Equalizzazione attiva

di Mario Bon

25 ottobre 2009

ultima revisione: 6 aprile 2017

Il suono di un diffusore acustico è determinato da almeno cinque fattori:

-         il suono diretto (che non dipende dall’ambiente)

-         il suono riflesso (che dipende dalla dispersione del diffusore e, generale, dalla potenza acustica emessa dal diffusore)

-         dall’ambiente (in particolare dalla disposizione delle superfici assorbenti e diffondenti)

-         dalla posizione del diffusore nell’ambiente

-         dalla posizione relativa diffusori/ascoltatore

Un equalizzatore, di qualsiasi genere e qualsiasi tecnologia, altera il suono diretto ma non può in nessun modo modificare la dispersione del diffusore. Anzi correggendo un difetto del suono diretto si rischia di provocare o accentuare un difetto nel campo riverberato. Quindi l’equalizzazione può essere applicata con successo solo per quei diffusori che presentano una risposta in potenza “simile” alla risposta in frequenza (per esempio i diffusori omnidirezionali) o che rispettano il criterio di Toole (indice di direzionalità monotono non decrescente).

In ogni modo, prima di applicare una equalizzazione attiva, si dovrebbe tentare di migliorare il posizionamento o, nei casi più difficili, applicare un qualche trattamento all’ambiente (per esempio la diffusione o la limitazione per  assorbimento delle prime riflessioni laterali). I modi normali dell’ambiente,  per essere controllati, richiedono l’impiego di trappole acustiche, risonatori a membrana o assorbitori (tube traps) di dimensioni notevoli. Anche in questo caso un equalizzatore non può fare miracoli e può al massimo aggiustare il livello di una risonanza nel punto di ascolto (in tal caso è più indicato un equalizzatore parametrico da usare prevalentemente in attenuazione). L’equalizzatore attivo interviene sul livello del suono in una banda più o meno ristretta di frequenze ma non può modificare il “tempo di decadimento” di un modo normale dell’ambiente mentre modifica (riducendola) l’energia che va ad eccitare quel modo rendendolo meno evidente. 

L’alternativa all’equalizzazione attiva é il DRC (Digital Room Correction) che richiede un particolare processore (o un PC). Il DRC, e i sistemi analoghi, richiedono diffusori acustici con tassi di distorsione di intermodulazione bassi. Meglio se la correzione viene limitata alla prima decade di un sistema a tre vie e comunque sempre prevalentemente in attenuazione.   Il DRC è particolarmente indicato quando i diffusori sono collocati in angolo (così le basse frequenz e vengono esaltate e si può agire in attenuazione).

Quanto detto fin qui non si applica per l’ascolto in cuffia dove l’effetto dell’ambiente è annullato. Chi ascolta in cuffia può divertirsi a giocare con l’equalizzatore quanto vuole…

 

Effetti della Equalizzazione sugli Strumenti Musicali


L'esperienza mostra che la risposta in frequenza di un diffusore acustico deve essere massimamente piatta  tra 2-300 e 4-5000 Hz. Questo è stato esplicitamente adottato come criterio di qualità dalla rivista americana Stereophile. Per frequenze inferiori le curve di loudness sono molto vicine (l'orecchio è poco sensibile e poco selettivo), per frequenze superiori l'orecchio discrimina un numero limitato di frequenze (è sensibile ma poco selettivo). La minor selettività in alta frequenza dipende da cause anatomiche e fisiologiche (vedasi membrana basilare e organo del Corti).


Qui di seguito riportiamo l'effetto delle alterazioni localizzate nella risposta in frequenza (per terzi di ottava). La tabella è una rielaborazione del tutorial relativo all'equalizzatore grafico Behringer 6200.

 

Banda in Hz

Effetto

16 - 32

Pedaliera dell'organo. Senso di spazio

31 - 63

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 sensibilmente il livello.

80 - 250

Se esagerate rendono la riproduzione rimbombante e poco articolata (è la banda che determina la cosiddetta “velocità” dei bassi)

315 - 500

 Gamma Media

 

Fondamentali di gran parte degli strumenti
(gamma media: banda di riferimento)

630 – 1.25k

Fondamentali di gran parte degli strumenti.
(gamma media: banda di riferimento) Se esagerate rendono la riproduzione horn-like (trombetta, scatoletta).

1.25k - 4k

Se esagerate rendono gli strumenti "sottili". Banda di massima sensibilità dell'orecchio. Un boost tra 1 e 4 kHz produce, nel tempo, fatica da ascolto.
La gran parte della popolazione adulta presenta ipoacusia per frequenze superiori a 4000 Hz.

5k - 8k

Accentuazione di percussioni e piatti. Attenuando attorno a 5 kHz il suono diventa più distante e trasparente (ma l’immagine si abbassa)

10k - 16k

Piatti e sibilanti della voce. In questa regione di frequenza l'orecchio ha minore capacità di discriminare le frequenze (poco selettivo -> vds membrana basilare).


Effetti della Equalizzazione sulla Voce

40 - 125

Senso di potenza in alcuni cantanti con voce di basso.

160 - 250

fondamentali della voce maschile e femminile.

315 - 500

qualità della voce

Boost eccessivo tra 315 e 1 kHz produce un timbro telefonico (la banda telefonica si estende tra 300 e 3500 Hz)

630 – 1.25k

naturalezza della voce

1.25k - 4k

regione delle consonanti: importante per l'intelligibilità.
un boost eccessivo tra 2 e 4 kHz rende "m", "b" e "v" non distinguibili
un boost tra 1 e 4 kHz provoca fatica da ascolto.

la regione attorno a 2 Khz è determinante per “l”,”r” e “s” (blesità)

5k - 8k

Accentuazione della voce.

10k - 16k

boost eccessivo aumenta le sibilanti.


Quello che segue, invece, è il contributo dato dall’Ing. Renato Giussani il quale mette in evidenza l’effetto di una equalizzazione anche su bande di frequenza che, apparentemente, dovrebbero essere indipendenti. Non dimentichiamo che uno strumento emette parecchie ottave e che il timbro è determinato dal livello relativo delle armoniche quindi è del tutto naturale che, alterando la gamma media o alta, anche il timbro di strumenti “bassi” risulti alterato.

 

 

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"...