio di ascolto mentre
l’orologio rileva dopo quanto tempo l’ascoltatore denuncia insorgere della
Fatica da Ascolto. Per esempio un diffusore che produce un livello medio di 86
dB è buono se non produce Fatica da Ascolto dopo almeno 2 ore di ascolto (Kurt
Kramer, CFNE, 2015) .
Nota: è opportuno che la durata
del test ed il livello di ascolto siano compatibili con i tempi di esposizione
massimi raccomandati per non subire danni all’udito.
|
SPL |
Esposizione massima |
SPL |
Esposizione massima |
|
80 dBA |
8 ore |
92dBA |
30 minuti |
|
83 dBA |
4 ore |
95 dBA |
15 minuti |
|
86 dBA |
2 ore |
98 dBA |
7.5 minuti |
|
89 dBA |
1 ore |
101 dBA |
3.75 minuti |
Livelli e tempi di esposizione raccomandati dalla normativa.Ogni aumento di 3 dB del livello comporta il dimezzamento del tempo di esposizione (criterio energetico) |
|||
Questi limiti (elencati nella
tabella qui sopra) sembrano “bassi”. In realtà, quando un programma musicale
presenta un fattore di cresta pari a 10, i picchi di pressione risultano 20 dB
più alti). In sostanza l’ascolto a livello medio di 89 dB per 1 ore prevede
picchi di pressione di 109 dB. La Fatica da Ascolto può essere assente,
tollerabile o non tollerabile…possiamo facilmente immaginare di riportare in
una scala (per esempio da 1 a 10) il “valore” soggettivo della Fatica da
Ascolto. In questo senso la fatica da Ascolto è una grandezza monodimensionale.
La distorsione non lineare è una
grandezza multidimensionale e, in quanto tale, non può essere riportata in una
scala ma deve essere riprodotta in un grafico in funzione della frequenza.
Dal punto di vista matematico la
Fatica da Ascolto deve risultare dall’integrazione di una funzione della
distorsione non lineare nel tempo. L’integrazione trasforma una grandezza
multidimensionale in una grandezza monodimensionale.
|
|
|
La Fatica
da Ascolto, dal punto di vista fisico, è un lavoro e, matematicamente, si rappresenta
con l’integrale nel tempo di una quantità “istantanea” che ha due componenti:
una componente stazionaria (legata al tasso di distorsione misurato in regime
stazionario) e una componente impulsiva (distorsione di forma del segnale di
breve durata quale il clipping o una sovramodulazione o una compressione). La
componente impulsiva, se si manifesta con brevi eventi isolati che non si
ripetono frequentemente, può essere trascurata e la Fatica da Ascolto dipende
sostanzialmente dalla componente stazionaria della distorsione. Ciò è tanto
più vero quanto più il fattore di cresta del programma musicale riprodotto è
alto (> 10). Questa espressione considera separatamente il contributo
della distorsione di forma e della distorsione stazionaria e mostra che la
Fatica da Ascolto è una grandezza monodimensionale che dipende dal tempo di
esposizione (tempo di ascolto). La funzione P(t1), che appare davanti alla
distorsione di forma, agisce in modo da annullare il contributo della
distorsione di forma dopo un certo tempo. |
La distorsione non lineare è
“udibile” o “non udibile”. La distorsione udibile è “tollerabile” o “non
tollerabile” ed infine la distorsione tollerabile può essere “stazionaria” e
“di forma”.
|
La
distorsione nei diffusori acustici – 2 Per quanto riguarda i diffusori
acustici (come per gli amplificatori a valvole), si devono distinguere la
distorsione misurata in regime stazionario e la distorsione di forma che
altera i picchi dei segnali di breve durata. Inoltre si deve distinguere la distorsione
udibile da quella tollerabile. E’ preferibile realizzare diffusori che non
distorcono mentre si può tollerare un tasso di distorsione crescente con
l’ampiezza del segnale ma spettralmente semplice (come nei migliori
amplificatori a valvole).
Gli effetti della distorsione
stazionaria e di forma sono separabili: la distorsione stazionaria non deve
essere udibile mentre quella di forma è facilmente tollerabile. Se la
distorsione non è tollerabile la distinzione tra distorsione stazionarie e di
forma perde significato (per esempio
in caso di clipping persistente di un’ amplificatore a stato solido). |
La distorsione “non udibile” e
“non tollerabile” sono le meno importanti: la prima è come se non esistesse
mentre la seconda impedisce l’ascolto. Entrambe queste situazioni appaiono subito
evidenti. La distorsione tollerata costituisce la “zona grigia” caratterizzata da una infinità di sfumature.
Il tasso di distorsione prodotto
da un diffusore acustico dipende anche dal genere musicale.
Consideriamo il brano “Così parlò
Zaratustra”. All’inizio si sente solo la nota dell’organo (il do a 32 Hz) poi
arrivano le trombe ecc.ecc. . In un sistema a due vie la riproduzione della
nota bassa a 32 Hz impegna il woofer con ampie escursioni che provocano
intermodulazione in gamma media. Lo stesso brano riprodotto con un sistema a tre vie non soffre di questa distorsione
perché l’escursione del woofer non interferisce con il lavoro del medio. Per
questo motivo, nel sistema a tre vie, il tasso di distorsione armonica
tollerata, prodotta dal woofer, è maggiore rispetto ad un sistema a due vie. Ne
segue che il valore assoluto del tasso di distorsione armonica non può essere
considerato un indicatore esaustivo della Fatica da Ascolto: sotto i 100
Hz il 3% di un 3 vie è molto più
tollerabile dell’1% di un due vie. Questo indica anche che la misura della sola
distorsione armonica non è sufficiente.
Lo stesso sistema a due vie,
inadatto a riprodurre “Così parlò Zaratustra”, può riprodurre magistralmente un
quartetto d’archi. Tutto ciò viene
evidenziato da una misura di Distorsione Integrale (descritta in un altro
articolo).
La misura della Distorsione
Integrale, oltre che classificare i diffusori in “buoni” e “cattivi”, ne
individua le potenzialità o il genere musicale più consono. Già da queste
considerazioni si può capire come sia possibile ottenere giudizi divergenti in
merito allo stesso sistema di riproduzione: basta cambiare genere musicale o il
livello di ascolto.
Purtroppo, per i diffusori
acustici, non è possibile misurare la distorsione “nelle effettive condizioni
d’uso” utilizzando il segnale musicale come stimolo (cosa possibile con gli
amplificatori). Quello che si può fare è cercare di realizzare uno stimolo (un
segnale di prova) che si avvicini il più possibile alle effettive condizioni d’uso.
L’orientamento attuale è quello di misurare contemporaneamente tutte le forme
di distorsione utilizzando stimoli multitono. Questa misura (che è di tipo
stazionario) evidenzia come, in presenza di segnali “complicati”, la
distorsione di intermodulazione sia quella predominante. Per il momento
lasciamo da parte la “distorsione di
forma” che è, come detto, facilmente tollerata.
Il miglior strumento per valutare
(e misurare) la Fatica da Ascolto siamo noi stessi: la Fatica da Ascolto non è
uguale per tutti.
La distorsione tollerabile é
distorsione udibile e produce effetti subdoli: peggiora la Chiarezza (magari
solo su una certa banda di frequenze) e determina qualche fastidio più marcato
nei passaggi più complicati del programma musicale. E’ in queste situazioni
“intermedie” che si colgono negli ascoltatori giudizi variegati (in funzione
del programma musicale, del livello SPL riprodotto e di altri fattori
soggettivi).
|
Clipping di un canale |
senso di confusione
spaziale: la posizione dei singoli strumenti non è definita. |
|
clipping
contemporaneo dei due canali |
Il suono si chiude al centro dei due diffusori e si
sviluppa verticalmente. Senso di confusione a causa della perdita di
spazialità |
|
registrazione
gravemente sovramodulata |
Fatica da ascolto, Mancanza di Chiarezza e Spazialità |
|
Livello
SPL eccessivo |
Fatica da ascolto, Acufeni, Cefalea, Delirio. |
Effetti del clipping di un
amplificatore allo stato solido
|
|
|
Distorsione Integrale |
|
|
|
Esempio di misura della Distorsione integrale per un
tweeter a cupola. La spettro della
distorsione misurata con 2.83 Volt applicati, senza filtri, raggiunge l’1%
tra 1k e 2 kHz. Con il filtro passa alto la distorsione e 9.34 Volt applicati
(+10 dB), diminuisce su tutta la banda passante. Da circa 3kHz in su lo
spettro della distorsione rimane almeno 60 dB sotto allo stimolo (<0.1%).
La presenza del filtro riduce la distorsione tra 3 e 4 kHz anche se il
livello del segnale è aumentato di oltre 3 volte. Questo comportamento
dipende dalla struttura dell’altoparlante dinamico. È evidente che questo non è un tweeter quasiasi. Questo non è tutto ma è quanto basta in questa sede |
|
Udibilità
della distorsione Moir ha
definito la JDD (Just Detectable Distortion = Distorione Appena Percepibile)
ma in letteratura non c’è accordo su limite (si va dallo 0.02% per ogni ordine
armonico al 3% di distorsione armonica totale). |
|
|
|
Limiti di udibilità e
tollerabilità della distorsione integrale per 90 dB SPL a un metro (secondo
chi scrive). Il fattore di cresta dello stimolo è compreso tra tre e quattro (picchi di 100-102 dB). A
bassa frequenza l’apparato uditivo è più tollerante. Il limite di 60 dB è
coerente con la definizione di tempo di riverberazione. Autorevoli
ricercatori sostengono che qualsiasi suono (il cui spettro) resti 40 dB sotto
al livello dello spettro dello stimolo non sia udibile (in accordo con il
limite di udibilità del suono trasmesso per via ossea). La distorsione di
forma su picchi brevi è considerata “non udibile” . |
Forza - attributo del suono del Diffusore
Acustico
La Forza (in inglese
loudness) è collegata alla risposta del diffusore ai grandi segnali e
corrisponde, numericamente, allo spostamento volumetrico. Per ottenere un certo
livello SPL ad una certa frequenza si deve porre in movimento una determinata
quantità d’aria misurata dallo “spostamento volumetrico” (o SV). Lo SV (che è sufficiente o insufficiente) deve essere valutato per woofer, medio e
tweeter ed in relazione alle frequenze di cross-over. Altre informazioni si
ottengono ripetendo la misura di risposta in frequenza per livelli SPL
crescenti in modo da evidenziare i fenomeni di compressione termica e
meccanica. All’ascolto si valuta la
capacità dei diffusori di riprodurre le variazioni di livello dal pianissimo al
fortissimo (grande orchestra e pianoforte) ed il massimo livello SPL
ottenibile. Al di sotto dei limiti
imposti dalla compressione la Forza è indipendente dagli altri attributi. La
compressione termica e meccanica causa la “distorsione di forma”
Se il diffusore non ha abbastanza Forza non potrà riprodurre la variazione di livello richiesta dalla dinamica del programma musicale, ciò costringerà ad abbassare il volume ed i passaggi più “deboli” finiranno per essere mascherati dal rumore ambientale. In parole semplici se la Forza non è sufficiente non si riesce ad alzare il volume quanto serve o quanto piacerebbe. Anche per questo il primo requisito dell’ambiente di ascolto è la silenziosità. Prima di cambiare diffusori o amplificatore conviene sempre ridurre il rumore ambientale (per esempio raddoppiando lo spessore del vetro delle finestre e coibentando i cassonetti). Così facendo si riduce la Forza richiesta e contemporaneamente si risparmia sulle spese di riscaldamento. Cercare di sovrastare il rumore ambientale aumentando il livello SPL medio di ascolto è illusorio: a parte le prevedibili proteste dei vicini, un livello eccessivo risulta affaticante e, alla lunga, provoca danni all’udito. Una volta perso l’udito è del tutto normale ascoltare ad alto volume.
Compressione termica e meccanica |
|
|
|
Diffusore a due vie con un woofer da 7”. Quattro misure di
risposta in frequenza rilevate a 85, 90, 95 e 100 dB. È evidente l’effetto
della compressione da parte del woofer mentre il tweeter non mostra problemi.
Idealmente le curve devono essere tutte equispaziate. La compressione si manifesta, alle frequenze medio basse,
quando il tweeter produce 100 dB. Con questa misura si valuta Calore e Forza in un unico
grafico. Si potrebbe tranquillamente aggiungere, nello stesso grafico,
anche la distorsione e l’impedenza
elettrica. |
Chiarezza - attributo del suono
del Diffusore Acustico
La Chiarezza (Clarity, Deutlichkeit, Definizione), quando
Calore, Fatica da Ascolto e Forza sono ottimali, la Chiarezza diventa
l’attributo più importante. Questo attributo , secondo Reichardt, ha due aspetti:
|
Definizione Orizzontale |
capacità di distinguere note suonate in rapida successione (scritte in orizzontale sullo spartito) |
|
Definizione Verticale |
capacità di distinguere strumenti diversi che suonano
contemporaneamente (riportati in verticale sullo spartito) |
Per valutare soggettivamente la Chiarezza basta trovare dei brani musicali con passaggi particolarmente veloci e altri con partiture dove partecipano molti strumenti diversi. Tutte le note devono essere distinguibili, tutti gli strumenti devono essere distinguibili (ed in posizione stabile). La Definizione Orizzontale valuta anche l’intelligibilità del parlato: particolare attenzione va posta al riconoscimento delle lettere “d” “l” “r” “s” (blesità) e di “m” “b” e “v”. Ottenere l’intelligibilità del parlato è più difficile che ottenere la Chiarezza nella riproduzione della musica. Questo avviene perché il tempo di integrazione per il parlato è circa la metà del tempo di integrazione per la musica.
I fenomeni che interferiscono con
la Chiarezza non producono distorsione non lineare ma, in generale, effetti
tipo comb-filter (filtro a pettine). La Chiarezza dipende
-
dalla corretta riproduzione dei transitori (legata alla
risposta in fase)
-
dalla assenza di code sonore causate da risonanze del mobile
-
dalla diffrazione ai bordi
-
dal mascheramento causato dalle riflessioni interne del
cabinet
-
ecc.
In sostanza tutto dipende da come
viene utilizzato il singolo altoparlante nel contesto del diffusore (rigidità
del cabinet, quantità di assorbente al suo interno, ecc.). La misura
strumentale più indicativa è la waterfall o diagramma di decadimento (ma anche
la analisi wavelet). Anche la semplice osservazione della realizzazione del
cabinet, la larghezza del pannello frontale, la presenza di spigoli
arrotondati, la disposizione degli altoparlanti…. danno indicazioni sulla
possibilità del diffusore di produrre un suono Chiaro.
Chiarezza (la malattia e la cura) |
|
|
la
malattia |
la cura |
|
Scostamenti dalla condizione di
fase minima |
Adeguata progettazione del
cross-over Allineare temporalmente gli
altoparlanti |
|
Diffrazione ai bordi |
Pannello frontale di larghezza
ridotta, privo di ostacoli e scalini e con bordi arrotondati |
|
Riflessioni interne al mobile |
Adeguato materiale
fonoassorbente all’interno del mobile |
|
Risonanze del mobile |
Mobili rigidi e pesanti, con
rinforzi interni |
|
Waterfall |
|
|
|
Diagrammi di decadimento (waterfall) di tre tweeter
diversi. Il migliore è il terzo. I grafici riportano i primi due milli scondi
con una dinamica è di 30 dB. La linea rossa indica i 2000 Hz. (documentazione
Seas di tweeter non più in produzione – da internet) |
|
Chiarezza e risposta
in fase |
|
In un dispositivo a “fase
minima” la risposta in fase e la risposta in frequenza sono legate da una
relazione biunivoca per cui, nota una, l’altra è univocamente determinata e
viceversa. Per un diffusore a due vie questa condizione si può verificare
solo lungo certe direzioni e su zone
limitate di spazio. Per un diffusore a tre o più vie potrebbe non essere mai
realizzata. Nessuna sorgente estesa fa eccezione. In condizioni di fase
minima, ed in assenza di distorsione non lineare, la Chiarezza si fonde con
il Calore (la condizione di fase minima richiede, necessariamente, che lo
stimolo di ingresso raggiunga l’uscita percorrendo un unico canale non
dispersivo -> assenza di riflessioni interne, risonanze e diffrazione ai
bordi). La udibilità della “distorsione di fase” (o meglio “dell’eccesso di
fase”) del diffusore acustico è tema di accese discussioni. Oggi sappiamo che
la distorsione di fase o meglio il disallineamento temporale degli
altoparlanti, diventa udibile in assenza di suono riflesso, con segnali
particolari (percussioni) e a livelli SPL elevati. L’apparato uditivo
reagisce ai transitori di attacco che utilizza sia per distinguere le
consonanti (intelligibilità, definizione orizzontale) che per localizzare la
sorgente (effetto Fransenn). La risposta in fase (o ai transitori) non può
essere trascurata. Negli ambienti più riflettenti i transitori riprodotti dai
diffusori vengono mascherati dalla riverberazione e, a causa di ciò, la
riproduzione perde Chiarezza e la risposta ai transienti diventa meno
importante. |
Semplice valutazione dell’allineamento in fase del diffusore |
|
Un modo semplice ed efficace per
valutare la risposta in fase, o meglio l’allineamento temporale, di un
diffusore consiste nell’invertire la fase di un altoparlante (il tweeter in un
sistema a 2 vie, il medio in un sistema a tre vie). In corrispondenza delle
frequenze di incrocio devono apparire, nella risposta in frequenza, dei
profondi avvallamenti causati dalla interferenza distruttiva tra gli
altoparlanti (in controfase). Più il “buco” è profondo e meglio è. Vale la pena ricordare che (operando
convenientemente sul filtro cross-over) è possibile ottenere una corretta
risposta in fase anche con gli altoparlanti montati su un pannello frontale
piano. Nei diffusori a tromba la compensazione
ottenibile tramite il cross-over molto spesso non è sufficiente e i deve
ricorrere alle linee di ritardo.
|
|
|
|
Effetto
della riverberazione sulla Chiarezza. Non c’entra ma è una figura bella e
molto istruttiva. |
Spazialità - attributo
del suono del Diffusore Acustico
La Spazialità riguarda il giudizio
che esprime l’ascoltatore sulle “dimensioni geometriche” dello spazio acustico
che lo circonda.
La Spazialità (Spaciousnes
introdotto nel 1970) riguarda la capacità della coppia di diffusori di
ricostruire l’evento sonoro in tre dimensioni (larghezza, altezza e
profondità). E’ un attributo tridimensionale. Affinché la Spazialità possa
essere percepita la registrazione deve contenere le informazioni necessarie e
Calore, Fatica da Ascolto, Forza e Chiarezza devono essere di ottimo livello.
Se la registrazione non contiene informazioni spaziali distinguibili (per es. riverberazione) non c’è niente da
fare.
In
acustica architettonica la Spazialità ha due aspetti:
|
Apparent Source Width (ASW): (Larghezza
apparente della sorgente) |
descrive
quanto larga appare la sorgente all’ascoltatore. In una sala da concerto
dipende dalle prime riflessioni e da Glow.
Per una coppia di diffusori dipende dalla distanza tra i diffusori e
dalle prime riflessioni. |
|
Listener
Envelopment (LE) (letteralmente :
avvolgimento dell’ascoltatore) |
descrive
la sensazione dell’ascoltatore di essere avvolto dalla musica (dipende dalla
intensità delle riflessioni >80mS e dalla direzione apparente di
provenienza del suono riflesso). Viene giudicata elevata quando il suono
riflesso sembra giungere da tutte le direzioni. All’aperto la LE è
completamente assente. I
sistemi onmidirezionali tendono ad esaltare la LE |
Per quanto
riguarda il diffusore acustico è necessario introdurre anche l’altezza
apparente della sorgente (Apparent Source Height o ASH = Altezza apparente della sorgente). La profondità dipende
sostanzialmente dalla registrazione: il diffusore può solo riprodurla.
Negli
ambienti con soffitto basso e assorbimento medio maggiore del 20% la Spazialità
è limitata (aumenta la Intimità). La sensazione di spazio dipende, tra le altre
cose, dalla differenza di segnale che perviene alle due orecchie (IACC Interaural
Cross-Correlation Coefficient). Se i segnali che arrivano alle orecchie non
sono correlati la sensazione di spazio aumenta. Quindi è importante
incrementare la diffusione del campo riflesso. Aumentando la diffusione del
suono, a parità di T60, si ottiene sempre un beneficio
Lo scopo
non dovrebbe essere riprodurre “un” modello di spazialità ma “la” spazialità
presente nella registrazione come pensata da chi ha confezionato la
registrazione stessa. Dal punto di vista del “modello spaziale” i diffusori
acustici si dividono in: omnidirezionali, a radiazione diretta con sorgente
ausiliaria, dipoli, a radiazione
diretta e direttivi (si veda la classificazione rispetto ai modelli spaziali).
Ciascun tipo di diffusore riproduce (o è predisposto per riprodurre) uno
specifico modello spaziale (che non è detto sia quello giusto per ogni
programma musicale). Molti appassionati prediligono i sistemi dipolari o
omnidirezionali altri preferiscono le trombe e altri i mini diffusori. Se a
questo si aggiungono tutte le possibili variazioni nel posizionamento e le
diverse caratteristiche degli ambienti si capisce quante siano le possibili
varianti.
E’ del tutto evidente che:
- qualsiasi misura limitata ad un singolo diffusore non è sufficiente per definire la Spazialità.
- la ricostruzione della Spazialità è una caratteristica della coppia di diffusori nell’ambiente.
- la Spazialità ricreata da una coppia di diffusori dipende dall’ambiente e da come e dove sono posizionati i diffusori
Ora l’ambiente, a priori, è “sconosciuto” quindi possiamo solo indicare le condizioni necessarie affinché una coppia di diffusori, opportunamente posizionata in un ambiente idoneo, possa riprodurre le informazioni di spazio presenti nella registrazione.
|
i diffusori devono riprodurre le informazioni presenti nella registrazione che generano la spazialità |
Calore, Fatica da Ascolto e Chiarezza devono essere ottimali. |
|
durante la riproduzione, il canale centrale virtuale deve essere al centro della coppia di diffusori. |
i due diffusori devono essere uguali (stessa sensibilità e stessa risposta in frequenza) e devono essere anche speculari |
|
I diffusori devono essere convenientemente posizionati. |
Una certa simmetria rispetto alle pareti laterali, nessun ostacolo tra i due diffusori, ITG adeguato. |
L’uguaglianza dei diffusori, la specularità, ecc. sono quantità/qualità facilmente verificabili. Queste condizioni garantiscono la simmetria del sistema e la possibilità di ricostruire la distribuzione orizzontale delle sorgenti virtuali. La ricostruzione della profondità dipende dalla registrazione mentre la ricostruzione dell’altezza delle sorgenti è tipica del particolare diffusore acustico utilizzato (la registrazione stereofonica non contiene alcuna informazione sull’altezza delle sorgenti).
Non possiamo misurare la
spazialità ma possiamo stabilire, attraverso misure e osservazioni, se una
coppia di diffusori è potenzialmente in grado di ricostruire un certo modello
di spazialità. Se poi viene posizionata
a caso in un ambiente infelice non c’è niente da fare. Nell’ascolto soggettivo
la Spazialità viene facilmente riconosciuta
Spazialità e fortuna
|
||
|
Mettendo
in fila sorgente e amplificatore e diffusori, le eventuali differenze di
livello tra i canali si combinano in modo casuale. In mancanza del controllo
di bilanciamento (ormai raro) avremo abbinamenti “fortunati” con il canale
centrale al centro e “sfortunati” con il canale centrale spostato a destra o
a sinistra. Anche il cross-talk tra i canali
ha un effetto sulla Spazialità perché, immettendo parte del canale sinistro
nel destro e viceversa, altera la distribuzione delle sorgenti nello spazio.
Anche questa misura è scomparsa da tempo.
|
Brillanza -
attributo del suono del Diffusore Acustico
La Brillanza è l’attributo
del suono che dipende dalla persistenza delle frequenze acute nell’ambiente. Un
modo per ottenere questo risultato consiste nello sfruttare la non omogeneità
della distribuzione dei materiali assorbenti dell’ambiente attraverso l’impiego
di sorgenti ausiliarie (poste sul retro del diffusore acustico). Il primo a
teorizzare ed adottare questa soluzione, anche se con finalità diverse, è stato
Amar G. Bose con i diffusori della serie 901. Lo scopo di Bose era aumentare la
Listener Envelopment (avvolgimento dell’ascoltatore) e ottenne questo risultato
a scapito della Chiarezza. La Brillanza si valuta misurando la risposta in
frequenza in ambiente (con rumore rosa a terzi di ottava) del suono prodotto
dalla sorgente ausiliaria nel punto di ascolto. Il livello della sorgente
ausiliaria non deve superare il livello della sorgente principale. L’uso della
sorgente ausiliaria stabilizza il raggio di riverberazione e allarga la zona
isotipica (vedere CLD e tripletta) e migliora la percezione soggettiva della
Chiarezza e della Spazialità.
|
Bose 901
|
Bose 901: ciascun diffusore monta 9 altoparlanti a larga banda da 5 pollici. Un altoparlante è rivolto verso l’ascoltatore e 8 verso la parete di fondo. Oltre a questa particolare disposizione degli altoparlanti la serie 901 presenta altre particolarità: gli altoparlanti hanno impedenza molto bassa e sono tutti collegati in serie. Hanno cestello in plastica (quindi amagnetico) e sono fissati con sole tre viti. Il sistema è dotato di equalizzatore elettronico che corregge la risposta in frequenza agli estremi della banda. La Bose 901 possiede una quantità di pregi ma ha anche qualche difetto: allarga l’immagine e manca di precisione nei transienti (come evidenziato dai test a suo tempo pubblicati da SUONO e STEREOPLAY). E’ particolarmente godibile nella riproduzione della grande orchestra, cori e la musica bandistica, meno con gli strumenti solisti. L’esatto opposto della Bose 901 è la Dahlquist DQ10 (5 vie a radiazione diretta con altoparlanti allineati in fase). |
|
CLD: Dipolo e
doppio dipolo |
|
|
|
Dispersione sul piano verticale di un dipolo (sinistra) e di un doppio dipolo (destra). Il doppio dipolo presenta una zona a “radiazione nulla” più ampia. Un dipolo è costituito da due sorgenti uguali separate da una certa distanza pilotate in controfase. A causa della interferenza distruttiva tra le due sorgenti in controfase, lungo l’asse di simmetria del dipolo la radiazione è nulla. |
Interfacciabilità -
attributo del suono del Diffusore Acustico
La Interfacciabilità non è
un attributo del suono ma una caratteristica importante del diffusore acustico in
grado di alterarne il suono quando questo viene inserito nella catena di
riproduzione. Gli aspetti più importanti della interfacciabilità sono "a
monte", verso l'amplificatore, ovvero impedenza elettrica e sensibilità e
"a valle", verso l'ambiente d'ascolto. Ogni diffusore possiede
caratteristiche di radiazione proprie che rendono più o meno favorevole
l'inserimento in l’ambiente.
|
Interfacciabilità |
|||
|
A |
ampli-diffusore |
Sensibilità |
SPL @
2.83Volt 1 metro |
|
B |
Impedenza
elettrica |
minimo valore
della parte reale di Z e
massima rotazione di fase |
|
|
C |
diffusore-ambiente |
Sensibilità
rispetto alla posizione nell’ambiente |
Risposta
in ambiente con rumore a terzi di ottava |
|
D |
diffusore-uomo |
Altro
(Ergonomicità) |
estetica, ergonomia, finiture,
ecc. |
L’interfaccia ampli-diffusore
riguarda la sensibilità e l’impedenza elettrica. La sensibilità, di per sé, non
influenza la qualità sonora ma determina la potenza dell’amplificatore per ottenere
il livello SPL desiderato.
L’impedenza elettrica non sarebbe un
problema se solo le vecchie norme DIN 45500 fossero rispettate. Il criterio è
il seguente:
|
il diffusore acustico non deve
causare il degrado delle qualità dell’amplificatore mentre l’amplificatore
deve pilotare un diffusore che rispetti la norma DIN. |
L’interfaccia diffusore-ambiente
riguarda in particolare le frequenze inferiori a 300 Hz. Le caratteristiche che
determinano il comportamento del diffusore alle basse frequenze sono
l’allineamento e la posizione del o dei woofer. L’interfaccia
diffusore-ambiente valuta questo aspetto almeno per l’ambiente dove ha avuto
luogo il test. Per ultima l’interfaccia diffusore-uomo (che potrebbe essere
chiamata Eronimivcità) riassume gli aspetti estranei alla qualità sonora come
estetica, ergonomia, il livello di finiture, ecc.. Questi aspetti non hanno
alcuna influenza sulla qualità sonora ma hanno un peso sul costo.
Gli attributi del Suono di SUONO (per il diffusore acustico)
La rivista SUONO ha adottato, per descrivere il suono dei diffusori acustici una serie di attributi olistici. Tali attributi non sono, e non devono essere, ortogonali. Qui è stata tentata una corrispondenza con gli attributi di Beranek.
|
|
Attributo |
Suonogramma |
|
1 |
Calore |
02 messa a fuoco e corposità 10 frequenze medie e voci 11 frequenze alte 12 frequenze medio alte 13 frequenze basse 14 timbrica |
|
2 |
Fatica
da Ascolto |
|
|
3 |
Chiarezza |
06 escursioni microdinamiche 08 risposta ai transienti 09 velocità 15 coerenza |
|
4 |
Forza |
01 capacità dinamica 07 escursioni macrodinamiche |
|
5 |
Spazialità |
03 ricostruzione scenica altezza 04 ricostruzione scenica
larghezza 05 ricostruzione scenica
profondità |
|
6 |
Brillanza
|
16 contenuto di armoniche |
|
7 |
interfacciabilità |
|
|
Tabella
: i 16 attributi utilizzati da Suono per costruire il “suonogramma” e una possibile
corrispondenza con gli attributi del suono di Beranek (per un diffusore
acustico). |
||
Nota: il “contenuto di armoniche”
è una espressione alquanto infelice che sta ingenerando confusione. Le armoniche
sono quelle che sono e non vengono certo create dal diffusore (al massimo
riprodotte con ampiezza e fase diversa). Anche il termine “velocità” andrebbe
sostituito con uno diverso tipo “articolazione”. La velocità è una quantità
cinematica definita con un significato univoco. Cambiare il significato delle
parole non aiuta la comunicazione.
Gli attributi del suono di un
CD (inteso come sorgente)
La rivista Audiophile
Sound descrive il “suono” di un CD con quattro attributi riconducibili agli attributi
definiti da Beranek. Si noti la definizione di Dettaglio che coincide al 100%
con la Chiarezza.
|
Attributo utilizzato da Audiophile Sound |
Descrizione Attributo
Audiophile Sound |
Attributo Beranek |
|
Dinamica |
rappresenta la capacità della registrazione di restituire
correttamente l'espressione che il musicista o i musicisti affidano alle
variazioni di volume del loro o dei loro strumenti, ovvero la capacità della
registrazione di restituire i pianissimi ed i fortissimi passando dagli uni
agli altri, ed il viceversa, con una gamma di volumi intermedi più o meno
ricca. |
Forza e Rapporto S/N |
|
Palcoscenico Sonoro (sound stage) |
con questo parametro si vuole identificare la capacità di
una incisione di restituire la sensazione di percezione tridimensionale dello
spazio all'interno del quale è avvenuto l'evento sonoro, in altri termini il
palcoscenico sonoro definisce la buona, o meno, riuscita del tentativo di non
deformare l'ambiente che contorna l'evento sonoro, da parte dell'incisore. |
Spazialità |
|
Equilibrio Tonale (tonal balance): |
questo parametro definisce l'aderenza o meno del timbro di
un insieme di suoni registrati al timbro che questi posseggono nella realtà:
ogni registrazione, rispetto ad una esecuzione reale, può essere
complessivamente più o meno colorata e risultare complessivamente più cupa,
eccedendo in una equalizzazione che privilegia le basse frequenze, o più
brillante, denunciando una eccessiva benevolenza verso le medio alte
frequenze: l'equilibrio tonale riassume la nostra impressione sulla qualità
timbrica, o equalizzazione del suono complessivo. |
Calore |
|
Dettaglio |
È la capacità di una registrazione di fornire all'ascoltatore
la possibilità di individuare più o meno confusamente ogni singolo strumento
e, di questo, la sonorità e le altezze durante i fraseggi: maggiore è il
dettaglio, maggiore è la differenziazione fra ogni evento sonoro, in termini
di distinzione di ogni strumento da un altro e di ogni nota eseguita
dall'altra |
Chiarezza |
Gli attributi del suono di un
lettore CD
il lettore
CD legge un messaggio digitale e lo trasforma in un messaggio analogico. Ci possono
essere errori di lettura (del laser), errori di conversione (linearità del
DAC), errori nella sezione analogica.
|
Attributi
del suono della sorgente digitale |
|
|
Gli attributi del suono di un
amplificatore
L’amplificatore
è un dispositivo a fase minima e la relazione tra risposta in frequenza e risposta nel tempo comporta la
“fusione “ di Calore e Chiarezza (almeno per i piccoli segnali). Le
caratteristiche vanno verificate nelle effettive condizioni d’uso (con un
diffusore acustico collegato). Questo è un problema perché ogni diffusore ha
una impedenza diversa.
Attributi del suono dell’amplificatore |
|
|
Attributi del suono del diffusore acustico |
|
|
Gli attributi impropri
Nel descrivere il suono di un impianto
stereo si usano i termini più fantasiosi. Il risultato è che, in assenza di un
vocabolario condiviso, si finisce per non capirsi e fare confusione. Sarebbe
opportuno esprimersi utilizzando gli attributi del suono. Un termine come
“contrasto”, mutuato dalla fotografia, può rendere una certa idea ma la stessa
cosa è espressa meglio dalla Chiarezza (definizione orizzontale e verticale).
Così anche il “nero infrastrutturale” dovrebbe essere abbandonato a favore
della Fatica da Ascolto e della Chiarezza. Anche il termine “radiografante”
dovrebbe essere sostituito con la Chiarezza (tra l’altro non è chiaro se il
temine “radiografante” sia un pregio un difetto: se i dettagli ci sono devono
essere riprodotti). Anche espressioni generiche come “suona bene” o “suona male” dovrebbero essere evitate perché
troppo soggettive. Il termine
“eufonico” deriva dal greco e significa “buon suono” (l’opposto di “cacofonico”
= suono sgradevole).
Tabelle Riassuntive
La definizione degli attributi del
suono fornisce la “road map” per la valutazione analitica del suono prodotto da
un diffusore acustico, limita il numero di aggettivi da utilizzare per
descrivere il suono e, associando un punteggio a ciascun attributo, permette
anche di ottenere una valutazione quantitativa assoluta condensata in un voto.
Gli attributi del suono vengono
valutati (misurati) singolarmente e forniscono una serie di quantità. Quando si
valuta un impianto stereo il nostro apparato uditivo (che non è un microfono)
dà un giudizio integrale (olistico) determinato anche dalle condizioni
psicofisiche, culturali ed emotive dell’ascoltatore. Tale giudizio è soggettivo
e, in linea di principio, non attendibile. I risultati delle misure invece sono
oggettivi e si deve lavorare per affinare la tecnica ed il metodo. Il giorno
che disporremo di un set di misure esaustive potremo finalmente fare i nostri
acquisti attraverso internet.
Attributi del suono del diffusore acustico (attributi monodimensionali – campo diretto) |
|||
|
|
Attributo |
Descrizione |
Misura |
|
1 |
Calore |
bilanciamento
tonale, estensione
della risposta (timbrica) |
risposta
in frequenza – massima e minima frequenza riprodotta per
piccoli segnali |
|
2 |
Fatica
da Ascolto |
Senso di
affaticamento che si manifesta durante l’ascolto prolungato |
distorsione
non lineare dei
componenti nelle
effettive condizioni d’uso |
|
3 |
Chiarezza |
Risoluzione
nel tempo e nella frequenza Definizione
orizzontale e verticale (Risoluzione, Articolazione, Presenza, micro-dettaglio, coerenza) |
risposta
ai transienti – fase minima riflessioni
interne del cabinet risonanze,
break-up diffrazione
ai bordi waterfall |
|
4 |
Forza |
(Dinamica, macro-dettaglio) |
massimo
livello SPL, spostamento volumetrico compressione
termica e meccanica per grandi segnali |
|
Attributi del suono (attributi tridimensionali – campo riflesso) |
|||
|
5 |
Spazialità |
ricostruzione
dello spazio sonoro nelle tre dimensioni |
Risposta
polare, differenza tra i canali dx e sx – posizione del centro acustico
virtuale con la frequenza, variazione della distanza critica con la
frequenza, specularità |
|
6 |
Brillanza
|
percezione
delle note più alte limpide e cristalline |
campo riverberato
da 2 a 4kHz dispersione – disponibilità di una sorgente ausiliaria |
|
Attributi di Interfacciabilità |
|||
|
7 |
ampli-diffusore |
Sensibilità |
SPL @
2.83Volt 1 metro SPL
ponderato (SPL @ 1 Watt RMS) |
|
8 |
ampli-diffusore |
Impedenza
elettrica |
Impedenza
Elettrica Z (norme DIN) minimo
valore della parte reale di Z |
|
9 |
diffusore-ambiente |
sensibilità
rispetto alla posizione nell’ambiente |
Risposta
in ambiente con rumore a terzi di ottava |
|
10 |
diffusore-uomo (Ergonomicità) |
Qualità/Prezzo |
Livello
delle finiture , estetica, ergonomia, assistenza |