L'equalizzazione della stanza d'ascolto - 3) La correzione

Veniamo infine alla terza ed ultima parte, quella più interessante perché promette con poca fatica di rendere ottimale la stanza d'ascolto senza interventi complessi sulla sua disposizione. Che è la promessa dei fornitori dei sistemi dedicati allo scopo, ma un risultato piuttosto impegnativo da ottenere se affrontato con strumenti da configurare come REW.

Prima parte: Gli strumenti / Seconda parte: La misura / Terza parte: La correzione

1. Una premessa: la conoscenza necessaria
I sistemi dedicati funzionano sul principio del flag "correzione intelligente" degli editor delle fotografia, cioè cercano di fare tutto loro e, se il risultato non è soddisfacente, forniscono alcuni parametri su cui operare per giungere al risultato desiderato. Per usare i quali, però, occorre una buona competenza sulla tecnica fotografica. Nel nostro caso il livello di conoscenza richiesto è ancora maggiore, perchè la nostra capacità di valutare il suono è molto meno sviluppata (in media) di quella necessaria un'immagine. 
In sintesi, per gestire i parametri non basta osservare l'effetto e andare per tentativi (imparando quindi a gestirli), ma bisogna prima capire (almeno a grandi linee) a quali fenomeni fisici e fisiologici fanno riferimento. Bisogna studiare.

La situazione ideale? Non proprio.

2. Circoscrivere gli obiettivi
Una stanza non arredata e disposta in modo ottimale o un posizionamento non corretto possono provocare anomalie nella risposta soprattutto sulle basse frequenze. Che sono anche le anomalie su cui intervenire è più semplice. Quelle sulle medie e alte frequenze possono essere altrettanto deleterie per l'ascolto, ma sono più facilmente correggibili con interventi a basso impatto sull'ambiente. In più, come vedremo, la loro correzione richiede strumenti e interventi più complessi.

3. Andare per gradi
L'intervento sulle basse frequenze (20-400Hz) è consigliabile che sia moderato, o almeno che si inizi con interventi minimi. Se la curva è accidentata a causa di interferenze costruttive o distruttive dovute alle riflessioni in fase o controfase prodotte da pareti o mobili della stanza d'ascolto, è opportuno concentrarsi sulle prime piuttosto che intervenire sulle seconde. Le prime infatti (i picchi) sono quelle che producono i rigonfiamenti del suono degli strumenti che operano in questo range, con gli effetti più evidenti di alterazione della timbrica e offuscamento di altri suoni, e sono facilmente correggibili con filtri digitali lineari e riduzione della risposta. Gli "abissi" invece dovrebbero essere corretti con una amplificazione ulteriore, anche di notevole ampiezza, che potrebbero mettere in crisi l'amplificatore. In più, anche se i puristi mi accuseranno di scarsa attenzione ai particolari, è meno dannoso per la qualità dell'ascolto un suono attenuato ma circoscritto di uno gonfiato. Anche se è comunque una non linearità.

4. Interventi a "fase minima"
Un intervento sulla risposta in frequenza provoca sempre una variazione (o rotazione) di fase di qualche entità che è anch'essa da correggere per evitare una distorsione dell'audio originale. REW è un'applicazione molto completa sulla parte di generazione e misura ma non è al livello delle applicazioni professionali relativamente alle correzioni di fase, che non sono supportate. Di conseguenza nell'uso di REW per l'equalizzazione di ambiente è opportuno limitarsi a quelle parti di risposta che presentano già accettabile una linearità di fase, ovvero a "minimum phase". Che sono peraltro più frequenti nella fascia bassa delle frequenze. 
Una sezione ampia della guida di REW è dedicata a spiegare in dettaglio cos'è la minimum phase e a come i dividuare le aree che non sono, azione propedeutica alla definizione della curva di correzione.

5: La scelta della misura da correggere e dei parametri di equalizzazione 
Dopo aver eseguito le misure dovremo scegliere quella più rappresentativa delle situazione reale di ascolto e selezionarla in REW come curva su cui operare la correzione. Anche se vogliamo intervenire solo sui bassi possiamo ugualmente utilizzare una curva effettuata sull'intera banda audio. Uno dei parametri è infatti l'ampiezza dell'intervento. Usando J Remore per applicare la correzione dovremo scegliere una curva "stereo" (L+R) perchè non è previsto l'inserimento di una correzione per singolo canale. La curva scelta da me nella prima prova di applicazione era 16-20000Hz e l'intervento solo sui bassi. Nella immagine seguene la misura mostrata in dBW (decibel Watt).

Immagine 1

Per creare la curva di correzione si deve selezionare il modulo EQ (pulsante in alto nel pannello iniziale di REW) che attiva il pannello mostrato sotto, con i gruppi di parametri su cui operare e che mostra anche la correzione standard. I gruppi di parametri sono nella colonna a destra: Equaliser, Target Settings, Filter Tasks, Modal Analysis, Resonances. Gli ultimi due sono per interventi più complessi di affinamento. Con i primi 3 si arriva alla generazione delle curva di correzione, che è un comando quasi nascosto nel gruppo Filter Tasks

5.1 Equaliser
REW mette a disposizione un grande numero di tecniche di equalizzazione create per vari scopi e con varie caratteristiche, più una "generica", come si vede nell'immagine. La scelta quindi richiede un approfondimento che a sua volta richiede una buona conoscenza della materia. Non è un sistema automatico come quelli proposti dall'applicazione svedese Dirac o inclusa nei componenti Anthem o Lyngdorf. Non volendo addentrarmi nella materia ma volendo intanto provare l'efficacia "base" ho scelto l'equalizzazione MiniDSP, ovvero quella messa a punto dal produttore del microfono, che ha in produzione anche numerosi componenti che effettuano la room equalization, sia con DAC integrato che senza. E che, offre l'alternativa tra il software Dirac Live (con costo aggiuntio di circa 200 €) e REW. La mia supposizione è che la loro scelta di equalizzazione sia "standard" ovvero adatta a un gran numero di situazioni.

5.2. Target Setting
La prima scelta da fare è sulla curva di equalizzazione, che prevede tre scelte: subwoofer, full range speaker, bass limited speaker. La prima è la classica curva è calante dalle medie in poi, la seconda è flat, la terza è calante verso le basse frequenze. I nostri diffusori dovrebbero essere già studiati per avere una curva leggermente calante, la più adatta all'ascolto di musica, quindi la correzione flat dovrebbe essere la scelta standard, ma in vari esempi ho visto che viene sempre e comunque preferita la prima. La limitazione dei bassi invece serve, immagino, per compensare un eventuale sbilanciamento dei diffusori. 
Se si applica la correzione solo sui bassi comunque la curva ovvia da applicare è quella subwoofer.
L'unico altro parametro da controllare in questa sezione è il Target Level. Di solito si può lasciare com'è, ma cliccando su "calculate" è possibike uniformarlo a quello misurato. Che però di solito è quasi uguale. Gli altri due parametri sono di affinamento.

5.3 Filter Tasks
E' la sezione principale, vediamo di seguito i parametri uno per uno.

• Match Range: come dice la parola stessa, indica l'arco di frequenza su cui applicare la correzione. In figura è indicato 20-200Hz nella prova che ho fatto ho poi applicato 16-400Hz.
• Individual max boost: la limitazione che viene imposta alla correzione dei "buchi" di frequenza derivanti da riflessioni in controfase. E' sempre consigliabile indicare un limite coerente con la capacità dell'amplificatore. Quello indicato (7dB) è il default, prudenzialmente e secondo le guide l'ho anche abbassato a 5dB.
• Overall max boost: in ogni caso è presente un secondo limitatore per tutto l'arco di frequenze, che riduce ulteriormente interventi di incremento locale del volume per compensare i buchi.
• Flatness Target: individua l'ampiezza entro la quale la curva corretta si deve ritenere "piatta". Il default è 6dB quindi abbastanza ampio da non mettere in crisi la catena di riproduzione e comunque già migliorativo. Si può provare a ridurlo.

Poi seguono parametri per esperti, in grado anche di agire manualmente ed applicare ulteriori ottimizzazioni, e infine arriva, ben mimetizzato, il comando per generare la correzione:

Match Response To target Azionandolo viene mostrato l'intervento di correzione, non molto drastico apparentemente con le scelte che ho fatto nel primo test (mostrate nell'immagine).

Export filter setting to text: il risultato può essere poi ovviamente salvato o esportato su file di tipo testo o di tipo "file" (ma che è sempre di tipo testo ma con una codifica differente). J River accetta file di tipo testo e quindi ho fatto questa scelta. 

6. La correzione

Essendo il file di tipo testo si può visualizzare facilmente l'intervento di correzione che l'algoritmo ha calcolato con i parametri impostati, è riprodotto qui di seguito, e agisce solo su tre parametri: 

• la frequenza su cui si applica l'intervento
• Il "guadagno" applicato (che in realtà coi parametri applicati è solo in attenuazione)
• Il fattore di merito (o quality factor, o Q factor, o semplicemente Q) che indica la curva di applicazione del filtro in termini di ampiezza dell'intervento e di selettività. In base al Q l'azione del filtro può avere più o meno effetto anche sulle frequenza adiacenti.

Il file di correzione è quindi di questo tipo (convol-5-16_400 L+R MiniDSP è il nome del file che ho dato):

Filter Settings file

Room EQ V5.20

Dated: 8-dic-2020 0.04.24

Notes:convol-5-16_400 L+R MiniDSP.txt

Equaliser: miniDSP

5 16-400 96K L+R dic 7

Filter  1: ON  PK       Fc   53.20 Hz  Gain  -9.90 dB  Q 11.475

Filter  2: ON  PK       Fc   77.80 Hz  Gain -15.40 dB  Q 10.534

Filter  3: ON  PK       Fc   108.5 Hz  Gain -10.70 dB  Q 17.786

Filter  4: ON  PK       Fc   166.5 Hz  Gain  -5.90 dB  Q 10.863

Filter  5: ON  PK       Fc   199.0 Hz  Gain  -8.10 dB  Q  9.270

Filter  6: ON  PK       Fc   259.0 Hz  Gain  -8.70 dB  Q  9.507

Come si vede,confrontando con la curva mostrata nella immagine 1, la correzione agisce solo sulle interferenze additive (in fase) presenti e visibili a 53,2Hz, 77,8Hz, 108Hz  e 166,5Hz (le successive non sono visualizzate nell'Immagine 1, che si ferma a 200Hz).

6. La prova d'ascolto

A questo punto non resta che applicare la "convolution" nella sezione DSP di J Remote e vedere l'effetto che fa. Per la prova ho puntato aall'ascolto di due brani che uso spesso come test a confronto e che avevo ascoltato recentemente con le cuffie Stax, facendo particolare attenzione alla risposta sui bassi: All Or Nothing At All di Diana Krall, con in evidenza il contrabbasso di Christian McBride, e un concerto di classica con forte presenza della sezione di contrabbassi (il III concerto per piano di Beethoven con la Scottish Chamber Orchestra).
L'impressione d'ascolto è stata ottima, reggeva il confronto con la cuffia elettrostatica, il distacco che avvertivo prima, dovuto probabilmente alla risposta non corretta in ambiente, sembrava molto attenuato. Alternando l'applicazione della correzione le differenze nella precisione del contrabbasso e nella modulazione della grande sezione dei contrabbassi, un tappeto del suono, erano confermate, ma in modo meno definibile e continuamente minato dal sospetto che fosse influenzato dall'aspettativa positiva. 

Cercavo dunque qualche passaggio, qualche criticità che evidenziasse la differenza, quando a sorpresa l'ho trovato. Un suono, un tintinnio, che compariva soltanto quando la correzione veniva tolta. Nella sala c'è effettivamente una libreria tradizionale, anche se non ovviamente in vista diretta delle casse acustiche. Il rinforzo dovuto all'interferenza additiva in fase, eliminato o ridotto, eliminava questo disturbo, avvertibile alzando il volume, confermando in modo oggettivo che la correzione era applicata. E contribuendo anche con ogni probabilità alla risposta più realistica dei bassi che notavo. Una conferma indiretta.

In sintesi: che fare?

La correzione ambientale, anche se applicata parzialmente e senza approfondimenti sui possibili miglioramenti ulteriori, appare molto interessante. Appare quindi una conseguenza quasi obbligata continuare a sperimentare l'applicazione dei vari fltri, estendere la correzione a tutta la banda audio, verificare anche l'efficacia di qualche intervento sulla posizione delle casse acustiche e sulla loro configurazione (tappi sui condotti reflex o meno) .

Ma un'alternativa potrebbe essere dato il promettente inizio, investire 100 € e provare anche l'applicazione più completa MathAudio, che include anche le importante correzione di fase. E puntare senz'altro alla correzione su tutta la banda. E mettere in conto però ulteriore tempo impegnato nelle prove (in un ambiente condiviso) e sottratto all'ascolto della musica.

Oppure invece, saltare il fosso e passare ad una soluzione chiavi in mano, automatica? C'è ad esempio, anche senza cambiare amplificatore, una soluzione di MiniDSP che include Dirac Live e un DAC, si usa al posto del DAC che uno ha nell'impianto, non ha prestazioni elevatissime ed è limitato a 48KHz (probabilmente per limitzioni della potnza di calcolo), ma dopo effettuato il set di misure effettua una correzione ottimizzata in modo automatico. E costa meno di 500 €. Quanto peserà il sacrificio sul lato della qualità teorica rispetto al vantaggio nell'ascolto pratico? 

Dubbi e problemi che l'"audiofilo analogico" (protagonista di un prossimo post) certamente non ha.