domenica 3 luglio 2016

Alla ricerca della ricostruzione spaziale (Prova di ascolto di Ambiophonics)

Questo test, come diversi altri su questo blog, ha la caratteristica di essere ripetibile da tutti i lettori interessati. A differenza dei classici test hi-fi dove è necessaria la disponibilità del componente testato (magari assai costoso) qui servono soltanto un minimo investimento di tempo e, ma non obbligatoriamente, un ancor più ridotto investimento economico (5 € per la precisione).

L'obiettivo è la ricostruzione spaziale dell'evento originale (nel caso di registrazione acustica) o del palcoscenico virtuale che il musicista assieme al tecnico del suono ha immaginato per la sua opera. Quindi lo stesso obiettivo della stereofonia e poi delle varie implementazioni in multicanale. La metodologia Ambiophonics punta a raggiungere e superare questi sistemi eliminando il "crosstalk" ovvero l'ascolto da parte dell'orecchio sinistro dei suoni provenienti dall'altoparlante destro (per via delle riflessioni in ambiente) e viceversa. Un fenomeno che riduce di molto la possibilità di individuare l'origine dei suoni originati da due diffusori posti davanti a noi, almeno secondo i sostenitori di questo sistema. In pochissime parole eliminando il crosstalk e sfruttando simula un palcoscenico virtuale che si estende fino a 180° utilizzando e per farlo sfrutta una diversa posizione delle casse

Un sistema non nuovo, si contano diverse sperimentazioni e dimostrazioni sin dal 1981, in pochissime parole si è visto o meglio sentito che, eliminando il crosstalk e sfruttando le riflessioni della stanza e con una diversa posizione delle due casse è possibile simulare un palcoscenico virtuale che si estende fino a 180° da vanti a noi. Un sistema che  ha riacquistato un discreto interesse grazie alla tecnologia digitale, che ha consentito di implementare via software l'algoritmo di cancellazione del crosstalk che è alla base del sistema, che diventa così una funzione DSP (Digital Signal Processing) implementabile facilmente ed economicamente su programmi per PC o app. Riguardo al noome, non esiste una traduzione in italiano, controllando l'esistenza di un termine "Ambiofonia" sul web si scopre che è usato solo in Polonia. Quindi userò il nome in inglese.

Miles Davis durante le sessioni di registrazione di Someday My Prince Will Come,
uno dei test di ascolto più interessanti
Per saperne di più
Esiste il sito della organizzazione che ha sviluppato e diffonde questo sistema come logica evoluzione della stereofonia e del multicanale (www.ambiophonics.org), che ha sviluppato anche un algoritmo public domain chiamato RACE (Recursive Ambiophonic Crosstalk Elimination). Il sito contiene un vero e proprio libro in 9 capitoli che descrive teoria e pratica della metodologia. Per una trattazione più sintetica esiste però anche la voce "Ambiophonics" su Wikipedia, molto ben fatta (sempre in inglese). Ma, visto che si può sperimentarne l'effetto con il nostro stesso impianto, una alternativa può essere anche seguire le istruzioni di installazione e provare nel nostro ambiente d'ascolto se i risultati sono effettivamente interessanti e migliorativi, per noi e non in teoria.
Ciò è possibile perché alcune società, come la tedesca Xivero, hanno realizzato delle applicazioni per PC Windows o Mac e ora anche app per tablet e smartphone, che implementano l'algoritmo RACE. Sono applicazioni a pagamento ma di costo non elevato (15 € per PC e 5 € per l'app). In particolare l'applicazione per PC è anche un decoder e accetta molti formati di input, mentre quella per mobile è solo un player e legge i file dalla libreria iTunes (ora Apple Music). Esisteva un tempo anche un'applicazione gratuita (Ambiophonics) ma non è più disponibile s Apple Store e comunque non funziona più con le ultime versioni di IOS.

Cosa serve
Solo due cose: spostare le casse in una diversa posizione e il DSP. Può essere incluso in una applicazione per PC o in una app per smartphone o tablet . Per maggior comodità nel test che ho eseguito ho scelto la seconda soluzione. La app per iPad della Xivero si chiama  AMTRA
 e consente l'ascolto in ambiophonics per soli 30" nella versione free. Ma la versione a pagamento costa 4,99 € e per i test conviene dotarsene. La app funziona bene e senza incertezze, l'unica avvertenza è che effettua il digital processing sui file audio presenti nella libreria Apple Music (o iTunes) dell'iPad e quindi bisogna caricare preventivamente nella libreria i file di prova (possibilmente in formato CD, non compressi, anche se non è un obbligo). I passi per fare questa operazione sono descritti in appendice nel post precedente. La configurazione di prova quindi è semplicissima, così come il controllo dell'effetto dell'intervento.:

  • file audio di test ---> AMTRA app / iPad ---- (uscita cuffia)--- > Ingresso linea Amplificatore
  • file audio di test ---> Music app / iPad ---- (uscita cuffia)--- > Ingresso linea Amplificatore

Il posizionamento delle casse.
Invece che ai due vertici di un triangolo equilatero ideale (al terzo ci siamo noi) ovvero, se preferite, distanziate rispettivamente di 30° a sinistra o destra (60° complessivi) dal punto davanti a noi di un cerchio ideale al cui centro siamo noi, le casse devono essere avvicinate a 8-10° rispettivamente, quindi max 20° complessivi circa. In pratica vicine davanti a noi. Il punto di ascolto può rimanere lo stesso o essere avvicinato (di poco) e le casse possono essere orientate o mantenute parallele, negli esempi in rete ci sono diverse combinazioni. Occorre fare qualche prova, io ho scelto la più semplice, anche per vincoli di stanza, leggermente orientate e posizione avvicinata. Per chi abbia tempo e libertà di collocazione (e casse non troppo pesanti da spostare) consiglio di provare anche altre combinazioni. Ma dopo aver provato la collocazione più comoda e aver verificato gli effetti, per migliorarli, altrimenti diventa un labirinto di prove.

I risultati
Dico subito che il sistema funziona, che la efficacia dipende dal software, ovvero dai file audio scelti, e che quando funziona il risultato è ben avvertibile e si può parlare veramente di ricostruzione spaziale. Qualcosa quindi da provare, anche se il secondo passo, ovvero modificare il layout dell'impianto, non è detto che ci sarà, per vari motivi (vedi dopo).

I test sono stati eseguiti in massima parte con file audio in formato CD trasferiti su iPad (ma con gli equivalenti compressi in AAC alta qualità non si rilevano differenza sostanziali). In sintesi alcune prove:


Diana Krall - Glad Rag Doll
Risultati difficilmente percepibili, il fronte sonoro si allargava poco oltre le casse anche se gli strumenti erano distribuiti correttamente e non confinati in altezza dentro le casse, che erano praticamente affiancate davanti a me, voce ben centrata. Provato un altro brano dello stesso album senza avvertire differenze sostanziali. Era una prova veloce con un file audio compresso AAC e mi è venuto il dubbio che fosse quello il problema, ma prima ho provato un altro brano con strumenti in parte acustici che avevo già sulla libreria iPad e sempre compresso AAC (ma anche in vinile).


Cat Power - Fortunate Son
Una prova senza grandi aspettative e invece ecco il risultato aspettato: i violini che accompagnano questa scarna ma successiva cover del noto brano dei Creedence Clearwater Revival, che parlava ai ragazzi americani costretti a partire per il Vietnam, comparivano ben delineati all'esterno della cassa di destra, la voce della cantante americana era ben centrata ma più indietro, forse troppo, l'effetto eco che nell'ascolto stereo normale era appena avvertibile veniva molto enfatizzato. Faceva un certo effetto ascoltare un palcoscenico virtuale così ampio e apparentemente non originato dai diffusori.

A questo punto la prova diventava interessante e mi sono dedicato a trasferire sull'iPad un po' di brani di prova più significativi, tutti in formato CD ovviamente.

John Coltrane - Live at Village Vanguard / Joe Henderson - Lush Life (Isfahan)
I primi ascolti del nuovo set sono stati con un gruppo jazz acustico, una registrazione storica di Coltrane, e una più recente (anni '90) di Joe Henderson, la prima in quartetto la seconda in duo sax tenore e contrabbasso, uno dei brani che uso più spesso come test.
Delusione, risultati praticamente nulli, il fronte sonoro non si allargava oltre le casse, la separazione tra gli strumenti non si avvertiva se non ovviamente per il duo.

A questo punto mi era venuto il dubbio che l'algoritmo nella implementazione Amtra fosse ottimizzato per audio compresso. Avevo letto qualcosa che mi faceva venire questo sospetto. Quindi ho ricaricato e provato gli stessi brani compressi (MP3 320 questa volta). Dubbio privo di fondamento, non cambiava nulla. Proviamo a cambiare brano.

Miles Davis - Some Day My Prince Will Come
Altra registrazione storica ma eccelsa, un classico dei test (e anche un piacere sentire) ed ecco di nuovo l'effetto Ambiophonics. Descrivo il posizionamento degli strumenti davanti a me come l'ho segnato sul taccuino (per verificare poi a confronto con la collocazione stereo standard è possibile fare solo così): la tromba con sordina di Miles ben posizionata al centro, dietro alle casse e alla giusta altezza, il contrabbasso di Chambers sulla destra, un po' in sottofondo, soprattutto in evidenza il piano di Wynton Kelly, netto, in un punto preciso e percepibile sempre, anche quando è in accompagnamento. Molto bella sia l'entrata al sax di Hank Mobley sulla destra, morbido e con toni scuri, e a seguire, dopo un altro pregevole assolo del leader, il sax di Coltrane sulla sinistra. Tutto molto bello, la ricostruzione spaziale come la si desidera ma ... stranamente il suono delle spazzole sui tamburi nell'accompagnamento alla batteria di Jimmy Cobb sembrava proprio avanti, mentre doveva stare più indietro, eppure quando tornava alle bacchette e alla grancassa tutto tornava a posto, sulla stessa linea di profondità del sax, centrato.

Il confronto con l'ascolto in stereo
Un paio di giorni dopo ho fatto il confronto con i diffusori in posizione standard (lo spostamento non è immediato con diffusori piuttosto pesanti e da risistemare e il tempo è sempre tiranno). Nessuna drammatica caduta, per fortuna, ma il pianoforte ritornava più in sottofondo e meno identificabile come posizione nelle parti di accompagnamento, mentre le spazzole, sempre piuttosto in evidenza in questa registrazione, tornavano più indietro, la batteria ora era un po' spostata sulla destra e il contrabbasso, più netto.

Un altro confronto interessante riguardava Fortunate Son, questa volta in vinile. Qui, come ricordavo, la voce era appena accompagnata da un effetto eco, meno evidente, e anche i violini erano meno spostati sulla destra, una collocazione spaziale meno netta ma anche apparentemente più vicina alla collocazione decisa dal tecnico del suono.

Gli altri ascolti
La cosa diventava interessante, ogni album poteva contenere sorprese, quindi ho continuato con diversi altri brani, scegliendo ovviamente tra quelli che conosco bene e che ho ascoltato molte volte, per facilitare il confronto a memoria.
Cominciando da Joe Henderson (un disco che utilizzo molto spesso per i test per la sua variabilità di formazioni). L'obiettivo era verificare se la mancanza di effetto "spaziale" derivava dalla formazione con soli due strumenti. Ascolto quindi un brano in quintetto, U.M.M.G, e nulla cambia, nessuna espansione spaziale.
Che invece si manifesta bene negli altri ascolti:

Pentangle: I Loved A Lass - chitarra a sinistra e contrabbasso sempre a sinistra ma ben separati, la voce di Bert Jansch leggermente arretrata ma ben centrata (e anche qui una leggera eco) la seconda chitarra di Jansch a destra sempre ben posizionata, tutto a posto. Da segnalare che anche in un successivo ascolto (The Trees They Do Grow High) la voce di Jacqui McShee ha un leggero effetto eco.

Pentangle: Three Part Thing: solo strumentale, i 3 strumenti più le molte percussioni di Terry Cox sono ben posizionati davanti a me. Anche la timbrica appare corretta-

Diana Krall - It Could Happen To You (da This Moment On): è un brano con accompagnamento orchestrale e le varie sezioni, fiati e archi sono ben distinte e disposte su un fronte ampio, bella e precisa anche la batteria, la voce è "grande", molto in evidenza, sempre molto stabile al centro (ma onestamente nel mio impianto questa non è mai stata una carenza).

Come si sente senza Ambiophonics
L'altro test di verifica, ovvio, è ascoltare gli stessi pezzi musicali senza l'intervento del DSP, quindi direttamente dalla app Music dell'iPad. I diffusori diventano in pratica dei Near Field Monitor, ma li ascoltiamo più arretrati. Il risultato è quello che ci si aspetta: tutto diventa piccolo e confinato dentro i due diffusori, molto vicini tra loro e, per esempio, Miles Davis con la sua tromba con sordina diventa alto all'incirca come le mie Kef 103/4 Reference (quindi circa 1 metro) e posizionato al centro tra di esse. L'effetto del DSP insomma esiste ed è molto incisivo.

Personalizzazioni e parametri
L'algoritmo DSP Ambiophonics utilizato, RACE, prevede inoltre una serie di parametri che possono essere modificati per personalizzare l'effetto in base all'ambiente o al file sorgente. Nelle prove sono state mantenute le impostazioni di default, perché bisognerebbe studiare gli effetti e poi pianificare gli interventi per ottenere un risultato. Andare per tentativi richiederebbe un tempo improponibile, tenendo conto anche delle altre variabili come la distanza del punto di ascolto il raggio di ampiezza della disposizione delle casse, la distanza dalle pareti e così via, e quindi del grande numero di possibili combinazioni. Ho rimandato quindi questi interventi ad un'altra prova, ma qualcuno può avventurarsi su questa strada. E' possibile che, intervenendo su alcuni parametri, le anomalie riscontrate per alcuni strumenti o addirittura l'effetto insufficiente possano essere ridotti o eliminati. I parametri su cui è possibile agire sono:

  • RACE attenuation: l'entità dell'attenuazione del crosstalk, dipendente dall'entità del crosstalk presente (che dovrà essere verificata a orecchio, per tentativi)
  • Delay: il tempo di ritardo ovvero la durata dell'efficacia dell'attenuazione
  • Center: il livello di enfatizzazione dei suoni da posizionare al centro (o effetto mono), ovvero in che misura occorre stabilizzare la immagine centrale (voce, strumento solista)
I valori di default, adatti nella maggior parte dei casi secondo gli sviluppatori, sono i seguenti:



Vantaggi e svantaggi
I vantaggi li abbiamo visti, gli svantaggi in parte anche, non tutti i brani beneficiano allo stesso modo del trattamento (i motivi sono spiegati nella documentazione citata) e bisognerebbe lavorarci sopra, intervenendo sui parametri o addirittura sull'analisi dei file sorgenti (e sulle varie edizioni e masterizzazioni) per arrivare ad un risultato migliore. Per questo scopo servirebbe l'altro software di digital processing, quello che trascodifica in ambiophics i nostri file originali. Gli altri svantaggi di ordine pratico sono la necessità di spostare i diffusori e il punto di ascolto obbligato. Se i diffusori potessero poi restare sempre nella nuova posizione (a parte gli amici audiofili che li guarderebbero molto male) nessun problema, ma la necessità di ascoltare anche brani non "amiophonics ready" richiederebbe addirittura due impianti separati.
Infine, tutta la musica che vogliamo ascoltare dovrebbe essere digitalizzata e trasferita su file, inclusi i CD e a maggior ragione la musica su supporto analogico. Un cambio quindi abbastanza radicale.

Tirando le somme
Questo set di prove effettuato con i parametri di default e senza interventi sull'ambiente di ascolto, a parte lo spostamento dei diffusori, consente già di fare alcune considerazioni su questa metodologia. La prima è che si conferma la sensibilità dell'algoritmo alla tecnica di registrazione (come affermano anche le varie fonti). Non tutte le registrazioni possono essere elaborate digitalmente in modo efficace per ricreare le informazioni di ambienza. Ci sono alcune considerazioni tecniche sulle fonti citate relative soprattutto alle scelte effettuate sui microfoni, numero e posizionamento.

E' probabile quindi che la idiosincrasia con una registrazione normalmente apprezzata come quella di Lush Life dipenda proprio da questo. Riguardo alle anomale di posizionamento di alcuni strumenti o della voce nel palcoscenico virtuale è possibile che dipendano invece dal posizionamento in ambiente. Come ho accennato, si è trattato di uno spostamento minimale, anche per verificare se quello che afferma chi propone questo nuovo approccio (ovvero che non richiede stravolgimenti) risponde al vero. Quindi solo spostamento della casse, in un ambiente abbastanza assorbente (pavimento in legno, tappeti, tende, divani) ma anche con una grande libreria chiusa in legno più vetro (ma alle spalle e di lato dei diffusori), quadri e altri elementi riflettenti, per di più la stanza è di forma irregolare, con una parete angolata. Lavorando sul posizionamento e sui parametri e potendo agire in modo più radicale sugli arredi alcuni di questi effetti si potrebebro forse ridurre o eliminare.
Lettori del blog che volessero continuare questi test e lo facessero sapere nei commenti potrebbero dare altre utili informazioni in questo senso. Da considerare infine l'effetto ancora più radicale avrebbe l'inserimento di due diffusori alle spalle del punto di ascolto, una seconda opzione del sistema Ambiophonics, ottenendo una ricostruzione audio a 360°. C'è molto da sperimentare ancora.

Adottarlo sì o no?
Nel mio caso no, e un po' mi dispiace perché in molti casi l'efficacia è dimostrata e l'aumento del piacere d'ascolto è garantito. Ma in altri è meglio l'ascolto standard e bisognerebbe spostare ogni volta due casse dal peso di quasi 20 Kg l'una. Non molto consigliabile. Inoltre io ascolto anche da sorgenti analogiche, vinile, registratore a bobine, radio FM che non potrebbero passare per il DSP (a meno di averlo integrato nell'ampli o di digitalizzare, cosa che non ho intenzione di fare) e che sarebbero inascoltabili senza DSP.
Chi non ha questi vincoli, dopo un test approfondito che conferma i risultati positivi anche nel suo ambiente d'ascolto, un pensiero può anche farlo.

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