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9/12/2010Registrazione e Riproduzione 1 Tecniche di registrazione e di riproduzione sonora Angelo Farina.

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Presentazione sul tema: "9/12/2010Registrazione e Riproduzione 1 Tecniche di registrazione e di riproduzione sonora Angelo Farina."— Transcript della presentazione:

1 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 1 Tecniche di registrazione e di riproduzione sonora Angelo Farina

2 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 2 Array discreti di microfoni Sono stati proposti svariati standard di posizionamento di 5 microfoni discreti con opportuna caratteristica direttiva

3 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 3 Array discreti di microfoni In un sistema discreto, il segnale di ogni singolo microfono va ad alimentare un singolo altoparlante MicrofoniAltoparlanti

4 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 4 Array discreti di microfoni Williams MMA Schema del sistema microfonico Williams MMA C : Cardioide, 0° L, R : Cardioide, ± 40° LS, RS : Cardioide, ± 120° INA-5 Schema del sistema microfonico INA-5 C : Cardioide, 0° L, R : Cardioide, ± 90° LS, RS : Cardioide, ± 150°

5 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 5 ITU 5.1 surround OCT Schematic of the setup C : Cardioid, 0° L, R : Super Cardioid, ± 90° LS, RS : Cardioid, ± 180 °

6 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 6 Array discreti di microfoni Perchè hanno avuto ben poco successo? Perchè consentono poco controllo in fase di registrazione Forniscono un angolo di ripresa fissato, a meno che siano realizzati con una struttura snodata, peraltro difficile da regolare sul campo Non consentono facilmente di mixare i segnali provenienti da tracce mono registrate a breve distanza dalla sorgente (ad esempio voci dei cantanti, strumenti singoli, etc.) I pattern direttivi degli usuali microfoni per riprese stereo (cardioidi, ipercardioidi) non corrispondono allesigenza di avere una legge di panning omogenea rispetto alla geometria non regolare del layout degli altoparlanti di un sistema surround 5.1

7 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 7 Ambisonics 3D 1 st order Reproduction occurs over an array of 8-24 loudspeakers, through an Ambisonics decoder

8 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 8 3D extension of the pressure-velocity measurements The Soundfield microphone allows for simultaneous measurements of the omnidirectional pressure and of the three cartesian components of particle velocity (figure-of-8 patterns)

9 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 9 Directivity of transducers Soundfield ST-250 microphone

10 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 10 A-format microphone arrays Today several alternatives to Soundfield microphones do exists. All of them are providing raw signals from the 4 capsules, and the conversion from these signals (A-format) to the standard Ambisonic signals (B-format) is performed digitally by means of software running on the computer

11 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 11 Ambisonics encoding Oppure dalla sintesi dei 4 canali (WXYZ) a partire dalla loro definizione matematica (armoniche sferiche di ordine 0 ed 1) Il segnale B-format deriva da un microfono Soundfield…

12 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 12 Algoritmo per decoding Ambisonics Il segnale di ciascun altoparlante è semplicemente un mix dei 4 canali di trasmissione (WXYZ) I guadagni dipendono solo dalla posizione di ciascun altoparlante Viene aggiunto un piccolo filtro FIR specifico per ogni altoparlante, per equalizzarne la risposta

13 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 13 Ambisonics decoding vantaggi : Tridimensionale Tridimensionale Buona percezione dei suoni laterali Buona percezione dei suoni laterali Buona risposta ai bassi Buona risposta ai bassi sweet spot largo, nessuna colorazione uscendo da esso sweet spot largo, nessuna colorazione uscendo da esso svantaggi : Non isotropico Non isotropico Richiede un decoding avanzato (Y trattato differentemente da X,Z) Richiede un decoding avanzato (Y trattato differentemente da X,Z) Bi-square Ambisonics array

14 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 14 Bi-square Ambisonics array 8 Turbosound Impact 50 loudspeakers: Light, easily fixed and oriented Light, easily fixed and oriented Good frequency response Good frequency response Very little distortion Very little distortion Front-Right Down-Right Up-Right

15 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 15 BSS Soundweb 9088-II (8 ins, 8 outs) Sistema DSP per decoding Ambisonics SID Futureclient fanless PC (Pentium-III 1 GHz)

16 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 16 Programmazione del decoder sul processore digitale SoundWeb

17 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 17 Effetto dellequalizzazione FIR di ciascun altoparlante Funzione di tarsferimento misurata dellaltoparlante Front-left Filtro inverso a fase minima (100 coefficienti) Effetto equalizzante del filtro

18 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 18 Decoder Ambisonics via software Audiomulch VST host Gerzonic bPlayer Gerzonic Emigrator

19 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 19 Sale Ambisonics 3D University of Bologna University of Ferrara ASK – Reggio Emilia

20 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 20 Sistema di gestione audio completo Philips 15 Brilliance LCD display Logitech wireless keyboard & mouse Echo Layla Soundboard (8 ins, 10 outs) BSS Soundweb digital processor 2 Crown K1 amplifiers QSC CX168 8-channels amplifier Signum Data Futureclient fanless PC

21 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 21 Metodi ibridi (Ambiophonics) Sistema Ambiophonics 3D (10 altoparlanti):

22 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 22 Ambiophonics In sostanza, vengono impiegati simultaneamente il sistema Ambisonics e gli Stereo-Dipoles

23 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 23 Virtual high-order microphones (Mark Poletti) One of the two ORTF cardioid is employed, which samples 36 positions along a 110 mm- radius circumference From these 36 impulse responses it is possible to derive the response of cylindrical harmonics microphones (2D Ambisonics) up to 5th order.

24 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 24 Wave Field Synthesis (WFS) Flow diagram of the process

25 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 25 The Casa del Suono project It was born thanks to the cooperation of University of Parma, Comune of Parma, and with funds (approximately 2 million Euros) provided by Casa della Musica, Italian Governement and Cariparma Foundation The institutional goal is to display the famous Patanès Collection of vintage grammophones and radios, made available by CNIT (National Italian Consortium for Telecommunications) It is also a research lab about electroacoustics, equipped with the latest technologie for sound recording and reproduction employing a large number of channels Presidenza del Consiglio dei Ministri

26 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 26 Tecnologia WFS La Wave Field Synthesis è una tecnica di riproduzione che utilizza array lineari di altoparlanti disposti orizzontalmente allaltezza delle orecchie degli ascoltatori, che consentono di creare sorgenti sonore virtuali in qualunque posizione, esterna o interna al locale Concetto: campionamento spaziale del fronte donda:

27 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 27 Teoria della WFS La WFS può generare sorgenti virtuali planari o puntiformi, ed anche sorgenti che sembrano trovarsi dentro il locale, in mezzo al pubblico

28 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 28 Tecnologia IRCAM, IRT

29 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 29 Sintesi di un ambiente virtuale con WFS

30 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 30 Sound focalization by WFS Array Sensible parameters: The front curvature is obtained by means of a gain-delay set.. convex focus concave Set the beam width.. Spatial aliasing, secondary lobes.. Gains Delays Common filter r

31 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 31 The spatial aliasing problem The spatial Nyquist theorem: Sampling condition: Reconstruction condition: antialiasing sampling filter Omnidirectional Rigid pistons

32 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 32 Software per WFS gratuito! Il programma Wonder per Linux consente di muovere a piacimento le sorgenti virtuali

33 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 33 La Chiesa di S.Elisabetta Il corpo principale è caratterizzato da un alta cupola decorata e molto luminosa grazie alle numerose finestre, al centro della quale è stato collocato il LAMPADARIO SONORO

34 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 34 Allestimento espositivo 6 nicchie circolari realizzate con teche in metallo-vetro, collocate nelle 6 cappelle della chiesa, contengono la maggior parte dei pezzi esposti

35 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 35 Allestimento espositivo Nella stanza posteriore trovano posto le due sale dascolto

36 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 36 Impianto sonoro nicchie

37 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 37 Impianto sonoro nicchie Vengono impiegati line-arrays verticali, con controllo DSP per focalizzare il suono verso il basso, ove sono collocate apposite trappole acustiche fonoassorbenti

38 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 38 Controllo DSP dei line arrays QSC 8-channels amplifier + BASIS DSP controller / Cobranet interface

39 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 39 Controllo DSP dei line arrays

40 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 40 Le nicchie espositive Nicchia n. 1 - FONOGRAFI E GRAMMOFONI

41 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 41 convex focus concave Absorption Il Lampadario Sonoro

42 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 42 Progetto e realizzazione

43 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 43 Special 32 Ohm model by Ciare Progetto e realizzazione

44 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 44 Installazione

45 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 45 Hardware di pilotaggio 64 output channels

46 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 46 Hardware di pilotaggio Computer Linux multiprocessore Interfaccia PCI->MADI (RME) Interfaccia MADI->ADAT (RME) 8 x convertitori ADAT 8ch. (Behringer) 8 x amplificatori 8ch. (QSC mod. 1608)

47 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 47 Software structure on Linux PC WFS Focus Software (runtime controlled multichannel processor) to the feeding system... Audio Application + WFS plug-in Audio 64 ch (MADI bus) Audio Mono 1 OSC WFS GUI OSC MIDI or OSC controller External Audio MIDI or OSC Software di pilotaggio Audio Mono 2

48 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 48 MIDI or OSC Software di pilotaggio WFS Focus structure

49 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 49 Le sale di ascolto

50 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 50 Le sale di ascolto La sala bianca ospita sino a 30 ascoltatori, ed è dotata di un sistema surround planare tipo WFS (192 altoparlanti)

51 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 51 La sala da 30 posti Gli altoparlanti sono in casse chiuse separate, incorporati dentro la struttura fonoassorbente delle pareti

52 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 52 Hardware low-cost per WFS La soluzione più economica prevede luso di un PC con scheda audio MADI (64 ch.), collegato a rack di convertitori low-cost (Behringer)

53 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 53 La sala monoposto La sala è dotata di un totale di 26 altoparlanti

54 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 54 La sala monoposto Linvolucro multistrato a secco garantisce ottimo isolamento e bassa riverberazione interna

55 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 55 La sala monoposto La stanza è foderata da pannelli modulari di legno e fibra di poliestere, coperti da tela scura. Il trattamento, qui simulato con il software Ramsete, permette un Tempo di Riverbero pari a 0.40s nella banda dei 125 Hz e un valore più basso salendo in frequenza.

56 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 56 Hardware low-cost per HOA Si impiega un PC con sottosistema audio MADI Stereo-Dipoles Ambisonics 2D / 3D Binaural Multicore PC RME MADI interface

57 9/12/2010Registrazione e Riproduzione 57 Disposizione degli altoparlanti Ottagono Ambisonics orizzontale Cubo Ambisonics 3D Casse Stereo standard Stereo-Dipolo Frontale Stereo Dipolo Posteriore Stereo Dipolo Superiore


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