Elettroacustica e audio digitale: fondamenti e tecniche di ripresa

MONOCOMPATIBILITÀ

La monocompatibilità è la capacità di un segnale stereofonico di conservare le informazioni quanto più integre e fedeli possibile quando i due segnali che lo compongono vengono sommati in un unico segnale monofonico. Questa capacità è di fondamentale importanza perché non è detto che una registrazione o un eventuale missaggio una volta distribuito al di fuori dello studio verrà necessariamente riprodotto solo tramite un sistema di diffusione stereofonico.

Correlatore di Fase

Per verificare la monocompatibilità di un segnale stereo possiamo utilizzare un Correlatore di Fase (Phase Correlation Meter). Questo dispositivo mostra con valori che vanno da -1 a sinistra a +1 a destra la relazione di fase tra il canale Left e Right, e quindi ci permette di analizzare il grado di monocompatibilità di un segnale stereo. Il valore -1 indica una correlazione nulla tra i due segnali, e quindi che il segnale stereo non è mono compatibile, mentre il valore +1 indica una correlazione massima e quindi che il segnale stereo è mono compatibile. Di solito è buona norma assicurarsi che il valore della correlazione di fase oscilli tra il valore +1 e o.

+1 90° 135 45€ 0 .5 -0.5 +0.5 180º +1 0 - 5 -1 5 0 .5 +1 -1 5 0 5 +1 -1ELETTROACUSTICA

TECNICHE DI RIPRESA STEREOFONICA

Le tecniche di ripresa stereofonica possono essere utilizzate sia per grandi ensemble sia per un singolo strumento. Le tecniche di ripresa stereofonica più comuni possono essere suddivise in:

• Microfoni Coincidenti : XY (Bidirezionali (Blumlein) - Unidirezionali) e MS a Recording area D d
• Tecniche Baffled (Tecnica OSS) Microfoni Distanziati (AB - Decca Tree)

È da considerare che, nella realizzazione di queste tecniche, a parte qualche eccezione, devono essere utilizzati due microfoni della stessa marca, stesso modello e con uguali caratteristiche (risposta di frequenza, risposta direzionale, ecc.) (Matched Pairs). E che nella maggior parte dei casi il suono proveniente dal centro sarà fuori asse con i microfoni. * alcuni autori utilizzano il termine XY per indicare la sola tecnica a microfoni coincidenti unidirezionali. C LC RC L R LEFT SPEAKER RIGHT SPEAKER L LC C RC R

• Microfoni Quasi Coincidenti (ORTF - NOS - DIN - RAI)ELETTROACUSTICA

CONSIDERAZIONI SULLE TECNICHE DI RIPRESA

Nelle tecniche di ripresa stereofonica bisogna considera sia l'angolo che la distanza tra le capsule dei microfoni. Questi parametri, così come la distanza tra i microfoni e la sorgente sonora, le dimensioni della sorgente sonora o l'ampiezza dell'angolo con cui è disposto l'ensemble, influiscono sulla larghezza dell'immagine stereo e quindi sulla posizione delle immagini fantasma.

Tecniche a Microfoni Coincidenti

Nelle tecniche a microfoni coincidenti le capsule dei microfoni vanno posizionate tra loro il più vicino possibile, evitando però, che vengano a contatto. In queste tecniche possiamo variare solo l'angolo tra le capsule. Queste tecniche permettono di ricreare un'immagine stereofonica basandosi principalmente sulle differenze di ampiezza del suono che giunge ai due microfoni, in quanto essendo le due capsule vicine non ci saranno differenze nel tempo di arrivo del suono ai due microfoni. Per questo sono molto mono compatibili.

Tecniche a Microfoni Quasi Coincidenti

Nelle tecniche a microfoni quasi coincidenti possiamo variare sia la distanza sia l'angolo tra le capsule. Queste tecniche permettono di ricreare un'immagine stereofonica basandosi sia sulla differenza di ampiezza sia sulla differenza nel tempo di arrivo del suono ai due microfoni. La loro monocompatibilità è ancora abbastanza buona .

Tecniche a Microfoni Distanziati

Nelle tecniche a microfoni distanziati di solito possiamo variare solo la distanza tra le capsule in quanto i microfono sono posti in parallelo, anche se, è possibile angolarli verso l'esterno di circa 30°-45°. Quando la distanza tra i due mic è nell'ordine di qualche decina di cm, queste tecniche permettono di ricreare un'immagine stereofonica basandosi principalmente sulla differenza nel tempo di arrivo del suono ai due microfoni. Mentre, per distanze superiori di un metro o più, viene introdotta anche una differenza di ampiezza. Di solito queste tecniche sono poco monocompatibili.ELETTROACUSTICA

STEREO RECORDING ANGLE (SRA)

L'SRA (o acceptance angle) non è l'angolo tra gli assi del microfono, ma un angolo invisibile, che ci dà informazioni su quanto "larga" verrà riprodotta la registrazione con un sistema di diffusione stereofonico. Ogni tecnica di ripresa stereofonica avrà un suo SRA.

SRA e Larghezza dell'Ensemble

SRA = larghezza dell'ensemble Darà un'immagine stereo distribuita in modo uniforme tra i due diffusori. SRA Stereo Mic Rig SRA < larghezza dell'ensemble Darà un'immagine stereo più ampia SRA Stereo Mic Rig SRA > larghezza dell'ensemble Darà un'immagine stereo meno ampia. SRA Stereo Mic RigELETTROACUSTICA

AMPIEZZA DELL'ANGOLO E SRA

e/2 tanomax = d e = larghezza dell'ensemble d = distanza dei microfoni dall'ensemble 0° orchestra e 0 max d microfoni Ad esempio volendo considerare la situazione in cui abbiamo un ensemble largo e = 8 m e i microfoni posti ad una distanza d = 3.6 m dall'ensemble, possiamo calcolare la tangente dell'angolo 0 : tanomax = 3.6m 8m/2 · = 1.11 Calcolando l'arcotangente di 1.11 (atan 1.11) troviamo il valore in gradi dell'angolo 0 ovvero 48.01 °. Moltiplicando questo valore per 2 abbiamo l'ampiezza dell'angolo con cui è disposto l'ensemble cioè 96.03 °. A questo punto si può scegliere la tecnica di ripresa stereofonica più adatta alla circostanza.ELETTROACUSTICA

TECNICA NOS

Microfoni: 2 microfoni (cardioidi). Distanza: 30 cm. Angolo: 90°.

NOS 90° 1 30 cm (12'in) 1 L R Sviluppata dalla Nederlandse Omroep Stitchting, la tecnica NOS prevede l'utilizzo di due microfoni cardioidi con un angolo tra le capsule di 90° ed una distanza di 30 cm. In questo caso 30 cm rappresentano approssimativamente la distanza tra le due orecchie passando attorno alla testa. La maggiore distanza tra i microfoni, introduce una maggiore differenza nel tempo di arrivo del suono ai due microfoni che genera un'immagine stereo leggermente più ampia rispetto all'ORTF, a scapito però della compatibilità mono. Ovviamente anche in questo caso le uscite dei due microfoni devono essere indirizzate a destra e sinistra con il PAN.ELETTROACUSTICA

TECNICHE BAFFLED - (OSS)

Microfoni: 2 microfoni (omdirezionali) Distanza: 16.5 cm o 36 cm v Angolo: 20° verso l'esterno rispetto alla barriera acustica (ma può variare). L'immagine stereo prodotta utilizzando le tecniche stereofoniche con microfoni quasi coincidenti può essere migliorata con l'aggiunta di una barriera acustica posizionata tra i due microfoni. Questa barriera acustica, che può essere una sfera o un disco (Jecklin Disk) sulla cui superficie è posto un materiale fonoassorbente poroso, viene di norma posizionata tra la coppia di microfoni. La barriera acustica attenua le frequenze alte, sia per effetto dell'assorbimento sia per il fenomeno della diffrazione, e serve a simulare la testa dell'ascoltatore. Il livello dell'attenuazione delle frequenze alte dipende dalle dimensioni della barriera e dall'angolo di incidenza del suono con la barriera stessa. Anche in questo caso si utilizza il PAN per indirizzare il segnale dei due microfoni ai due diffusori. L R 16.5 cm .20 30 cm barrier 16.5 cm 30 cm 1 1 -- 1 1 - L R L R L R 36 cm (14 in) 20° 20° 2 cm (3/4 in) 35 cm (13 3/4 in) L R FOAM COVERED DISCELETTROACUSTICA

MICROFONI DISTANZIATI - I

Microfoni: 2 microfoni (omdirezionali o direzionali) Distanza: da 20 cm a 3 m. I microfoni sono posti in parallelo. La tecnica i ripresa stereofonica a microfoni distanziati o AB prevede l'utilizzo di due microfoni omnidirezionali o direzionali posti tra loro ad una distanza che può variare dai 20 cm ai 3 metri. Facendo riferimento alla distanza tra i microfoni si può fare una suddivisione in "small AB" per distanze fino ad 1 m e "large AB" per distanze superiori ad un metro. Ovviamente anche in questo caso le uscite dei due microfoni devono essere indirizzate a destra e sinistra con il PAN. Il primo utilizzo di questa tecnica può essere rintracciato nel lavoro di Clement Ader all"Esposizione internazionale di elettricità tenutasi a Parigi nel 1881, e fu anche utilizzata nei Bell Labs negli anni '30, per lo studio dei sistemi stereofonici. 12 1 3 1 L\ 'R 40 - 60 cm (15 - 24 in) I L R 2 1 3 20 cm to 300 cm - - LY R LT R 0-1 L RELETTROACUSTICA

MICROFONI DISTANZIATI - II

Come detto in precedenza la configurazione "small AB" permette di ricreare l'immagine stereofonica basandosi principalmente sulla differenza di tempo del suono che giunge ai due microfoni. Mentre la configurazione "large AB" introduce anche una differenza di ampiezza del suono che giunge ai due microfoni. L R L R 0 1 meter O 16.5 to 30 cm 00 0 C Small AB Large AB

Problemi con "large AB" e Soluzioni

Quando si utilizza una configurazione "large AB" con microfoni distanziati di qualche metro si può creare un effetto noto come "hole in the middle (o center)". In questo caso, dato che gli strumenti centrali sono relativamente lontani dai microfoni, tendono ad essere riprodotti con un livello molto più basso rispetto al livello degli strumenti posti ai lati. A questo si aggiunge (sempre per gli strumenti centrali) anche l'effetto di Comb Filtering che ne modifica il timbro. Tuttavia questo problema può essere risolto ponendo, tra i due microfoni della coppia stereofonica, un terzo microfono centrale.ELETTROACUSTICA

SRA - MICROFONI DISTANZIATI

Per le tecniche di ripresa stereofonica a microfoni distanziati. Aumentando la distanza tra i microfoni l'SRA diminuisce. SRA Instrument Acceptance Angle Inter-mic Spacing Riducendo la distanza tra i microfoni l'SRA aumenta. SRA Instrument Acceptance Angle ' Inter-mic SpacingAUDIO DIGITALE

BIT - SISTEMA BINARIO

Il computer è in grado di fare solo operazioni molto semplici, come accendere o spegnere degli speciali interruttori elettronici, i cosiddetti transistor. Le informazioni fornite al computer (dati e istruzioni) devono quindi essere tradotte in un alfabeto costituito da soli due simboli: il numero 0 che corrisponde al caso di transistor «spento», e il numero 1 al caso di transistor «acceso». Con un unico bit possono dunque essere rappresentate 2 differenti informazioni, ad esempio del tipo: 0, 1. Tuttavia, mettendo insieme più bit (un gruppo di 4 bit è chiamato nibble; un gruppo di 8 bit = 1 byte) è possibile rappresentare un numero, anche molto elevato, di informazioni. In pratica con n bit possiamo rappresentare 2" informazioni. Attraverso 2 bit, per esempio, possono essere rappresentate 4 differenti informazioni: 00, 01, 10, 11. In ultima analisi quindi questo sistema numerico che definiamo binario (base 2) fornisce un mezzo veloce ed efficiente per manipolare e archiviare dati digitali. D, O, G = (0100 0100)(0100 1111)(0100 0111) = (alpha-bits) (digital words) (Moxie) V V on on on on on on on on on on off off off off off off off off off off off off off off 1° byte 2° byte 3º byte byte 01010101 = lettera f byte 01010110 = virgola , byte 01000001 = lettera A numero di stati possibili per 1 bit (0 o 1) 2 X numero di bit