1	Registrazione della risposta acustica delle sale da concerto per i posteri Angelo Farina – Andrea Avanzini Dipartimento di Ingegneria Industriale, Università di Parma, Via delle Scienze 181/A Parma, 43100 ITALIA – HTTP://pcfarina.eng.unipr.it - mail: [email protected]
2	Meccanismi di propagazione del suono nelle sale
3	Livello sonoro in funzione della distanza dalla sorgente
4	La formula del campo semiriverberante
5	La formula di Sabine
6	Schema del processo di misura Si desidera misurare la risposta impulsiva lineare h(t). Essa puo’ essere ricavata dalla conoscenza del segnale di test x(t) e del segnale misurato y(t). L’influenza della parte non lineare K e del rumore n(t) deve essere minimizzata.
7	Il metodo MLS x(t) è un segnale periodico binario, ottenuto mediante uno “shift-register”, configurato per la massima lunghezza del periodo di ripetizione
8	Deconvoluzione MLS Il segnale misurato y(i) è cross-correlato con il segnale di test x(i) mediante una trasformata veloce di Hadamard. Se il sistema in prova è lineare e tempo-invariante, il risultato è la risposta impulsiva h(i)
9	Esempio di misura MLS
10	MLS example
11	Il metodo Log Sine Sweep x(t) è un segnale sinusoidale a frequenza variabile, con variazione esponenziale della frequenza nel tempo.
12	Deconvoluzione del Log Sine Sweep Viene usata la tecnica del “time reversal mirror”, cioè la convoluzione del segnale misurato con lo stesso segnale di test, temporalmente invertito. Se il contenuto spettrale del segnale non è piatto, occorre una opportuna ri-equalizzazione del risultato.
13	Segnale di test Log Sine Sweep
14	Segnale misurato y(t) La presenza di distorsione fa apparire numerose strisciate a frequenze multiple di quella di base
15	Deconvoluzione della risposta all’impulso La deconvoluzione viene ottenuta convolvendo il segnale misurato y(t) con un opportuno filtro inverso z(t)
16	Si ottiene una serie di risposte all’impulso L’ultima è la risposta all’impulso lineare, quelle precedenti sono i prodotti di distorsione armonica
17	Analisi della risposta all’impulso
18	Esperimento di comparazione
19	Apparecchi
20	Risultati
21	Evoluzione recente Nuovo approccio di misura comprendente tutte le precedenti tecniche conosciute: Binaurale B-format WFS ITU 5.1 surround ( Williams MMA, OCT e INA) Binaural Room Scanning M. Poletti Il nuovo metodo è stato denominato “Waves 2003”, in quanto sviluppato in collaborazione con la nota società Waves, produttrice di software ed hardware per studi di registrazione.
22	Metodo di misura ottimizzato “Waves” (2003) Il segnale di Test: lo SWEEP equalizzato
23	Apparecchiatura La sorgente sonora equalizzata: Il dodecaedro Il subwoofer
24	Metodo di misura I microfoni: Testa artificiale binaurale (Neumann KU-100) Microfoni a cardioide ORTF (Neumann K-140) Microfono pressione-velocità B-Format 4 canali (Soundfield ST-250)
25	Apparecchiature Il piatto rotante: Outline ET-1
26	Metodo di misura I dati acquisiti:
27	I parametri acustici Tempo di riverbero T₃₀
28	I parametri acustici Strenght:
29	I plug-ins di Aurora
30	Diagrammi polari di IACC ed (1-LF)
31	Auralizzazione Stereo ORTF su 2 altoparlanti standard Binaural Room Scanning, con riproduzione in cuffia o mediante Stereo-Dipolo Metodo B-format (Ambisonics 1° ordine) Surround secondo standard ITU 5.1 canali Tecnica 2D di Mark Poletti (Ambisoncs 3° ordine orizzontale) Wave Field Synthesis (array di altoparlanti) Metodi ibridi (Ambiophonics)
32	Auralizzazione In ogni caso, la base del metodo è la convoluzione di segnali “asciutti” (anecoici) con risposte all’impulso preparate nel formato “surround” prescelto (da 2 a 24 canali). Tale operazione di convoluzione può oggi essere realizzata in tempo reale anche su un PC molto economico, purchè dotato in uscita di una scheda audio multicanale
33	ORTF Stereo La riproduzione avviene su due altoparlanti posti a +/- 30°, ciascuno alimentato dal segnale del corrispondente microfono
34	Binaural (Stereo Dipole) La riproduzione avviene su due altoparlanti posti a +/- 10°, alimentati attraverso un sistema digitale di cancellazione del “cross-talk”
35	Metodo B-format (Ambisonics 3D 1° ordine) La riproduzione avviene su un array di 8-24 altoparlanti, attraverso un “decoder” Ambisonics
36	ITU 5.1 surround Williams MMA
37	ITU 5.1 surround OCT
38	Microfoni virtuali di M. Poletti Si usa uno dei due microfoni ORTF, che campiona 36 posizioni poste su una circonferenza con raggio di 110mm.
39	Wave Field Synthesis ( WFS) Schema del processo:
40	Metodi ibridi (Ambiophonics) Sistema Ambiophonics 3D (10 altoparlanti):
41	Conclusioni Principali vantaggi della nuova procedura di misura “Waves 2003”: ingloba tutte le precedenti tecniche conosciute in un approccio unico e coerente consente di registrare le caratteristiche acustiche di teatri e sale da concerto, con particolare cura riguardo gli aspetti spaziali, preservandole per le generazioni future