I falsi miti: la risposta in frequenza in ambiente

[F.Calabrese]

Molti di voi sanno che io considero il DRC come un vero cancro per l'HiFi, ma pochi conoscono per intero la vicenda.

Il fatto è che da una decina di anni a questa parte è presente sul web una attivissima combriccola di sfegatati fan di questa tecnica di equalizzazione, i quali si comportano da teppistelli di borgata ogni volta che si tenta di farli ragionare su concetti per ogni verso ovvi.

Il loro assunto è che -grazie a questa portentosa tecnica di equalizzazione- si può far suonare "di-tutto-di-più" in maniera talmente perfetta che si permettono di giudicare indecenti delle risposte in frequenza -rilevate in ambiente- magari lineari entro i fatidici più o meno 3 dB. E guai a chi tenta di spiegar loro che quella loro è una infantile baggianata: si arrabbiano e partono a testa bassa come stambecchi maschi in competizione...

Per l'occasione, tenterò (inutilmente, lo so) di farli ragionare... postando comunque osservazioni che ritengo utili per tutti voi.

Iniziamo con un disegno semplice semplice, in cui vediamo un diffusore collocato su stand e misurato a breve distanza in ambiente...


[attachment=0]Measuring_SPK_CL1.jpg[/attachment]



Come potete vedere (e leggere) avremo almeno una riflessione dal pavimento, il cui percorso aggiuntivo la farà arrivare con un certo ritardo al microfono di misura, rispetto all'emissione diretta dal diffusore. Questo vale, ovviamente, per tutte le altre pareti... ed anche per le riflessioni multiple.

Ma in Acustica ad ogni ritardo di propagazione corrisponde una diversa risposta in fase, per cui le due emissioni (diretta dal diffusore e riflessa dal pavimento) interferiranno sommandosi quando sono in fase (quando la differenza di percorso corrisponderà ad un numero pari di lunghezze d'onda) o cancellandosi a vicenda quando saranno in controfase (quando la differenza di percorso corrisponderà ad un numero dispari di lunghezze d'onda)... Come ben spiega il testo nell'immagine.

Ora fate bene attenzione: spostando il diffusore o il microfono di misura, questi picchi e buche nella risposta si sposteranno a frequenze diverse...!

Stiamo dunque dicendo che qualsiasi equalizzazione che tenti di spianare le anomalie di risposta causate da riflessioni, finirà per produrre anomalie maggiori e di segno contrario in altre posizioni di misura (=di ascolto).

I sostenitori del DRC (ma anche di Dirac) in effetti ammettono che le loro equalizzazioni restringono l'area utile di ascolto a pochi centimetri, costringendo peraltro a mappare la posizione di mobili e finestre, affinché nulla cambi tra il momento in cui si misura e quello in cui si ascolta.

Vi sembra un modo intelligente di procedere...?

Beh... per un appassionato o per un autocostruttore alle prime armi, l'entusiasmo è scontato...

Ma per chi opera da anni ed ascolta con attenzione l'effetto delle diverse equalizzazioni, questo tipo di interventi è non solo inutile, ma il più delle volte addirittura pernicioso, perché per esempio costringe i trasduttori ad operare a livelli più elevati del necessario, per riempire buchi nella risposta causati da cancellazioni. (ma se il buco deriva da una riflessione in controfase... c'è poco da fare...!).

Queste osservazioni -assolutamente logiche- io le ho scritte almeno cento volte in dieci anni, inutilmente. Ancor oggi, infatti, leggo commenti demenziali che criticano le piccole oscillazioni di risposta che sono normalissime in qualsiasi ambiente ed anche per il diffusore più perfetto...

Se queste piccole oscillazioni non ci fossero... allora ci sarebbe da preoccuparsi e da criticare...! Vorrebbe dire che la correzione è stata operata per QUEL SINGOLO PUNTO in ambiente... e che già la normale distanza tra un orecchio e l'altro comporterà la perdita di quella falsissima ed inutile linearità.

Ma se questo è il modo sbagliato di equalizzare: qual è quello giusto...???

Ne parliamo nel prossimo post.

Segue
F.C.

[F.Calabrese]

...Ma se questo è il modo sbagliato di equalizzare: qual è quello giusto...???

Molto semplice... partiamo da come funziona l'udito e da quanto esso attenua la percezione degli arrivi di energia che seguono il primo arrivo, quello diretto dai diffusori, nel nostro caso.

Moir_Haas2.jpg (147.87 KiB) Visto 3404 volte

L'immagine mostra l'attenuazione per Effetto Haas delle riflessioni che arrivano con ritardi compresi tra 3-5 e 30 millisecondi circa...

Traduciamo questi ritardi in distanze percorse, per capire più facilmente.

Ebbene... 2-5 millisecondi corrispondono a 70-170 cm. di percorso aggiuntivo in aria. Mentre a 30 millisecondi corrispondono una decina di metri, vale a dire quasi tutte le prime e le seconde riflessioni in ambiente.

Ma un'emissione attenuata di 9-10 dB non è in grado di far alcun danno in termini di bilanciamento timbrico, per cui è tempo perso equalizzarla...

Naturalmente questa è solo una prima spiegazione, superficiale.

Approfondendo e sperimentando scoprireste infatti che la finestra temporale che si vede nel grafico qui sopra ha un senso solo alle frequenze medie ed alte, mentre in gamma bassa e medio-bassa né l'udito né i sistemi di misura sono in grado di separare il contributo energetico della riflessione da quello della emissione diretta. Nel prossimo post approfondiremo questo particolare punto.

Ritornando alle nostre riflessioni attenuate per Effetto Haas, occorre anche fare molta attenzione al fatto che nei comuni ambienti riflettenti può capitare che più di una riflessione arrivi in coincidenza con altre, sommandosi alla loro energia al punto di superare di più di 9-10 dB il livello del primo arrivo. In questi casi la riflessione (anzi: le riflessioni) crea(no) effetti ben udibili sia sulla risposta che sulla localizzazione percepita. Quindi attenzione a generalizzare!

In sintesi: al momento nessun software di equalizzazione è in grado di ragionare come farebbe un operatore esperto, che valuta sempre gli interventi di equalizzazione in funzione di quale sia la causa che provoca le anomalie di risposta che si vorrebbero correggere. Un operatore esperto sa bene che la cosa migliore è saper collocare i diffusori, anzi -meglio- saperli progettare in funzione della loro migliore possibile collocazione.

Ci sono almeno due casi -poi- in cui equalizzare può diventare un'impresa impossibile:

1)- Il primo caso è quello dei diffusori con le vie superiori i cui centri di emissione sono troppo distanti tra loro, rispetto alle lunghezze d'onda che emettono. Cito ad esempio le trombe dei medi ed alti delle Avantgarde Duo/Trio e delle Cessaro Beta. In questi diffusori, se la pendenza dei filtri di crossover non è davvero elevatissima (oltre 40 dB/ottava) si creano dei lobi di irradiazione verso le pareti laterali (o il pavimento, o il soffitto) che possono appunto ritornare all'ascoltatore con ampiezze superiori a quelle delle emissioni dirette. Ma l'equalizzatore interviene egualmente su entrambe, perlomeno in gamma medio-alta)...!

2)- Il secondo caso è quello dei diffusori elettrostatici o isodinamici, i cui tweeters hanno sempre dimensioni assai superiori rispetto alle lunghezze d'onda che emettono, specie alle frequenze dell'ultima ottava in alto. In questi casi la risposta varia in funzione della distanza di misura, ed è dunque diversa per l'arrivo diretto rispetto alle riflessioni, ed anche tra queste ultime varia in funzione del diverso percorso. E' assolutamente ovvio che nessun sistema di misura è abbastanza "intelligente" da permettere di valutare le anomalie da equalizzare e quelle da lasciare come sono, pena far danni peggiori alla qualità d'ascolto.

Non è quindi un caso che i diffusori ben progettati abbiano poco o nessun bisogno di equalizzazione, specie se dotati di un filtro passivo progettato operando le misurazioni in ambiente e con vera esperienza. Una cosa assolutamente fuori della portata di qualsiasi autocostruttore che gioca col "programmino".
Con i diffusori veramente ben progettati e ben collocati in ambiente può infatti accadere che qualsiasi equalizzazione peggiori i risultati all'ascolto, invece di migliorarli.

E' però vero che con diffusori mal progettati e collocati, anche la peggiore delle equalizzazioni riesce a migliorare assai la situazione. E questo può in parte giustificare l'entusiasmo dei combattivi stambecchi sostenitori del DRC. Non giustifica di certo i loro modi e la loro mancanza di logica.

Segue
F.C.

[F.Calabrese]

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Approfondendo e sperimentando scoprireste infatti che la finestra temporale che si vede nel grafico qui sopra ha un senso solo alle frequenze medie ed alte, mentre in gamma bassa e medio-bassa né l'udito né i sistemi di misura sono in grado di separare il contributo energetico della riflessione da quello della emissione diretta. Nel prossimo post approfondiremo questo particolare punto...

Measuring_SPK_CL1.jpg (119.76 KiB) Visto 3402 volte

Ed eccoci qui per approfondire insieme: iniziamo osservando nuovamente il primo disegno postato (e riportato qui sopra), ipotizzando di voler equalizzare la risposta del diffusore che vediamo SENZA TENER CONTO DELLA RIFLESSIONE DAL PAVIMENTO. Questo si può fare da mezzo secolo almeno, finestrando temporalmente la risposta all'impulso, in modo di eliminare la riflessione. Così facendo, però, si ottiene una risposta che non ha più valore al di sotto di una frequenza all'incirca pari all'inverso del tempo di ritardo con cui arriva la riflessione da cancellare... (Attenti alla parola "all'incirca"...!!!)

Ora però pensateci... alle altissime avremo una misura finestrata assai precisa, ma inutile, perché sia il mid che il tweeter del nostro diffusore magari manderanno al pavimento meno energia che in asse... e poi il ritardo sarà tale da creare picchi e buche fittissimi, per cui ininfluenti all'ascolto...

IN GAMMA BASSA E MEDIO-BASSA -però- la nostra riflessione farà danni ben maggiori, perché nessun diffusore di normali dimensioni è direttivo a queste frequenze...! E quindi il pavimento riceverà (e rifletterà) la stessa energia diretta all'ascoltatore !!!
Ora però osservate con attenzione l'immagine qui sotto:

H_DirTot_56m.JPG (72.6 KiB) Visto 3399 volte

La curva in giallo mostra la risposta finestrata temporalmente in modo da escludere il contributo della riflessione dal pavimento.
La curva in rosso mostra invece la VERA risposta dello stesso trasduttore, misurata in un ambiente con molte riflessioni e senza finestratura...

Fate bene attenzione alla gamma di frequenze compresa tra 50 e 500 Hz: una gamma fondamentale per qualsiasi diffusore.

E' chiaro che -se equalizzaste basandovi sulla curva in giallo- vi sbagliereste, perché la misura attenuerebbe frequenze che in realtà non mancano affatto, anzi andrebbero addirittura attenuate (almeno sui 150 Hz).

Ma la curva in rosso è stata rilevata in un ambiente privo di riflessioni... mentre quella che misurereste in ambiente mostrerebbe picchi e buche variabili in funzione dell'altezza del supporto su cui è collocato il diffusore ed in funzione dell'altezza dell'asta che sostiene il microfono.

Già... stiamo dicendo che nel caso misuraste per equalizzare quando ascoltate seduti sul divano, vi verrebbe fuori una correzione diversa rispetto a quella adatta a linearizzare la risposta quando ascoltate in piedi... Ed ovviamente l'ascolto in piedi verrebbe peggiorato qualora l'equalizzazione scelta fosse quella ideale per l'ascolto da seduti, e viceversa...

Non solo... ma pensateci per un attimo... La riflessione dal pavimento arriva giusto con un ritardo di 5 millisecondi, che per l'Effetto Haas significa un'attenuazione percettiva di ben 9 (nove !) deciBel, vale a dire che avrebbe un effetto trascurabile !!!

In due parole: avete appena capito che un software di equalizzazione ha serissimi ed insormontabili problemi a capire se la riflessione che va ad equalizzare sia effettivamente significativa all'ascolto, ed ha persino serie ambiguità a rilevarne il contributo specifico.

Chiaramente i sostenitori del DRC si inventano ogni volta una gabola per giustificare l'indifendibile... ma per una volta lasciamo che si infliggano loro stessi il supplizio di ascoltare come dei manichini, con in mano l'elenco delle posizioni dei mobili e delle finestre al momento della prima misura... che più ridicolo di così non si può.

Eppure esiste una prova scientifica al di là di qualsiasi mia possibile spiegazione tecnica: BASTA ASCOLTARE con attenzione...

A casa mia (e dei miei clienti), con le equalizzazioni "sensate", ci si può infatti alzare dal divano ed ascoltare in tutta la metà posteriore dell'ambiente, percependo sempre lo stesso e corretto equilibrio timbrico. Una cosa totalmente impossibile con il DRC o con DIRAC.
Quindi la teoria sul contributo dell'Effetto Haas è verificata nei fatti, oltre che a livello intuitivo e teorico. Basta ragionarci.

Se avete dubbi, io sono qui per rispondere.

Saluti
F.C.

[Gdg]

Fabrizo non ho capito il senso di questa tua affermazione:

E' chiaro che -se equalizzaste basandovi sulla curva in giallo- vi sbagliereste, perché la misura attenuerebbe frequenze che in realtà non mancano affatto, anzi andrebbero addirittura attenuate (almeno intorno a 150 Hz).

[malo]

Fabrizo non ho capito il senso di questa tua affermazione:

E' chiaro che -se equalizzaste basandovi sulla curva in giallo- vi sbagliereste, perché la misura attenuerebbe frequenze che in realtà non mancano affatto, anzi andrebbero addirittura attenuate (almeno da 100 a 250 Hz).

voleva dire "la misura rinforzerebbe"

[F.Calabrese]

Fabrizo non ho capito il senso di questa tua affermazione:

E' chiaro che -se equalizzaste basandovi sulla curva in giallo- vi sbagliereste, perché la misura attenuerebbe frequenze che in realtà non mancano affatto, anzi andrebbero addirittura attenuate (almeno intorno a 150 Hz).

Per equalizzare occorre prima misurare.

Se la misura mostra che manca una banda di frequenze, la si eleva.

Se la misura mostra che una banda di frequenze è esaltata, allora la si attenua.

Se dunque partiamo dalla curva in giallo, dovremmo aumentare le basse frequenze sotto 500 Hz...
Ma se la misura giusta è quella della curva in rosso, allora occorre attenuare le basse da 90 a 500 Hz.

Quindi la misura che precede l'equalizzazione è fondamentale che sia quella giusta...

Saluti
F.C.

[bobgraw]

Up a questo interessantissimo thread, Fabrizio gentilmente quando hai un momento, potresti rimettere in linea le immagini andate perdute..grazie.

[F.Calabrese]

Ho recuperato la prima immagine, ma non la seconda.

L'ho sostituita con un'altra che rende l'idea, ma è rilevata in modo piuttosto differente.

Il testo necessiterebbe infatti di parecchie modifiche, ma il senso resta comprensibile.


Saluti
F.C.

[elettro]

Nell'articolo...io il DRC non l'ho nemmeno preso in considerazione. .forse, lo avevano adottato per la prima volta nei cartoni audio.

[elettro]

Car audio, scusate