E’ recentemente comparsa una nuova moda, quella della musica 8D, ovvero ad 8 dimensioni che sta spopolando un pò ovunque, su youtube, sui social media e via dicendo.
Ci teniamo subito a chiarire che 8D è un termine improprio utilizzato in questo contesto dato che oltre alle 3 dimensioni spaziali (nelle quali è effettivamente possibile posizionare il suono) e volendo aggiungerne un’altra (quella temporale) arriveremmo ad un massimo di quattro dimensioni e non otto.
A meno che naturalmente non si sia fatto uso di qualche sostanza psicoattiva, dimensioni di quell’ordine si possono sperimentare infatti unicamente in stati alterati e superiori di coscienza e consapevolezza, come nelle estasi mistiche, tanto è vero che in alcune tradizioni spirituali cosi come a volte in fisica quantistica, si parla di un universo undici-dimensionale (11 dimensioni nella sua totalità).
Tornando a noi, le tecnologie finalizzate a conferire spazialità al suono, e a permettere il suo posizionamento nello spazio tridimensionale esistono da numerosi anni, con successivi aggiornamenti ed evoluzioni rispetto ad i primi formati, così come capita per tutti i processi tecnologici.
Tali tecnologie sono state sviluppate sopratutto in campo filmico e videoludico, nascono infatti dal desiderio di ricreare un’esperienza di percezione sonora che si avvicini a quella reale con i suoni che provengono da diverse direzioni spaziali.
Il primo esempio da citare è il famoso sistema “surround“, sviluppato nell’industria cinematografica negli anni 70: dopo diverse sperimentazioni si arrivò alla standardizzazione di un sistema di fruizione sonora che prevedeva tre canali frontali (Left, Front e Right) e un canale posteriore (Surround Channel). In sostanza gli spettatori potevano ascoltare i suoni provenire oltre che dallo schermo anche da diffusori posti alle proprie spalle, utilizzati sopratutto per effetti sonori speciali. Si tratta del Dolby Stereo che ha contribuito a rendere spettacolari film quali il celebre Guerre Stellari. Col passare degli anni sono state poi create delle versioni “consumer” per una fruizione casalinga del surround, e man mano la tecnologia è andata evolvendosi aggiungendo un numero sempre maggiore di canali per una percezione sempre più “immersiva”, avvolgente e realistica del suono.
In questo contesto va citato il Dolby Atmos, una delle più recenti tecnologie sviluppate in campo cinematografico, che prevede sorgenti sonore provenienti anche dall’alto (dal soffitto) introducendo quindi una dimensione verticale del suono. Quelle appena citate sono tutte tecnologie che rientrano nel cosiddetto audio multicanale, ovvero sono costituite da più flussi informativi distinti ognuno dei quali rappresenta un diverso canale sonoro (destinato ad essere riprodotto da specifici diffusori acustici).
Il sistema Dolby Atmos però, a differenza dei sistemi precedenti, si basa su oggetti sonori, ognuno con le proprie caratteristiche, e ad ognuno dei quali si può assegnare una posizione nello spazio tridimensionale.
Quella che vogliamo approfondire oggi è però una tecnologia di tipo diverso, che non necessita di sistemi complessi (costituiti da decodificatori, da un elevato numero di diffusori acustici ecc), che è fruibile semplicemente utilizzando un paio di (buone) cuffie stereofoniche.
Si tratta dell’audio binaurale: in pratica il segnale sonoro viene trattato agendo su quelle proprietà (acustiche, spaziali, temporali) che consentono al nostro udito, nel mondo reale, di localizzare i suoni attorno a noi. Vediamo quindi rapidamente quali sono i meccanismi attraverso i quali l’apparato uditivo umano è in grado di riconoscere la provenienza dei suoni.
Il nostro organismo è un sistema meraviglioso, capace di cose incredibili, che spesso diamo per scontate, e non fa eccezione l’apparato uditivo. In pratica il nostro sistema uditivo è in grado di confrontare le caratteristiche fisiche del suono che perviene alle due orecchie e di ricavare, da tale confronto, informazioni sulla posizione della sorgente che l’ha generato.
Innanzitutto è in grado di calcolare la differenza dei tempi di arrivo del suono alle due orecchie, differenza che viene chiamata ITD (acronimo dell’inglese Interaural Time Difference). Se ad esempio la sorgente sonora si trova alla mia destra è evidente che il suono raggiungerà il mio orecchio destro impiegando un tempo minore rispetto a quello impiegato a raggiungere l’orecchio sinistro. Il nostro sistema uditivo è capace, in condizioni ottimali, di cogliere ITD dell’ordine di 0,1 milionesimi di secondo. Inoltre l’orecchio più lontano dalla sorgente sonora si troverà in una sorta di “zona d’ombra” costituita dall’ostacolo della nostra testa e riceverà quindi il suono con una intensità minore rispetto a come viene ricevuto dall’altro orecchio. Tale differenza di intensità viene chiamata IID (acronimo dell’inglese Interaural Intensity Difference).
Elaborando l’IID il sistema uditivo riceve ulteriori informazioni sulla direzione della provenienza del suono. La prima di queste due “strategie” (tempo di arrivo) è molto efficace per onde di bassa frequenza (ed ampia lunghezza d’onda) per le quali l’ostacolo rappresentato dalla testa dell’ascoltatore è facilmente aggirabile.
La seconda strategia (intensità del suono) è molto efficace per onde di alta frequenza (e piccola lunghezza d’onda) per le quali l’ostacolo rappresentato dalla testa dell’ascoltatore è molto importante e determina un significativo decremento dell’energia sonora. Questi meccanismi non sono però in grado di risolvere l’ambiguità avanti-dietro, e di discriminare l’elevazione del suono (alto-basso), operazioni per le quali il nostro sistema uditivo si serve del “filtraggio” che la testa e i padiglioni auricolari operano sui segnali in arrivo. Si tratta della “funzione di trasferimento della nostra testa” (Head Related Transfer Function: HRTF), cioè Il modo in cui la nostra testa e i padiglioni auricolari modificano i suoni che arrivano ai timpani. Queste modifiche sono date sopratutto dalla conformazione fisica della nostra testa e dei padiglioni auricolari che modificano il suono in arrivo, variandone contenuto in frequenza e fase. Una delle prime tecniche utilizzate per effettuare una registrazione binaurale è stata quella più intuitiva, ovvero realizzare una testa di manichino, costruita in modo tale da riprodurre l’assorbimento sonoro di una vera testa umana e la sua funzione di separatore naturale tra orecchio destro e sinistro, dotandola di padiglioni auricolari e posizionando due microfoni all’interno dei canali uditivi. In tal modo i microfoni captano il suono che risulta modificato in modo analogo a come viene modificato dalla conformazione della testa umana, nel modo più simile a come verrebbe percepito da un ascoltatore reale.
Ne è un esempio la bellissima testa microfono stereo/binaurale professionale Neumann KU 100.
Nell’era del digitale, delle DAW e degli audio plug-in non potevano certo mancare software e strumenti per effettuare un missaggio binaurale. Ne è un esempio il plug-in AMBEO Orbit della Sennheiser, il quale ci consente appunto di posizionare un suono qualsiasi (uno strumento musicale, un effetto sonoro, una voce, ecc) nello spazio tridimensionale e di realizzare in questo modo un missaggio più ricco e avvolgente, avvicinandoci alla percezione dei suoni della vita reale (con i suoni che provengono da diverse direzioni spaziali). Il plug-in AMBEO Orbit è gratuito e disponibile nei formati AAX, VST, VST3 e AU sia per Mac che per Windows.
E’ molto semplice ed intuitivo nel suo funzionamento, vediamone le caratteristiche principali per passare al suo utilizzo concreto in una sessione di mix.
Il plug-in è dotato dei seguenti parametri per il controllo e posizionamento del suono:
Azimuth
Questo parametro controlla la posizione orizzontale del suono ed è espresso in gradi: 0° corrisponde al posizionamento perfettamente frontale (Front), 90° posizionamento a destra (Full Right) e -90° perfettamente a sinistra (Full Left). A 180° il suono è posto perfettamente dietro, alle spalle dell’ascoltatore.
Elevation
Questo parametro determina la posizione verticale del suono, ed è anch’esso espresso in gradi: 0° corrisponde al livello delle orecchie dell’ascoltatore, 90° corrisponde all’altezza massima, e -90° al valore più basso (in altezza) del posizionamento del suono.
Width
Quando il plug-in viene inserito su una traccia stereofonica questo parametro controlla l’ampiezza (distanza) tra i canali destro e sinistro. Impostandolo sul valore 0° la traccia diviene monofonica. Se il plug-in viene applicato ad una traccia monofonica il parametro risulta disabilitato.
Clarity
I filtri HRTF utilizzati dal programma alterano la risposta in frequenza e il timbro del suono, sopratutto se si effettuano posizionamenti “estremi”. Generalmente questo non costituisce un problema ma nel caso in cui notiamo qualche anomalia e vogliamo riportare il suono al suo carattere originale possiamo utilizzare questo parametro (perdendo naturalmente parte o la totalità dell’informazione spaziale, a seconda del valore di Clarity impostato).
Reflections
Con questo parametro possiamo aggiungere riflessioni acustiche al suono che abbiamo posizionato nello spazio tridimensionale, con la possibilità di deciderne l’ intensità, nonché la grandezza della stanza e il materiale delle pareti.
Un missaggio “binaurale”, ovvero nel quale i suoni vengono posizionati nello spazio tridimensionale utilizzando quei meccanismi come il filtraggio HRTF che sono propri del sistema uditivo umano, nel suo workflow è molto simile al classico missaggio stereofonico, ma occorrono alcune precisazioni al riguardo. Per quanto concerne il sistema di ascolto un missaggio tramite audio monitor non è consigliato in quanto si perde gran parte dell’effetto di spazializzazione tridimensionale.
Raccomandabile invece un missaggio con le cuffie e poi un riascolto con i diffusori acustici per effettuare qualche piccolo ritocco al mix. Questo in quanto alcuni suoni che risultano presenti ascoltando con le cuffie potrebbero tendere a sparire quando ascoltati con i monitor, da qui la necessità di un giusto compromesso tra i due per rendere il sonoro godibile in entrambe le situazioni. Inoltre sono consigliate le cosiddette cuffie aperte (open-backed headphones) al posto delle più comuni cuffie chiuse (closed-backed headphones), io personalmente utilizzo delle AKG K612 PRO, cuffie di riferimento over-ear aperte in grado di offrire un’immagine sonora naturale adatte ad un monitoraggio professionale.
Passando alla sessione di lavoro nella nostra DAW (in questo caso un sistema Protools) e guardando l’immagine che segue notiamo come l’AMBEO orbit si trova in “insert” su tutti i canali dei suoni che vogliamo posizionare nello spazio tridimensionale, ed è posizionato come ultimo tra i plug-in che si trovano nella catena di insert.
Alcune tracce della sessione erano inizialmente monofoniche ma l’Orbit le converte automaticamente in stereofoniche nel momento in cui viene inserito su un canale. Così come faremmo con un semplice pan stereofonico possiamo ora decidere di posizionare i suoni in una posizione statica precisa, oppure automatizzare i parametri del plug-in per creare un movimento. Ad esempio possiamo posizionare l’abbaiare di un cane alle nostre spalle, il canto di un uccello frontalmente e a destra (ed elevato rispetto alla posizione di ascolto), e nello stesso tempo automatizzare il parametro Azimuth per far sentire il rumore dei passi di una persona che camminando parte dalla posizione frontale per muoversi a sinistra e poi allontanarsi dietro di noi.
Alcune di questi posizionamenti nello spazio tridimensionale possono essere considerati alla stregua di piccoli dettagli non troppo significativi (e questo è vero anche nel mix multicanale), dettagli dei quali lo spettatore è appena consapevole (se non totalmente inconsapevole), ma in realtà contribuiscono alla ricchezza della scena e all’immersione da parte dello spettatore nel mondo rappresentato dall’opera nel suo insieme. Non dimentichiamo infatti che l’attenzione dello spettatore è un processo in cui intervengono innumerevoli fattori, riferendoci ora in particolar modo all’opera audiovisiva abbiamo innanzitutto la drammaturgia della narrazione, gli aspetti visivi, il carisma dei personaggi, la musica e via dicendo.
La ricchezza e qualità dell’impianto sonoro agiscono comunque in modo profondo e sottile e costituiscono un contributo molto importante. Abbiamo poi anche la possibilità di creare veri e propri effetti sonori speciali dall’impatto ben più vigoroso, immaginiamo ad esempio un meteorite che passa alla nostra sinistra con un suono potente che da frontale ci sfiora per poi allontanarsi dietro di noi. Nel complesso la resa sonora e il risultato complessivo nell’utilizzo di questa tecnologia, per quanto concerne la mia esperienza, è stato ottimo, con una sola nota negativa: l’impossibilità di avere un controllo che consenta di passare dal fronte al retro senza essere obbligato (come nel parametro Azimuth) di spostarmi completamente a sinistra o a destra. In questo modo si potrebbero automatizzare (utilizzando anche il parametro Elevation) dei movimenti più realistici direttamente sopra la nostra testa come aeroplani, elicotteri, ecc…
Non vi è poi la possibilità, come avviene in altri plug-in di audio 3D, di scegliere tra diversi formati di Output, quali Ambisonics o i formati multicanale tradizionali. Si tratta comunque di una tecnologia destinata ad un numero esiguo di applicazioni (ad esempio per creare musica binaurale o per venire implementata in alcuni videogiochi e nella realtà virtuale in cui vengono utilizzati visori con cuffie audio integrate.)
Come abbiamo già detto, l’audio binaurale è infatti fruibile solo attraverso cuffie stereofoniche, al contrario dei formati 3D multicanale in cui vengono utilizzati diffusori acustici. Per questi ultimi (come il Dolby Atmos o il DTS:X) sono addirittura disponibili delle soundbar costituite da un unico componente (all’interno del quale sono alloggiati molteplici altoparlanti) in grado di riprodurre gli innumerevoli canali di cui sono composti questi formati. Ne è un esempio la soundbar prodotta da Sennheiser e che rientra anch’essa, come il plug-in Orbit, nella serie di prodotti AMBEO dedicati all’audio “immersivo”.
Le soundbar utilizzano le riflessioni sulle pareti della stanza per riprodurre i canali surround, sia quelli posteriori, sia quelli del soffitto, come è possibile vedere nella figura che segue. In questo modo si può evitare di disporre un gran numero di diffusori all’interno del proprio salone e della abitazione, così come di montare staffe e altoparlanti sul soffitto, ma certo la resa complessiva non è paragonabile a quella di un sistema completo.
Per concludere, ci troviamo dinnanzi ad un campo molto ampio ed estremamente complesso, e questo vuole essere solo un punto di inizio, avremo modo in futuro di approfondire questo ed altri argomenti dell’affascinante mondo dell’audio “immersivo”, multicanale e tridimensionale.
(Ps: Vi lasciamo con un video dimostrativo, che abbiamo missato utilizzando il plug-in, e che più delle parole dimostra le potenzialità di questa tecnologia. Ricordatevi di ascoltarlo in cuffia.)
INFORMAZIONI UTILI
Link: AMBEO ORBIT
