lunedì 13 luglio 2020

Stax SR-L500 e le altre cuffie elettrostatiche

Forse non serve ma una breve premessa non si può saltare. L'altoparlante elettrostatico è la principale alternativa all'altoparlante dinamico sin dagli anni '60 del secolo scorso. Semplificando al massimo e saltando una descrizione funzionale che si può trovare sul web senza problemi, l'altoparlante elettrostatico muove l'aria e quindi diffonde la musica con una superfice leggerissima nella quale ogni punto è mosso dal driver, mentre nell'altoparlante dinamico magnetico l'aria è messa in movimento da un altoparlante a forma di cono o di cupola di materiale rigido ma il driver agisce solo alla sua base.

Il risultato è che quasi nulla si perde in distorsione o risposta in frequenza non lineare rispetto al segnale elettrico in ingresso, nel quale era stata codificata la musica. Mentre nell'altorparlante dinamico le mai del tutto eliminabili deformazioni dell'equipaggio mobile introducono inevitabilmente distorsione e anomalie nella risposta in frequenza e nella risposta. Per dimensionare la differenza, un elettrostatico ha un tasso di distorsione di uno o due ordini di grandezza inferiori, una risposta ai transienti molto più veloce grazie all'equipaggio mobile estremamente leggero e una risposta in frequenza molto più lineare sia in ampiezza che in fase.

Bene, allora perché si continuano a costruire diffusori con altoparlanti dinamici?
Non solo, sono anche la quasi totalità. Il motivo è semplice: per muovere la quantità di aria necessaria a riprodurre le frequenze inferiori occorre una superfice molto grande e quindi diffusori molto ingombranti e ci sono quindi pochissimi esempi di diffusori elettrostatici full-range, che inoltre diventano costosissimi. La principale casa che produce ancora diffusori elettrostatici, la Martin Logan, adotta una soluzione ibrida con una sezione bassi con altroparlanti dinamici (woofer) e medio-alti elettrostatici.
Negli ultimi anni, inoltre, la tecnica degli altoparlanti dinamici ha fatto grandi passi avanti riducendo in parte il distacco.

Una immagine della STAX SR-L500, il modello oggetto della prova
Le limitazioni del sistema elettrostatico diventano ovviamente meno stringenti se lo si vuole utilizzare per realizzare delle cuffie stereo e di conseguenza sin dagli inizi dell’Hi-Fi sono state progettate cuffie con questa tecnologia.
Rimangono sempre alcuni vincoli e costi più elevati rispetto alle cuffie dinamiche: a) e’ necessaria un’unità driver specifica, non si possono  collegare alle uscite cuffia standard; b)  non possono essere quindi usate in mobilità;  c) richiedono una costruzione particolare per la necessità di gestire in sicurezza corrente ad alto voltaggio (anche se a basso amperaggio).
Le marche che propongono modelli con questa tecnologia sono quindi state sempre poche e lo sono tutt’ora, al momento 3, Hifiman, Sennheiser e Stax, solo  quest’ultima con una gamma completa.

A cosa servono le cuffie elettrostatiche
In base alle premesse, ad ascoltare la musica con la migliore tecnologia disponibile, e quindi con la massima fedeltà al contenuto musicale. Un obiettivo di una certa rilevanza quindi, anche se ovviamente sempre con i limiti nella ricostruzione spaziale, tipici delle cuffie.
In un impianto ha anche un altro scopo:  costituire un riferimento per valutare gli altri suoi componenti. Per i loro limiti intrinseci non potranno mai avere le stesse prestazioni e quindi si potrà giudicare con precisione le loro carenze, il gap, grande o piccolo che sia.
Per questo scopo negli impianti tradizionali degli anni ‘70 erano sempre previste cuffie stereo di qualità.

Le cuffie elettrostatiche in prova: Stax SR-L500
Dopo tutta questa premessa teorica, però necessaria perché la tecnologia elettrostatica e’ molto poco diffusa e anche poco conosciuta, veniamo finalmente alla presentazione e breve prova sul campo delle cuffie da me recentemente acquistate.

Il produttore
La Stax e’ una casa giapponese che ha inizato a proporre cuffie elettrostaticihe nel 1960 e che non ne ha mai cessato la produzione.  Da diversi anni non era più distribuita in italia ma da 2 anni ha ripreso la distribuzione ed e’ spesso presente nelle mostre ad opera di alcuni negozi che la propongono. Ha una gamma completa che parte da un modello entry level a prezzo ancora umano per arrivare a modelli top dal costo di migliaia di Euro (come tutte le cuffie top).
 Per il set completo cuffie + driver unit si parte da circa 800 € per arrivare a 10.000 circa per i top di gamma. Anche per driver unit c’è tutta una gamma che parte da modelli semplici a modelli che includono anche un DAC o a tubi.

Come è fatta e come si collega
La driver unit e’ l’equivalente di un ampli per cuffie, ma può pilotare solo cuffie elettrostatiche Stax, con un connettore a standard AEB. Ovviamente ha un controllo di volume e si connette all’uscita tape dell’amplificatore (o a qualsiasi uscita RCA pin jack).
La cuffia vera e propria e’ di tipo circumauruale (racchiude l’orecchio) per garantire il massimo isolamento e le massime prestazioni e il cavo a 5 poli e’ piuttosto consistente anch’esso.

La cuffia come arriva nel suo box
L’ascolto
Una volta collegata la driver unit con un buon cavo non bisogna fare altro che indossare le cuffie e avviare l’ascolto, il comfort non è ai massimi livelli ma nonostante sia piuttosto pesante si bilancia abbastanza bene sul capo e si può indossare anche a lungo, inclusi i mesi estivi. Questo nei modelli della serie L (lambda). Nei modelli superiori 007 e 009 con l’uso di materiali più pregiati il comfort dovrebbe essere un poco superiore.

Riguardo all’ascolto vero e proprio la prima cosa da descrivere e’ la prima impressione (che per me risale a qualche anno fa, non è la mia prima ES) che e’, lo devo dire, di stupore. Tutto quello che vorremmo apprezzare nell’ascolto ci viene proposto con disarmante facilità. Ci stupiscono in particolare:
  • la trasparenza: gli strumenti e la voce ci arrivano così come sono stati  registrati, grazie alla bassissima distorsione, e si sente
  • il bilanciamento ottimale tra di essi, grazie alla risposta in frequenza lineare, piatta
  • l’assenza di code e la risposta istantanea ai transienti
  • la risposta estesa alle basse frequenze riprodotte senza rimbombi ed enfatizzazioni derivanti dall’ambiente
  • la localizzazione immediata degli strumenti e voci nell’immagine stereo.
Per intendersi, non è che livelli simili di precisione non si possano apprezzare anche con cuffie dinamiche top di gamma, la differenza è che qui il risultato è garantito, dipende dalla tecnologia adottata e correttamente implementata, l'impressione netta è di essere arrivati al top e che non ci sia nulla da chiedere in più. Come conferma anche il fatto che ci viene naturale alzare il volume.

Alcuni esempi di ascolto
Beatles
Con una cuffia elettrostatica si parte inevitabilmente alla riscoperta di qualcosa che si conosce. Ad esempio i Beatles, White Album. Volevo riascoltare While My Guitar Gentle Weeps di cui avevo revisionato la traduzioe, la separazione tra gli strumenti e le voci non mi sembrava ottimali in un recente ascolto. Colpa del missaggio stereo? No, con la Stax si apprezza l'assieme ma volendo ci si può concentrare sui singoli strumenti, per esempio la chitarra acustica di George inevitabilmente meno evidente rispetto alla chitarra elettrica di Eric Clapton nell'ascolto precedente con la Grado SR-80. Oppure sull'accompagnamento al basso di Paul, dove potevo seguire bene le variazioni di ritmo e tono e apprezzare la precisione del grande Macca o, ancora, sulla chiara evidenza della voce raddoppiata per George, accorgimento spesso adottato qui nel missaggio. Ma la riscoperta più interessante è stata Dear Prudence, una canzone apparentemente "minore" in questo storico album, ma in realtà piuttosto interessante. Si apprezza ancor più il notevole apporto di Paul al basso, i continui cambi di tempo che arricchiscono un brano molto semplice come struttura e idea musicale, nettissimo il suono del suo celebre "violin bass" Hofner 500/1.

Dead Can Dance
Netti e precisi i suoni etnici che punteggiano l'album Into The Labyrinth, ma l'obiettivo era ascoltare la versione per voce sola della ballata irlandese The Wind That Shakes The Barley, sempre alla ricerca delle differenze e dei plus rispetto agli ascolti precedenti con le casse acustiche o con la cuffia dinamica. Ottima presenza della voce e delle sue particolarità ma l'elemento distintivo che emerge con maggiore chiarezza è l'eco aggiunto (credo) nella registrazione, che appare ora molto naturale, quasi necessario. L'impressione è di ascoltare la voce limpida e il canto espressivo di Lisa Gerrard in un grande ambiente dal tetto altissimo nel quale ci siamo solo lei e noi che la ascoltiamo.

Miles Davis Quintet
L'album scelto è uno dei migliori (secondo me) pubblicati con lo storico quintetto degli anni '60,  Sorcerer. Anche qui nulla da dire sulla precisione sia ritmica sia timbrica degli strumenti solisti nel primo brano Prince Of Darkness (di Wayne Shorter come quasi tutti quelli di questo album del 1967) ovvero della tromba di Miles Davis che inizia e poi di Shorter al sax tenore che si alterna con lui, con successivi inserti di Herbie Hancock al piano acustico. Ma quello che emerge con maggiore nettezza è lo splendido lavoro di Andy Williams alla batteria, che spazia in tutto il brano con continue invenzioni ritimiche e di suono, potente e musicale. La batteria è uno strumento con una gamma dinamica molto ampia e qui si nota un altro plus delle elettrostatiche: la capacità di seguire senza andare in compressione una gamma dinamica molto estesa, anche alzando il volume i vari suoni della batteria rimangono sempre ben distinti, puliti e indistorti. Più indietro invece anche se ben distinguibile il contrabbasso di Ron Carter, una scelta in registrazione o del band leader? Altri particolari che si notano in cuffia. Passando a Limbo, un brano che inizia con Hancock e Ron Carter quasi da soli, il basso ritorna in evidenza, chiaro e ritmico come deve essere.


Prokofiev, concerti per piano e per violino
Anche gli ascolti di musica classica hanno confermato, come c'era da attendersi, la qualità del suono riprodotto in termini di timbrica, micro-dinamica, trasparenza già citati. Ho voluto approfondire un aspetto particolare della riproduzione della grande orchestra classica, la parte assegnata alla sezione dei contarbbassi, ai timpani, ai basso-tuba. In molte opere, anche durante le parti solistiche, è presente un tappeto sulle frequenze basse, fatto di note profonde e prolungate, sul quale si "appoggia" lo strumento solista o la sezione dei violini che espone il tema, la melodia principale.
Un effetto particolarmente difficile da ricreare in una normale abitazione, perché la riproduzione a queste frequenze coinvolge in modo accentuato la stanza stessa e le sue riflessioni, con il rischio di impastare il suono e renderlo una sola nota indistinta e continua.
La scelta è quindi caduta su un autore che adotta in modo marcato il "tappeto" dei bassi assieme ad un uso esteso delle percussioni e della dinamica dell'orchestra, e suiu suoi concerti n.2 e 3 per piano più il celebre concerto per violino.

Anche in questo caso l'ascolto in cuffia conferma i suoi plus, prima di tutto la dinamica, l'autentica esplosione al minuto 8:20 del concerto per violino (I movimento Notturno) gestita senza traccia di distorsione o di compressione, la sezione dei bassi al giusto livello, potente ma ben modulato, un complemento necessario alla melodia e agli interventi dei vari strumenti.
Un riferiemnto oggettivo quindi per la messa a punto dell'impianto in ambiente, sia attraverso spostamenti delle casse acustiche, sia con correzioni "fisiche" sia con l'equalizzazione personalizzata dell'ambiente, oramai una opzione accessibile nel mondo digitale.
Sappiamo ora che l'obiettivo è questo, non che la sezione bassi debba suonare come un contrabbasso jazz.

Un punto d' arrivo definitivo?
Ovviamente, no, esistono anche nella gamma Stax modelli superiori che in alcuni aspetti (per esempio proprio sui bassi) promettono ancora di più. E lo stesso vale per i modelli citati di Hifiman e Sennheiser, che sono di livello superiore. Ma vale anche per i molti produttori di cuffie stereo che hanno adottato tecnologie diverse ma simili nei risultati, come la "magneto-planare" dove la membrana che genera il suono è immersa in un campo magnetico anzichè in un campo elettrico (e tutto è più semplice come costruzione). Bisognerebbe fare attenti confronti alternati concentrandosi sui dettagli, e poi ripeterli.

A parte la difficoltà di reperire e poter provare cuffie che costano dai 5000 € in su, non è davvero il mio obiettivo. Posso solo confermare che un paio di cuffie elettrostatiche ti fa letteralmente riscoprire la musica che ami, perchè dopo un ascolto ne segue inevitabilmente un altro e poi un altro ancora, sempre alla ricerca dei particolari che ci erano sfuggiti o al semplice godimento della musica riprodotta al meglio. Anche per chi non ama troppo le cuffie.
L'impegno economico è elevato certamente, ma si parte dal livello di uno smartphone o di un notebook di fascia alta. Ognunio può valutare in base alle sue priorità.


Appendice: Gli album usati nel test e il loro formato

The Beatles - White Album
CD "Mini LP" EMI Japan
Lettore Audio Analogue Paganini 192/24

Dead Can Dance - Into The Labyrinth
File Audio HD 24/88.2
J River Media Center + DAC Pro-Ject S2+

Miles Davis Quintet - Sorcerer
SACD Mobile Fidelity Sound Lab "Original Master Recording"
Lettore multiformato Oppo DV-980H

Sergei Prokofiev - Piano Concerto N.2,3 - Freddy Kempf - Bergen Philarmonic Orchestra - Andrew Litton
SACD BIS 1820
Lettore multiformato Oppo DV-980H

Sergei Prokofiev - Violin Concerto N.1 - Leonidas Kavakos - Marinsky Orchestra - Valery Gergiev
SACD Marinsky MAR0524
Lettore multiformato Oppo DV-980H

sabato 4 luglio 2020

Test: a quale risoluzione ascoltiamo veramente?

La musica in HD (High Definition), lo sappiamo da tempo, non è come la televisione in HD. Per accorgersi della differenza con la SD (Standard Definition) non basta uno sguardo (ai titoli di coda, in genere). Ma, con tutti i giri e le conversioni che la musica in HD fa, in special modo se arriva in streaming, può venire il dubbio se quello che stiamo ascoltando è rimasto in HD o qualche downgrade l'ha riportata in SD (in qualità CD, nel nostro caso).

Possiamo impegnarci in un ascolto attento e comtinuativo, l'ho fatto, ma rimane sempre il dubbio se non sia la nostra aspettativa di una migliore qualità a farcela sentire tale. Sarebbe preferibile un test oggettivo, con uno strumento di misura, per fugare ogni dubbio. Uno strumento di misura che può essere banalmente un DAC con display della frequenza di campionamento. Togliamoci quindi qualche dubbio.

Primo test: lo streaming da PC
Ovviamente deve essere HD il contenuto, e questo è possibile da oltre un anno con Qobuz, che offre anche lo streaming in HD fino a 24/192. Per ascoltare da PC ci sono due sistemi: un player accessibile da browser oppure una app player da installare sul sistema, messa a disposizione da Qobuz sia per ambiente Windows che Mac.

Nel primo caso rilevare la risoluzione effettiva che proviene dallo streaming non è possibile con le impostazioni di configurazione del browser e del sistema. Non è possibile impostare sul player un driver audio a controllo esclusivo e inviare l'output sul DAC con display. Viene configurato di default il driver Windows standard dove la frequenza di campionamento è un parametro di configurazione, dunque troveremo fatalmente quella che abbiamo impostato noi. D'altra parte la sezione audio del browser non è progettata per contenuti HD e a quanto si legge nelle poche informazioni che si trovano è già tanto se lavora a qualità CD.

I servizi streaming in HD (Qobuz e Tidal) però ci hanno pensato e mettono a disposizione degli abbonati una app, che per Qobuz si presenta così:


Come si vede è possibile selezionare e configurare il dispositivo di riproduzione, scegliendo Wasapi in modo esclusivo; si bypassa così il driver Windows e al DAC viene passato il contenuto acquisito dalla rete, senza elaborazioni. Quindi se scegliamo un album disponibile in HD, come questo recente della pianista Alice Sara Ott, si dovrebbe ascoltare in HD. Utilizzando come DAC in output il mio vecchio HRT il risultato è questo:


Tutto secondo requisiti e premesse: se il contenuto è in HD lo ascolteremo in HD. Fino a 96KHz in questo caso perché era il limite del DAC.
Seconda prova: streaming in wi-fi
Collegando senza fili dispositivi multi-uso come un tablet all'impianto si aggiunge alla qualità dell'ascolto anche la massima comodità e semplicità d'uso. La configurazione, che è anche quella più usata da me, è la seguente:
iPad con Qobuz HD --- WiFi----> Chromecast Audio --- Toslink ---> DAC

L'uscita analogica del DAC può essere connessa a una porta di input dell'amplificatore e quindi all'impianto oppure ad una cuffia stereo.

Anche in questo caso lo strumento di test più semplice è un DAC con display del sample rate. Collegando in wi-fi i 3 componenti (più una cuffia) il risultalto è questo:



Nonostante i molti strati di software, driver e hardware per cui sono passati, i contenuti digitali in HD arrivano intatti al convertitore da digitale ad analogico.

La fonte dei dubbi
Ci si potrebbe chiedere il motivo di queste prove, perché mai non dovrebbe essere come dichiarato? La riposta è: perché non sempre è dichiarata la qualità degli output audio, in special modo per smartphone e tablet e in particolar modo per quelli di Apple. Poiché da varie parti, anche attendibili come What Hi-Fi, è riportato che il driver audio iOS continua ad essere limitato a 24/48, sorge il dubbio che lo stesso taglio venga fatto anche nella connessione wi-fi. Inoltre, il sistema Apple AirPort per il trasporto dei contenuti via wi-fi è effettivamente limitato a 16/44.1.
Per superare queste limitazioni la app Qobuz dovrebbe by-passare eventuali limitazioni standard di iOS e trasmettere direttamente con il protocollo ChromeCast, che arriva ufficialmente al minimo a 24/96
Un dubbio può sorgere anche per Chromecast Audio: è dichiarato che il DAC interno è 24/96, c'è una uscita integrata analogico / digitale ottico (Toslink) e dobbiamo supporre che quest'ultima sia a 24/96 anch'essa, senza limitazioni, ma anche di questo non c'è evidenza nella documentazione tecnica.

Come si vede nelle immagini i dubbi per fortuna sono infondati, quello che arriva ad una certa risoluzione esce con la stessa risoluzione, l'unico dubbio o domanda è perché non lo scrivono nella documentazione. Probabilmente pensano che non interessi a nessuno (e forse è così). Ma è una buona cosa saperlo per certo, per chi è interessato.

Note tecniche
Perché è proprio necessario un DAC? Su Windows ma anche su Mac non sono riuscito a trovare un software che mostri nel display il bandwith e/o il sampling rate in input. Anche raffinati editor / registratori come Audacity impostano loro la qualità input, provvedendo a downgrade o upgrade a seconda dei casi. Ho provato anche con mixer digitali come Arbour ma senza successo e prima ancora con raffinati software di analisi di audio digitale come il MusiScope di Xivero, contattandoli anche per sapere se con qualche configurazione si potesse ottenere questa informazione, ma la cortese risposta è stata anche in questo caso "non è possibile, non è una funzione presente".
Per il test ho dovuto quindi per forza utilizzare un DAC esterno che mostri il sampling rate in ingresso. Anche se forse un sistema c'era (leggi dopo).

Non avendo il mio DAC un display ed essendo necessario un ingresso digitale ottico, scartando l'idea di acquistare un nuovo DAC solo per questo scopo, ho approfittato dell'esigenza di un mini DAC per l'ascolto da PC (che uso in un'altra stanza) cercandone uno che avesse anche il display e più ingressi oltre all'ampli per cuffia. Non ce ne sono molti di prezzo compatibile con questa esigenza minore. Ma la ditta cinese S.M.S.L. che produce diversi DAC anche di fascia medio-alta che stanno suscitando un discreto interesse, na ha uno in catalogo, il modello mini M3 delle ultime immagini.
Non è allo stato dell'arte perché non supporta il DSD, non è di progettazione recente, ma ha il vantaggio di costare molto poco (76 € acquistando in Cina, 85 € su Amazon). Un buon acquisto, pubblicherò prossimamente una prova.


Un momento, c'è ancora un dubbio
Certo, il dubbio ripetuto in tutti i forum: ma è veramente 24/96 o semplice upgrading dei normali contenuti in qualità CD? Numerosi utenti solitamente anonimi o nascosti da nickname ripetono da anni con grande sicurezza (ma nessuna evidenza) questa diceria.
Per sfatare questa leggenda non ho dovuto però fare test specifici, perchè l'ha già fatto la rivista online audioXpress in una prova di Qobuz molto esauriente e abbastanza recente (maggio 2019) dal titolo "Exploring Qobuz High-Resolution Streaming". Tra i molti elementi testati c'è anche il confronto tra i file audio originali in HD e il contenuto trasmesso via streaming. Risultato: sono uguali, nessun downgrade e nessun upgrade.

Confronto eseguito proprio con MusiScope. Il che mi ha fatto considerare che il sistema invece c'era, anche senza DAC: accedere alla libreria in locale della app Qobuz desktop. Operazione di "jailbreak" non semplice ma che comunque doveva essere creduta sulla fiducia, mentre quella che ho proposto può essere effettuata da chiunque e in modo molto semplice.