Molti di noi nella loro esperienza quotidiana hanno già incontrato tali sistemi. A chi non è capitato di acquistare delle cuffiette/auricolari per ascoltare musica/parlare mentre si è in strada, nella metropolitana o in contesti molto rumorosi?
Questi dispositivi altro non fanno che cancellare il più possibile il rumore di sottofondo per permettere un ascolto ottimale. Sono dei sistemi audio davvero utili e pratici, ma ne esiste un loro utilizzo anche in altri contesti. Immaginate se si potesse utilizzare lo stesso concetto per migliorare l’audio di un’intera sala, o magari anche di influenzarne l’acustica?
Non sarebbe grandioso?
Ebbene questo tipo di applicazione esiste e va sotto il nome di “Active Acoustic Enhancement Systems” ovvero sistemi attivi di miglioramento acustico. Seguitemi e cominciamo con il capire come funzionano.
Il problema
Mentre io parlo ad una persona in una stanza, le onde sonore che partono dalla mia bocca raggiungono le orecchie del mio possibile interlocutore.
In effetti all’orecchio dell’amico non arriva solo la mia voce, ma arrivano anche le onde riflesse che la mia voce ha generato nell’ambiente circostante.
Soluzione
Per migliorare l’ascolto del mio amico dovremmo cercare di ridurre tutte quelle onde riflesse che vanno a rovinare l’acustica del suono originale. Praticamente questo si può ottenere modificando le caratteristiche acustiche degli ambienti, agendo sulle pareti, utilizzando tende e pannelli per smorzare le riflessioni, con buoni risultati, anche qualche limitazione e comunque con costi alti. Una soluzione più tecnologica è quella di utilizzare un sistema elettronico che sia capace di smorzare le riflessioni.
Questa soluzione risulta sicuramente più semplice da usare: schiacciando un pulsante possiamo cambiare il comportamento acustico di una sala senza dover apportare costose modifiche fisiche alla sala.
Funzionamento
Essenzialmente, il miglioramento del comportamento acustico di una stanza può essere ottenuto in due tipi di sistemi: In-Line o Rigenerativi. Entrambi i metodi lavorano sulla gestione delle fastidiose onde riflesse.
Sistemi in line
Un sistema in-line (in linea o SF-2) lavora sul suono diretto, creando delle riflessioni “sintetizzate” e riproducendole con un sistema di altoparlanti. Se l’ambiente è molto assorbente, il risultato può essere controllato quasi completamente. Tuttavia, se la stanza ha già riflessi, il risultato è la somma dei riflessi originali e dei riflessi sintetizzati. Un sistema in linea offre una risposta unidirezionale, generando energia acustica dall’area dell’esecutore all’area dell’ascoltatore. Pertanto, se l’esecutore esce dalla sua area, ad es. il palcoscenico, il sistema non funziona più. Inoltre, l’energia acustica dalla risposta del pubblico non è inclusa nella risposta del sistema ed è difficile migliorare l’acustica dello spazio dell’esecutore
Supponendo che i sistemi in linea siano privi di feedback, qualsiasi pattern di riverbero può essere aggiunto al file acustica esistente. Se l’acustica esistente è “secca” (bassa energia / tempo di riverbero basso), il risultato dipende quasi completamente dal sistema attivo, che è l’ideale per poterne fare più usi. Uno svantaggio dei sistemi in linea è che viene migliorata solo l’area coperta dai microfoni direzionali, ad esempio il palcoscenico. Il suono proveniente da altre aree, dal pubblico per esempio, non viene migliorato a meno che non ci sia un altro sistema dedicata in quell’area. È molto difficile per i sistemi in linea sostenere un comportamento acustico naturale che copre un’intera sala.
Esempio sistema VIVACE
Il cuore del sistema acustico consiste di due unità ridondanti, l’elaborazione del segnale interno può gestire fino a 40 segnali microfonici su più livelli di elaborazione indipendenti. Vengono utilizzati algoritmi di convoluzione in esecuzione su quattro principali processori, per creare campi sonori naturali fino a 192 diversi segnali di uscita, ognuno regolabile singolarmente e nel dettaglio. L’elevata capacità di elaborazione consente a VIVACE di generare simultaneamente fino a quattro spazi acustici con caratteristiche indipendenti, potendo così trattare acusticamente diverse aree della sala da concerto o del teatro secondo i requisiti artistici.
Sistemi rigenerativi
Un sistema di tipo rigenerativo funziona aggiungendo riflessioni basate sulle riflessioni originali della stanza. Questo tipo di sistema è a volte indicato come “Assistance of Sound Field” (“Assistenza del campo sonoro” A-SF, o più comunemente come “rigenerativo”). In questa modalità vengono utilizzati diverse accoppiate di microfono / amplificatore / altoparlante per rigenerare i riflessi nella stanza.
I sistemi rigenerativi hanno un risultato molto naturale, ma si basano completamente sulla natura e sul timbro dell’acustica della stanza esistente, lasciando limitata libertà di modificare il carattere dell’acustica.
Esempio sistema CarmenCita
La soluzione tecnologica consiste nel completare la matrice acustica dei percorsi sonori naturali con una matrice elettronica. Per fornire un’immersione acustica di qualità CarmenCita utilizza celle elettroacustiche attive, composte da microfoni e altoparlanti. L’elaborazione digitale dei segnali permette di dimezzare il numero di celle elettroacustiche che equipaggiano la sala di spettacolo.
Una distribuzione omogenea di queste celle nelle pareti e nel soffitto permette di controllare in modo naturale la durata del riverbero nella stanza, anche grazie ad un telecomando tattile wireless, che controlla in tempo reale le caratteristiche acustiche della stanza per adattarla istantaneamente al tipo di performance.
Inoltre, tutte le celle elettroacustiche possono essere utilizzate come sistema di diffusione spazializzato, la posizione di più sorgenti sonore può essere controllata in tempo reale durante una performance.
Sistemi ibridi
Combinando i concetti di sistema in linea e rigenerativo otteniamo un “rigenerativo ibrido”. Il sistema può essere costruito con meno canali rispetto ai sistemi rigenerativi puri, ad es. con 16 microfoni e 16 altoparlanti, che costituiscono 16 canali indipendenti. Nelle sale di medie e grandi dimensioni, questo è probabilmente insufficiente per aumentare in maniera significativa l’energia acustica richiesta per migliorare il tempo di riverbero utilizzando solo tecniche rigenerative. Applicando un riverbero digitale per canale, il tempo di riverbero può essere aumentato senza aggiungere energia, mentre il numero di 16 canali indipendenti è appena sufficiente per aumentare l’energia acustica a un livello appropriato. In questo modo, il sistema consente una maggiore libertà nel modificare la risposta acustica rispetto all’utilizzo puramente di molti canali indipendenti.
Un esempio di questo approccio è il sistema Yamaha AFC.
Esso utilizza 4 microfoni e DSP per abbassare le frequenze che maggiormente creano problemi all’acustica della stanza (risonanze a determinate frequenze)
Conclusioni
Grazie alle prestazioni migliorate e all’accessibilità economica del DSP e delle apparecchiature elettroacustiche, l’uso dei sistemi dei sistemi attivi di miglioramento del suono è aumentato in modo significativo negli ultimi dieci anni. La tendenza generale di adozione o accettazione tende verso l’applicazione del rigenerativo ibrido, che sono in grado di fornire modalità sia rigenerative che in linea di funzionamento, ottenendo un suono naturale e potente senza i vincoli dei sistemi monomodali. Il vantaggio più evidente è la migliore esperienza di ascolto del pubblico, ma forse l’aspetto ancora più importante, è che migliora anche l’esperienza di ascolto degli artisti sul palco. Quindi se l’acustica migliorata avvantaggia la performance, l’esperienza di ascolto del pubblico sarà grandiosa!
