Nella parte II di questa mini serie, dopo un gran numero di “ragionamenti” che spero siano stati compresi dal lettore, sono giunto a suggerire la mia proposta di parametri sintetici “quantitativi”, alternativi all’utilizzo insensato del “watt”, per la valutazione di un impianto di sonorizzazione professionale.

Ho formulato un esempio del tutto ipotetico, qui sotto ripreso, di come tali parametri possono essere utilizzati da chi, ad esempio, debba compilare una scheda tecnica, ma non solo ovviamente, per la sonorizzazione di un certo evento o di una serie d’eventi come i “Tours”.

Leggendolo, balza all’occhio, di tutti credo, l’immediatezza e l’utilità della definizione di un impianto di rinforzo del suono professionale dal punto di vista delle “prestazioni” quantitative necessarie per chi formula la richiesta avendo in mente uno scopo ben delineato come nel testo si evidenzia. Questo tipo di “caratterizzazione”, che addirittura comprende la tipologia di musica per la quale il sistema debba essere adatto, é facilmente comprensibile e formulabile anche da chi non è addentro all’Acustica, come accade generalmente per gli operatori artistici o per coloro che organizzano le “performances” in campo musicale e che, per ragioni commerciali e di budget, condizionano scelte che non dovrebbero loro competere per mancanza di mezzi conoscitivi sufficienti. Questa è una delle principali “storture” del settore del Sound Reinforcement, che ha consentito l’impiego dissennato del “watt” come elemento quantitativamente discriminante.

Cosa c’è dietro alla semplice e sintetica caratterizzazione dell’esempio?

Per capirlo si devono fare alcuni ragionamenti che sono lungi dall’essere sintetici, ma, semplicemente, necessari.

La base di questi ragionamenti, o meglio, i “mattoni” di questa costruzione logica sono stati tutti o quasi elencati, descritti e illustrati in articoli precedenti.

In quest’ultima parte analizzeremo come tali “mattoni” hanno pesato nella formulazione dell’esempio ipotetico qui sopra riportato e, alla stessa stregua, peserebbero nella formulazione di qualsiasi altro esempio reale.

Innanzi tutto è necessario comprendere la ragione per cui va precisata, prima dei valori numerici, la tipologia musicale che il sistema di sonorizzazione sarà chiamato a riprodurre.

Quest’informazione, infatti, non può mancare al fine del dimensionamento dell’impianto di sonorizzazione, che generalmente, per ragioni economiche, non è mai talmente ridondante da poter sopperire alle esigenze di potenza che generi musicali molto diversi tra loro per contenuto spettrale, impongono.

Ho già parlato, abbastanza in dettaglio, di questo problema già sul n° 14 di Dicembre 98 (1) di questa rivista e ho elencato bibliografia cui fare riferimento per approfondire.

Tra questa c’è lo standard IEC 268-1, 1985, riferito appunto, tra l’altro, all’applicazione di un segnale di prova per i diffusori, che simuli il segnale del programma musicale applicato nella realtà, secondo una procedura che non è qui il caso di riferire per intero, ma che fa uso di rumore rosa filtrato opportunamente in frequenza con basso valore di Fattore di Cresta, 3dB (1,41).

Lo scopo è mettere l’altoparlante o il diffusore nelle condizioni peggiori possibili di stress in modo continuato per tutta la durata della prova.

Questo metodo, o meglio il segnale di prova IEC, se da un lato porta a stabilire la massima potenza continua sopportabile per 100 ore dall’altoparlante o diffusore, senza stress tali da presentare differenze superiori al 10% nei parametri misurati a 24 ore dal test, dall’altro tale segnale sarebbe esageratamente stressante alle frequenze basse rispetto al segnale musicale reale, così come emerge da uno studio successivo del 1996 di Peter John Chapman (2).

Inoltre, secondo lo stesso studio, il segnale IEC non sarebbe particolarmente adeguato, per contenuto spettrale, per prove di massima potenza di breve o lunga durata (Short o Long Term), ed infine non sarebbe nemmeno correttamente rappresentativo del segnale musicale dal punto di vista del Fattore di Cresta, cioè del rapporto tra valore RMS (valore medio) e valore di Picco, che la selezione dei segnali incontrati nelle più recenti produzioni musicali registrate su CD, specchio delle produzioni musicali “Live”, indica oggi mediamente più elevato rispetto al periodo antecedente il 1985, anno di emissione dello Standard IEC citato.

Ma vediamo riportate nel grafico che segue le curve dello spettro di potenza riguardante alcuni tra i generi musicali che più interessano, dal punto di vista della loro corretta amplificazione, il settore del Sound Reinforcement di concerti dal vivo. Tali curve, che si trovano nello studio di Chapman citato, insieme a numerose altre, hanno consentito all’autore di proporre un segnale test alternativo all’IEC e probabilmente più consono a rappresentare un segnale medio maggiormente realistico, cui sottoporre i diffusori in prova, rispetto ai contenuti spettrali della stragrande maggioranza dei generi musicali.

Fig.1 - Nel grafico sono rappresentate le medie spettrali dei segnali presenti nei generi musicali Pop, Rock, Heavy Metal, Hip Hop e Disco, elaborate dal Chapman, a confronto con la curva Standard IEC.

Bisogna ricordare che le curve delle spettro di potenza, tipico di questi generi musicali, sono certamente quelle a banda più larga e con il più alto contenuto energetico. Questo rende superfluo, per lo scopo che si prefigge questo articolo, l’analisi dei contenuti spettrali propri degli altri generi musicali, per i quali, chi volesse approfondire dovrà procurarsi lo studio completo presso l’organo regionale Italiano dell’AES.

Dall’analisi del grafico si nota quanto le varie curve spettrali si discostino dalla curva IEC, a riprova delle affermazioni conclusive del Chapman, riportate più sopra, rispetto all’idoneità del segnale IEC stesso per i test di potenza dei diffusori o degli altoparlanti.

Nel grafico qui sotto, inoltre, a completamento del “quadro” vediamo invece come la curva alternativa proposta dallo studioso, rispetto a questi generi musicali, che sono certamente tra quelli rappresentativi rispetto al “Sound Reinforcement” necessario nella grande maggioranza dei concerti “Live” e dei “Tours”, sia anch’essa piuttosto lontana dal rappresentare un segnale realistico al quale sottoporre i diffusori in prova al fine di appurarne l’idoneità a riprodurre senza problemi i generi musicali citati.

A mio parere, formatosi appunto sugli stessi dati forniti dal Chapman, il segnale test alternativo da lui stesso suggerito ancora non è sufficiente, seppure appaia come un passo in avanti, a simulare il segnale reale cui sono effettivamente sottoposti i sistemi di sonorizzazione “Live”. Ancora una volta la media delle medie non può rivelarsi la soluzione più adeguata al problema.

Fig. 2 – Nel grafico sono rappresentate le medie spettrali dei segnali presenti nei generi musicali Pop, Rock, Heavy Metal, Hip Hop e Disco a confronto con la curva alternativa suggerita da Chapman.

Certo tra la curva suggerita e le curve spettrali riferite ai generi musicali indicati, le differenze sono maggiormente contenute rispetto a quelle che si riscontrano a confronto con la curva Standard IEC, ma sono in ogni caso tali, nell’ordine di 3-4 dB anche per ampie porzioni di spettro secondo il genere considerato, da non poter essere trascurate. Tali differenze, infatti, si traducono nella necessità di raddoppiare o no il sistema di sonorizzazione o in ogni modo di raddoppiare la potenza a disposizione per la riproduzione senza eccessivo stress, o inutile ridondanza, di un tipo o l’altro di musica.

Lo vediamo molto bene in un altro grafico qui sotto, nel quale si evidenziano le differenze tra la curva IEC e la curva alternativa suggerita dal Chapman e la curva spettrale di uno dei generi musicali tra i più significativi in quanto a contenuto spettrale tra quelli da lui analizzati e riportati nello studio.

Fig. 3 – Nel grafico sono rappresentate le curve di segnale test per la prova dei diffusori, secondo lo Standard IEC 268-1 e secondo lo studio del Chapman.

Osservando il grafico le differenze tra le due curve sono evidenti. Sotto ai 40 Hz il segnale IEC è inutilmente stressante rispetto ai valori ottenuti dalla media di tanti brani analizzati tra tutti o quasi i generi musicali compreso i più recenti come, la Dance, la Techno e la musica da discoteca in genere. Lo è ancora inutilmente da circa 900 a 6000 Hz, per poi non essere rappresentativo per difetto da 6500 a 17000 Hz.

Per il segnale riferito al genere Hip-Hop riportato nel grafico, invece, tra 40 e 160 Hz si rileva una grande differenza di energia di cui entrambe le medie l’IEC e la “Chapman”, non terrebbero conto in una ipotetica prova, con conseguente sottostima, in questa particolare banda di frequenze, delle reali necessità.

Mentre tra 160 e 7000 Hz circa appare evidente come le curve siano inutilmente “stressanti” rispetto al contenuto spettrale del genere confrontato. Al di sopra di tale banda la comparazione diretta evidenzia  ancora sottostima dell’energia contenuta nei segnali test rispetto alla necessaria energia richiesta dal segnale reale.

Ovviamente lo stessa valutazione va fatta anche per la musica dal “vivo”, per la quale, poi, si aggiunge la necessità di considerare, ai fini del dimensionamento del sistema di amplificazione, un peso ben più grande al Fattore di Cresta che il segnale test dovrebbe avere rispetto ai soli 3 dB previsti dallo Standard IEC.

Senza aggiungere nient’altro a quanto sopra per non rendere più difficile la già non semplice comprensione dei concetti sin qui esposti, spero proprio che appaia definitivamente chiaro a tutti la necessità di possedere l’informazione precisa e dettagliata del tipo di musica che il sistema di sonorizzazione professionale dovrà riprodurre, al fine di un suo corretto e sufficiente dimensionamento, anche per ragioni di trasporto e/o di costo; sempre che non si posseggano mezzi in tutti i sensi talmente grandi da permettersi un sovradimensionamento del sistema di proporzioni tali da poter far fronte a qualsiasi esigenza.

Il secondo parametro dell’esempio si riferisce alla massima pressione sonora. Questo é un parametro che non dovrebbe richiedere ulteriori approfondimenti, ma poiché é legato alla distanza e all’angolo di dispersione sul quale tale pressione deve essere disponibile, meglio chiarire le modalità di valutazione cui fa riferimento.

Non va dimenticato inoltre, come ho abbondantemente argomentato, che il valore di massima pressione dichiarato per determinate condizioni “dimensionali”, come distanza e angolo di copertura, dovrà tenere conto anche degli altri parametri fondamentali che ne determinano l’attendibilità rispetto al reale utilizzo del sistema.

È inutile e “truffaldino”, infatti, fare una dichiarazione come quella descritta nell’esempio se poi, di fatto, il sistema di sonorizzazione, che è accreditato della capacità di soddisfare le prestazioni richieste, non sarà dimensionato per le cosiddette “perdite” di rendimento provocate inevitabilmente dai parametri citati.

Tali parametri, li ricordo ancora una volta, sono essenzialmente La Compressione di Potenza e la Distorsione Armonica.

Essi sono strettamente legati alle caratteristiche costruttive e quindi quantitative del sistema di sonorizzazione (oltre che qualitative, con riferimento alla distorsione, di cui per ora non ci occupiamo), e, in sintesi, al suo rendimento “termico”. In altre parole più gli elementi attivi, cioè gli altoparlanti, saranno capaci di smaltire il calore delle bobine mobili, rapidamente ed efficacemente, minore sarà l’effetto della Power Compression e della Distorsione che ne consegue, oltre all’alterazione indesiderata della Banda di Frequenza Effettiva (vedi articoli precedenti) riprodotta ad alto livello sonoro dal sistema completo.

In altre parole se nell’impianto audio, formato da diffusori acustici, costruiti avendo come obiettivo principale le prestazioni e non inderogabilmente i costi, sono impiegati altoparlanti di pregio e sono implementati tutti quegli accorgimenti che un progettista preparato può mettere in atto, fermo restando che nessuna delle elettroniche di pilotaggio e di controllo determini qualche alterazione o limitazione del segnale, avremo un contenimento degli effetti negativi dovuti allo scarso rendimento termico ricordato più sopra per “merito” di una ritardata apparizione della Power Compression e delle conseguenze che ne derivano.

Un concerto quindi potrebbe svolgersi per intero senza “cali” significativi della performance dell’impianto di sonorizzazione sia dal punto di vista quantitativo, sia dal punto di vista qualitativo.

Tutto questo non si trova stampato chiaramente ed esplicitamente sui data sheet dei costruttori e quindi è assolutamente comune per chi li legge, senza la conoscenza approfondita della materia, confrontare dati numerici apparentemente molto simili che identificano o che mettono spesso sullo stesso piano prodotti di livello costruttivo e qualitativo completamente diversi.

            Questo fatto non aiuta certo nella scelta di un sistema di sonorizzazione e nemmeno a rendere trasparente il mercato. Purtroppo è un problema di natura etica che nessun tecnico può risolvere obbligando i fabbricanti a dichiarare le caratteristiche dei loro sistemi di sonorizzazione complete di tutti i dettagli non trascurabili per una valutazione correlata alle esigenze reali.

Per "bypassare" questo scoglio non rimane che esigere un’assunzione di responsabilità da parte di coloro che risponderanno con una proposta al tipo di richiesta formulata nell’esempio. Toccherà quindi a questi soggetti, siano essi service o consulenti o ancora fabbricanti, accollarsi l’onere e la responsabilità della scelta del sistema adeguato, tenendo conto di tutte le problematiche elencate.

Solo in questo modo potranno circolare dati reali e non mirabolanti sulle caratteristiche prestazionali degli impianti di sonorizzazione professionali con buona pace dei sostenitori del “watt”.

            Non so se questa mia proposta sarà accolta favorevolmente e quindi se potrà avere un seguito nei fatti, non senza l’apporto e i suggerimenti di tutti gli interessati, che sono invitati a perfezionarne l’applicabilità attraverso la rivista o anche direttamente al mio indirizzo E-mail. Per quanto riguarda me e l’azienda che rappresento sto lavorando per migliorare ulteriormente nella direzione descritta l’attuale già abbondante informazione tecnica messa a disposizione della clientela.

1)                 I numeri di Sound & Lite che hanno attinenza e che sono citati nell’attuale articolo sono: 
N° 14/Dic98, - N° 26/Nov. 2000, - N° 27 Gen. 2001, - N°28/Mar. 2001.