Musica & Memoria / Stereofonia e multicanale

 Stereofonia versus multicanale

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Qualche chiarimento (e le nostre opinioni) sulla contrapposizione tra le tecniche di riproduzione casalinga di un evento sonoro. Stereofonia o multicanale?

Indice:

Multicanale e cinema / L'home-theater / La stereofonia pura / Il multicanale audio / I concerti in DVD / Il mercato del multicanale / Il successo del multicanale

Vedi anche:

I salti tecnologici e gli standard / FAQ Hi-Fi / Musica e tecnologia / La riscoperta del vinile / FAQ audio multicanale

La stereofonia, definita negli anni '30 da Alan Dower Blumlein, parte da osservazioni di acustica sulla ricostruzione spaziale effettuata dal sistema uditivo dell'uomo, e consente di ricreare con ragionevole approssimazione l'evento sonoro ricomponendo la posizione degli strumenti e delle voci al momento della registrazione, assieme all'ambiente nel quale essi suonano. La stereofonia utilizza semplicemente, come noto, due sorgenti di suono (sistemi di altoparlanti o "casse acustiche") poste ai due vertici di un triangolo equilatero il cui terzo vertice è occupato dall'ascoltatore.

 

Multicanale e cinema

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Il multicanale deriva dalle tecniche sonore usate nel cinema, e orientate all'origine ad uno scopo diverso. Nel cinema infatti la funzione dell'audio non è di riprodurre un evento sonoro con la massima fedeltà possibile all'originale (il cinema è finzione) ma di coinvolgere maggiormente lo spettatore, utilizzando anche il senso dell'udito per dargli ulteriori sensazioni ed emozioni.
Con questo scopo è iniziata negli anni '70 la evoluzione dei tradizionali impianti di diffusione sonora dei cinema, con la introduzione del "surround", cioè di altoparlanti posizionati in modo da avvolgere gli spettatori e potenziati per riprodurre con maggiore enfasi la parte bassa dello spettro sonoro.

Con il "surround" sono arrivati i sistemi Dolby Surround, il DTS, il THX, basati sulla moltiplicazione di punti di diffusione sonora nella sala cinematografica e nella registrazione della colonna sonora su più canali separati, integrati sempre da amplificatori e diffusori specializzati (subwoofer) per le note basse, sistemi quindi in grado di riprodurre con realismo effetti drammatici come terremoti, crolli di palazzi, tirannosauri in movimento e simili.

Il risultato lo conosciamo tutti, durante l'inseguimento nella foresta di Guerre stellari. L'impero colpisce ancora possiamo sentire le moto volanti che arrivano dalle spalle e i proiettili che attraversano apparentemente la sala, con grande coinvolgimento emozionale, oppure in altri film possiamo assistere ad elicotteri che atterrano arrivando dalle nostre spalle direttamente sullo schermo e così via.

L'Home theater - Il cinema in casa

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Dagli anni '90, esaurita la spinta propulsiva della stereofonia hi-fi, ed in parallelo al grande interesse in tutto il mondo occidentale per la televisione e l'intrattenimento basato su immagini, è venuta la idea alla industria di proporre, ridotti in scala, gli stessi impianti cinema multicanale anche per la casa, ed è nato un nuovo segmento del mercato dell'elettronica: l'home theater (HT), ora chiamato di frequente anche home cinema.

Chiaramente la riduzione per uso casalingo era ed è tutt'altro che semplice, perché deve superare problemi di costo e di compatibilità con gli ambienti domestici. L'industria elettronica si è comunque ingegnata molto ed è riuscita a proporre impianti per casa a costi abbordabili per molti appassionati (comunque sempre diverse migliaia di euro servono) e installabili in un salone medio-grande, con risultati che sono comunemente considerati dai fruitori e dalle riviste specializzate una buona approssimazione di quanto si può ascoltare al cinema.

Non è qui la sede per andare in dettaglio sulle alternative disponibili nel mondo HT, ma segnaliamo subito che, a parte l'elettronica (tipicamente un lettore DVD o Blu Ray più un amplificatore integrato per HT) e la riproduzione video su grande formato (solitamente una TV LED/LCD o plasma a grande schermo o un video-proiettore)  sono necessari un certo numero di diffusori (o "casse"), da 5 a 7 a seconda dei sistemi, e ulteriori 1 o 2 diffusori specializzati per le note basse ("subwoofer"). Tutti questi diffusori devono essere strategicamente disposti sui 4 lati della sala, e collegati all'amplificatore (ed eventualmente alla rete elettrica se amplificati) con una vera e propria cablatura della sala stessa.

Il multicanale per la musica

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Il multicanale per solo uso audio è nato dalla costola dell'HT, nel senso che è venuta subito l'idea di sfruttare i diffusori presenti ai lati (o anche alle spalle) dell'ascoltatore per aumentare il realismo della riproduzione. E utilizzare questo maggiore realismo sia per l'ascolto puro che per l'ascolto combinato di musica e immagini di registrazioni di concerti dal vivo.

Una ideale evoluzione quindi dell'ascolto casalingo, che coinvolga maggiormente l'ascoltatore riportandolo all'evento originale con l'uso del solo senso dell'udito o anche della vista, così come avviene nelle sale da concerto.

La stereofonia pura e semplice

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Ma qui occorre tornare un momento alla stereofonia, e a come fa a funzionare. E' evidente infatti che, registrando per esempio un chitarrista su un canale, un flautista sull'altro, e una cantante su entrambi i canali, è possibile riprodurre con due casse, in casa dell'ascoltatore, i due strumenti ai lati e la cantante al centro della stanza, con un buon realismo. Ma come si fa a riprodurre l'eco della navata di una chiesa, o l'applauso alla fine del concerto?

Qui interviene il tema della registrazione delle riflessioni dell'ambiente di origine, la differenza tra questo ambiente e quello casalingo, i tempi di ritardo delle onde riflesse dipendenti dalle caratteristiche delle superfici riflettenti dei due diversi ambienti e tanti altri aspetti di acustica che riempiono trattati interi. E poi intervengono le tecniche di registrazione e le scelte di post-produzione, e la esigenza di fare suonare in modo decente i dischi non solo su impianti hi-fi realizzati a regola d'arte, ma anche su coordinati, compatti, in macchina e così via.

La stereofonia pura è alla portata di chiunque o quasi, basta avere un registratore decente (anche una buona piastra a cassette era sufficiente, un DAT o un recorder digitale ovviamente meglio) un paio di buoni microfoni dinamici (almeno) e un supporto per posizionarli alla altezza delle orecchie di un ascoltatore seduto, e provare a registrare un evento sonoro semplice, per esempio il trio chitarra-flauto-cantante di cui parlavamo prima, in una piccola sala da concerto, posizionando i microfoni nel punto di ascolto ottimale, in posizione a X (sovrapposti e incrociati).

Riascoltare la registrazione amatoriale in cuffia (con una buona cuffia) sarà una esperienza sorprendente, il realismo sarà molto superiore a quello che solitamente troviamo nei dischi professionali. Anche l'ascolto con un buon impianto, ben posizionato in una stanza analoga come caratteristiche di riflessione a quella originale, potrebbe essere altrettanto sorprendente. Il motivo è che abbiamo applicato i principi base dello stereofonia, e che abbiamo abolito ogni alterazione della registrazione con la post-produzione.

Procedendo in questo modo infatti si e' ridotta la influenza delle riflessioni nell'ambiente di ascolto originale, registrando in primo piano i suonatori, e le residue seconde riflessioni dietro di essi, ottenendo un messaggio musicale di facile riproduzione.
Ascoltato in ambiente, le riflessioni saranno ricreate dall'ambiente casalingo e se questo non sarà troppo diverso da quello originale (dimensioni, riflettenza delle pareti) come per esempio potrebbe essere un piccolo club rispetto ad una sala, l'evento sonoro può materializzarsi nuovamente tra le pareti domestiche.

Perché più canali?

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Le cose cambiano rispetto all'esempio precedente di stereofonia pura se si vuole riprodurre in casa un evento musicale avvenuto in un ambiente totalmente diverso, per esempio in una chiesa o in una sala da concerto. In questo caso diventa obbligatorio recuperare anche parte del suono riflesso dalle pareti laterali e posteriori, con altri microfoni direttivi, e miscelarli opportunamente sui due canali, con un ritardo calcolato, per ricostruire parte dell'effetto ambiente originale.

Operazione complessa, che coinvolge elementi fuori dal controllo del tecnico del suono, come l'ambiente di ascolto dell'acquirente del disco, e' evidente che a qualcuno sia venuto in mente di mettere semplicemente altre due casse ai lati o alle spalle dell'ascoltatore per riprodurre i suoni riflessi catturati dai microfoni posteriori.
Questo era il principio alla base della quadrifonia degli anni '70, che usava appunto quattro diffusori. Avendo ora a disposizione con l'HT ben cinque diffusori (si e' aggiunto un canale centrale per rafforzare il parlato dei protagonisti in primo piano) o addirittura sette, e' logico che a qualcuno sia venuta adesso l'idea di riesumare la riproduzione multicanale.

Come va? Può funzionare, può ricreare l'evento sonoro, può riprodurre suoni che vengono dai lati o da dietro (cosa che la stereofonia non può fare). Può riprodurre in particolare un tipo di suono molto comune che la stereofonia rende in modo sbagliato: gli applausi.
Anzi sembra che questo sia la principale prova della superiorità del multicanale, anche se non pare che sentire gli applausi intorno anziché davanti sia l'obiettivo primario degli appassionati di musica.

sarebbe un passo avanti, rispetto alla stereofonia, se consentisse di: a) ascoltare la musica con maggiore realismo, b) installare l'impianto almeno con lo stesso livello di complessità se non possibilmente inferiore; c) non costasse di più a parità di prestazioni e d) usasse gli stessi supporti, ovvero non facesse diventare obsoleta istantaneamente tutta la propria discoteca.

E' evidente che i punti b) e c) sono disattesi dal multicanale, in quanto 6 casse e 6 amplificatori finali costano inevitabilmente più di 2, e comportano vincoli di installazione più stringenti e complessi. Ed e' altrettanto evidente che dischi e supporti che contengono le informazioni di due canali mancano di quelle degli altri tre. Quindi tutto il gioco dovrebbe essere giustificato dal punto a), ovvero l'incremento di realismo dovrebbe essere tale da bilanciare, nella classica analisi costi-benefici, i maggiori costi e la maggiore complessità del multicanale.

Questo e' il punto contestato dagli appassionati della "vera alta fedeltà" e sospinto invece dai profeti del futuro in multicanale.

L'obiettivo: l'evento musicale

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Per rispondere però alla domanda "c'è differenza? è una differenza sensibile?" bisogna prima definire in modo meno indeterminato l'evento musicale che vogliamo riprodurre.

Tanto per cominciare il realismo e' un obiettivo perseguibile solo se si parte da registrazioni dal vivo, simultanee, di strumenti acustici o elettrici amplificati. L'obiettivo e' ricreare l'ascolto come se si fosse davanti al gruppo che suona. In tutti gli altri casi la trasposizione degli strumenti sulle tracce (2, 5 o 7 che siano) e' invece effettuata in modo più o meno arbitrario dal tecnico del suono, che inventa un palcoscenico virtuale e lo trasporta su disco.
Nel primo caso (riproduzione realistica) la stereofonia consente già risultati eccezionali, se si cura a dovere l'impianto. Il multicanale consente risultati superiori?

La superiorità non è così netta come ci si attenderebbe dal dispiegamento di tecnologia. A parità di investimenti e di cura nella installazione la differenza con un impianto stereo potrebbe essere addirittura non avvertibile o potrebbe essere preferita la riproduzione stereo. Basta pensare che i suoni posteriori non devono essere avvertiti, devono sembrare riflessioni dei muri, per capire che la differenza e' "solo" nella qualità delle riflessioni, ed e' materia per orecchie raffinate.

Non sia mai che invece avvertiamo suoni (e strumenti) che arrivano da dietro di noi (come avviene purtroppo in alcune registrazioni multicanale), ne saremmo assai disturbati e distratti. A parte il famoso applauso di cui si diceva prima.

Nel caso di palcoscenico virtuale (quindi in genere di tutta la musica pop e rock in studio) il multicanale potrebbe consentire una estensione della creatività. Nel famoso disco Dark Side Of The Moon dei Pink Floyd c'era un celebre effetto di passi che attraversavano la stanza da sinistra a destra. Ora potrebbe anche girare attorno all'ascoltatore o venire da dietro. O altri effetti spiazzanti e divertenti potrebbero arricchire le registrazioni. Ma questa e' musica? Se Dark Side non avesse anche contenuti musicali, ma solo questi effetti, sarebbe dimenticato da tempo e non uno dei dischi più celebri di tutti i tempi. Gli effetti sono un po' come le salse nella cucina francese, se non c'e' buona carne o buon pesce come base stomacano subito, e certo non sfamano nessuno.

Il multicanale in pratica

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In estrema sintesi il multicanale odierno prevede la registrazione e memorizzazione sul supporto digitale (SACD, DVD-Audio) di 5 canali (solitamente) rispettivamente anteriore destro, anteriore centrale, anteriore sinistro, laterale destro, laterale sinistro. Esistono anche varianti a 6 canali (con un posteriore centrale) e a 7 (con due posteriori aggiunti). Il "+1" sarebbe il subwoofer, quindi non un altro canale, ma un diffusore specializzato per le note basse, tipicamente sotto ai 60-70Hz.

Per memorizzare tutte queste informazioni sui supporti sono possibili diverse scelte, consentite dai nuovi standard, il messaggio musicale può essere memorizzato in formato compresso senza perdita (MLP) o con perdita (MPEG nelle varie versioni, tutte parenti del ben noto MP3), oppure non compresso. A seconda dell'utilizzo o meno di compressione potrà variare la capacità, quindi la durata del disco.

Tendenzialmente per un messaggio solo audio, non particolarmente critico in quanto a capacità, si potrà usare una memorizzazione senza compressione.

Almeno sul DVD-Audio esiste anche la scelta sul livello di codifica digitale, che può andare da 16 bit (ampiezza del campione) e 48KHz (numero di campioni al secondo), quindi poco più dell'attuale CD (44,1KHz), fino a 24 bit e 192 KHz rispettivamente. L'incremento di qualità vero con il CD si apprezza, secondo gli esperti, già a 24 bit / 96KHz.

Per la riproduzione in casa bisognerà avere quindi 5 casse omogenee in tecnologia e qualità, disposte come indicato sopra, ciascuna a una distanza minima di 60-100 cm dalla parete di fondo e con gli altoparlanti per le note alte (tweeter) all'altezza delle orecchie dell'ascoltatore. Cavi di alta qualità le devono tutte collegare agli amplificatori oppure al preamplificatore-decoder, se sono casse già amplificate (scelta ovviamente preferibile per questo tipo di installazioni). Più uno o due diffusori subwoofer (tipicamente attivi).

Da notare anche la rarità sul mercato di preamplificatori o amplificatori integrati multicanale solo audio (cioè analogici). Un impianto multicanale per audio, al momento, dovrà essere di fatto costruito attorno ad un pre o a un amplificatore progettato per HT, quindi per scopi diversi, e solitamente di qualità inferiore ad un prodotto solo audio, e in ogni caso contenente molte funzioni non necessari per l'uso solo audio. La scarsità delle proposte è un'altra spia di un mercato nelle fasi iniziali, poco sospinto dall'industria e poco atteso dagli appassionati.

Una installazione quindi ben complessa, che potrebbe essere in futuro semplificata dalla affermazione di sistemi senza cavi, wireless (Wi-Fi o IEEE 802.11 o Bluetooth) anche per questi usi.

I concerti in DVD

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Nella sezione precedente parlavamo del multicanale puro audio, da non confondere con l'ascolto di eventi musicali (concerti dal vivo di musica classica o rock, riprese di musica suonata in studio) mediante l'impianto HT. In questo caso mediante un normale DVD si vedono le immagini e si ascolta il sonoro mediante i 5+1 (o 6+1, o 7+1) canali audio.

Rispetto al multicanale audio la qualità può essere inferiore a causa della necessità di compressione dei canali audio, che devono convivere con il segnale video, almeno allo stadio attuale di sviluppo dello standard DVD (8,5 GB in double layer e 9,3 in dual layer). Con il Blu-ray Disc, che arriva a 14 GB invece la necessità della compressione non c'è e si può godere di un audio non compresso.

Il problema principale però è la mancanza di naturalezza, che dipende proprio dalla difficoltà di una valida integrazione audio-video. Nei concerti in DVD infatti la immagine sarà visualizzata su un televisore a grande schermo o da un proiettore, comunque al centro della stanza con le casse principali ai lati. La regia seguirà tipicamente i suonatori, per esempio farà un primo piano del cantante, o del solista. Tutto bene se il solista è al centro della scena originale. Il suono del suo strumento verrà dal centro, cioè apparentemente dallo schermo. Se però il solista su cui il regista fa il primo piano era all'origine su un lato (immaginiamo che sia un oboista o un flautista in una orchestra classica, si trova quindi sul lato destro in alto) sentiremo il suono del suo strumento dalla cassa di destra, al di fuori dello schermo, mentre vediamo la sua immagine al centro dello schermo, e magari in primo piano (mentre all'ascolto lo sentiamo a distanza e continuiamo a sentire il solista al centro).

In sintesi un effetto innaturale, che non riesce a simulare quello che avviene nell'auditorium, dove noi seguiamo con l'occhio il solista, "zoomando" su di lui, ma il nostro raffinato cervello continua a percepire il suono proveniente dalla giusta distanza e direzione.

Per un effetto realistico anche in questo caso servirebbero tecnologie di riproduzione della immagine molto più avanzate, del tipo della immagine totale a 360 gradi, o almeno a 180 gradi (il pavimento può anche interessarci di meno, e al limite anche il cielo). Parliamo di una evoluzione del cinemascope, sperimentato 20 e più anni fa in sale tipo planetario (ad emisfero) con proiettori che usavano obiettivi "fish-eye" a 180°. Erano un po' difficili le riprese, non si riusciva a fare sparire la troupe, bisognava metterla sotto terra, o almeno sotto il livello della immagine riprodotta. Tecniche analoghe a quelle usate nei parchi di divertimenti (tipo Disney World) o al cinema panoramico presente nel parco tecnologico parigino di Le Villette, tutte orientate al cinema totale e il coinvolgimento degli spettatori).

Quindi in sintesi i DVD per i concerti in casa sono piacevoli ma ben lontani dalla simulazione della realtà.

A chi interessa il multicanale audio?

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In sintesi: a chi può interessare il multicanale solo audio? Gli appassionati di musica acustica (classica, jazz, folk) sono anche i più refrattari al consumismo fine a se stesso, e i più affezionati alle loro fornite discoteche (piene di registrazioni che non saranno mai un reale multicanale, ma, al massimo, un multicanale reinventato con interventi in post-produzione, e spesso anche in vinile). Quindi interessa poco o nulla, a chi cerca il realismo e la vera alta fedeltà, abbastanza o molto a chi cerca emozioni, sorprese, fiction più che musica. Ma quest'ultima e' una utenza che cerca poco la musica. E naturalmente interessa a chi e' sempre in cerca della ultima tecnologia disponibile.

D'altra parte un appassionato di alta fedeltà con una buona disponibilità economica non avrebbe dubbi, al prezzo di un multicanale di fascia medio comprerebbe un impianto stereo di fascia alta, non avrebbe nulla più da chiedere e si limiterebbe a godersi, con il suo eccellente impianto ben messo a punto, la sua fornita discoteca.

Il successo del multicanale

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Resta un'ultima domanda: avrà mai successo il multicanale, diventerà il nuovo standard? Costringerà volenti o nolenti i fruitori di musica ad abbandonare lo stereo (come e' avvenuto con il CD a spese dell'LP)?

Abbiamo assistito dal 2000 in poi a un tentativo, non molto convinto, di imporre al mercato come successore del CD il Super Audio CD o il DVD-Audio. La possibilità di supportare il multicanale doveva essere il maggiore plus dei nuovi standard in alta definizione.

Il mercato e i clienti, di qualsiasi segmento, hanno mostrato un interesse molto scarso alle nuove proposte, le case discografiche altrettanto, la promozione è stata scarsa e altalenante, il fatto di avere due standard in concorrenza non ha aiutato. Guardando i dati del mercato della musica si può verificare facilmente che:

1.

La produzione audio in multicanale riguarda praticamente solo la musica classica, con registrazioni vendute su supporto SACD o Pure Audio Blu Ray o come musica liquida, ed è realizzata da case discografiche indipendenti specializzate;

2.

Il disinteresse delle major per lo sfruttamento commerciale del multicanale è totale;

3.

Gli impianti multicanale misti audio - video sono abbastanza diffusi negli USA ma poco o nulla in Europa, con l'unica eccezione di pochi super appassionati, interessati soltanto o soprattutto al genere classico;

4.

In Italia un impianto audio multicanale è concepito e acquistato solo come complemento alla visione televisiva, e non è neanche percepito come una necessità, anche per le dimensioni ridotte degli spazi rispetto alle case USA; nella gran parte delle installazioni viene mantenuto e utilizzato l'audio standard dell'apparecchio TV;

5.

L'uso degli impianti multicanale HT per video per ascoltare contenuti solo musicali è probabilmente piuttosto raro.

Il multicanale non è quindi considerabile un "concorrente" o una alternativa dell'impianto stereo, in Europa e soprattutto in Italia. I non molti che acquistano un vero impianto multicanale non sono interessati all'ascolto hi-fi o lo considerano comunque a priorità minore. Non è quindi una minaccia al "vero stereo" per la massa degli ascoltatori, la minaccia è la perdita di interesse, per molti fattori, riguardo ad un ascolto di qualità.

Rimangono i facoltosi appassionati di classica che possono porsi il dubbio se potenziare ancor di più il loro impianto stereo o puntare ad un impianto che promette un livello superiore di ricostruzione spaziale. Appassionati a cui TNT-Audio con la campagna citata consiglia di concentrarsi sul "vero stereo" mentre noi lasceremmo la scelta agli interessati.

Per saperne di più: I salti tecnologici e gli standard, L'audio in alta definizione

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© Alberto Truffi - Musica & Memoria - Novembre 2003 - Maggio 2005 - Maggio 2008 (Riferimenti ai nuovi standard) - Luglio 2010 (aggiornamento della pagina in linea con le novità tecnologiche) - Luglio 2013 (Aggiornamento della pagina alla situazione di mercato)

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