Attributi del Suono del diffusore Acustico

di Mario Bon

20 gennaio 2013

ultima revisione 2 ottobre 2015

 

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

  • la rabbia e la paura
  • la tristezza e la gioia
  • la sorpresa e l'attesa
  • il disgusto e l'accettazione

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, in generale, con questa scrittura:

 

<a|b> = 0

 

ovvero a e b sono ortogonali se il loro prodotto scalare in forma pre-hermitiana è identicamente nullo.

 

 

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:

 

1

Rumore di fondo

5

Brillanza

2

Forza

6

Spazialità

3

Calore

7

Riverberazione

4

Chiarezza

8

Intimità

 

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

(http://www.concerthalls.unomaha.edu/).

 

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).  T60(125Hz) è 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)

 

Una volta visto in dettaglio il Calore, 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).

Distorsione in regime stazionario (distorsione stazionaria)

va misurata in regime forzato con segnali multitono pseudocasuali (con CF compreso tra 3 e 5) quando il diffusore produce un dato livello SPL.

La distorsione, anche se tollerata, esiste e comporta un degrado della riproduzione che riguarda prima la Chiarezza e quindi la Spazialità. Dopo un certo periodo induce Fatica da Ascolto.

Distorsione di forma

Stonda o comprime i picchi del segnale. Quando ciò avviene con programmi musicali con fattori di cresta sufficientemente alti (maggiori di 8-10) risulta ampiamente tollerabile o non udibile.

Questa forma di distorsione (individuata e studiata anche da Moir nel 1985) è tollerata se si manifesta come un evento isolato di breve durata. In pratica, all’interno di un intervallo di integrazione, devono concentrasi pochi brevi fenomeni che non devono ripetersi prima di  2 secondi .

 

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 uguali 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.

 

Per compensare il bilanciamento tra il canale destro e sinistro delle elettroniche basta invertire il canali destro e sinistro all’ingresso e all’uscita dell’amplificatore e verificare all’ascolto.

 

 

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

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

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