Azimut – stereofonia e panning
Come visto nel precedente intervento, ai fini della determinazione dell’azimut, i due criteri principali sono la differenza di pressione sonora fra sinistra e destra e la differenza di tempo di arrivo del suono alle orecchie.
Il primo criterio, che analizzeremo oggi, è riproponibile attraverso l’uso di altoparlanti in modo relativamente semplice.
In relazione al progetto di amplificazione, infatti, sarà possibile riprodurre o dosare la quantità di segnale fra gli speaker a disposizione.
Una configurazione particolarmente familiare, è quella stereofonica (due canali).
Nell’ipotesi di riproduzione di un segnale stereofonico, si avrà un effetto di “stereofonia reale”.
Infatti, una vera stereofonia comporta che un evento sonoro sia registrato con una tecnica di ripresa stereofonica e riprodotto mediante l’uso di due casse acustiche.
Qualora invece, il segnale da riprodurre stereofonicamente dovesse essere monofonico, tramite l’uso degli speaker possiamo –attraverso un controllo chiamato pan-pot – regolare l’ampiezza relativa del segnale fra i canali (panning).
Se il segnale è inviato ad entrambe le casse in “egual misura”, data una posizione equidistante dell’ascoltatore rispetto ai diffusori, il cervello interpreterà l’evento sonoro come se provenisse da un centro fittizio (chiamato centro fantasma) – un po’, se vogliamo, come se al centro fosse disponibile un terzo diffusore; se invece, il segnale dovesse essere più “presente” su un canale piuttosto che sull’altro, per effetto della differenza di pressione sonora, il nostro cervello interpreterà la posizione spaziale del suono come “sbilanciata” verso tale canale.
La questione non è tuttavia così banale.
Un panning lineare, ad esempio, vede un cambiamento dell’ampiezza di segnale da canale sinistro a destro e viceversa secondo la funzione y=1-x
Il problema però, risiede nel fatto che tale panning lineare crea un effetto di “buco centrale”, dal momento che l’orecchio tenderà a percepire il segnale come più forte se proviene agli estremi, con un fattore di guadagno 1 per sinistra e destra, e 0.5 al centro.
Ciò dipende dalla legge dell’intensità sonora, per la quale il fragore percepito di un suono è proporzionale alla sua intensità: l’orecchio è più sensibile all’intensità che all’ampiezza del segnale.
Ciò comporta, quindi, una sensazione di allontanamento (variazione di distanza), quando invece l’unica cosa che dovrebbe cambiare nella percezione è la localizzazione angolare orizzontale.
Per un fattore guadagno 0.5, infatti, si avrà una intensità I = 0.707 (radice quadrata della somma dei valori di guadagno al quadrato di ciascun speaker) e non 1.
Per correggere tale problematica, si può ricorrere, ad esempio, al panning a radice quadrata o più frequentemente al panning a potenza costante.
Senza scendere eccessivamente nei dettagli degli aspetti matematici e di implementazione, sono metodi che tengono appunto conto delle problematiche indotte da un panning lineare.
Fra i due metodi, il preferibile ai nostri fini è il panning a potenza costante, anche noto come panning sinusoidale, poiché utilizza la funzione seno per calcolare il fattore di guadagno per ciascun altoparlante, garantendo una sensazione naturale di movimento del suono a distanza costante – e quindi intensità costante – e una più lineare relazione fra il valore di pan-pot e la posizione spaziale percepita, rispetto al panning a radice quadrata.
Ovviamente, un progetto di amplificazione può includere un numero di canali (e quindi di diffusori) superiore a due a seconda delle esigenze, e il segnale potrà essere bilanciato fra una moltitudine di speakers.
Nel prossimo articolo, sempre con riferimento all’Azimut, l’effetto precedenza.
