La modellazione acustica potrebbe darci il suono di apparecchiature di fascia alta senza il costo di fascia alta

Sono un musicista. O almeno lo ero una volta. Non ho suonato molto negli ultimi 20 anni, ma ho ancora la mia fidata chitarra acustica a sei corde Martin D-18, che ho acquistato nuova all’Ann Arbor Folklore Center nel 1971 per $ 371 (un prezzo che posso confermare perché ho hanno ancora lo scontrino originale!). Negli anni successivi ho acquistato un paio di altre chitarre, inclusa una Fender Stratocaster prodotta negli Stati Uniti. Quando ho acquistato la mia Stratocaster, avevo bisogno anche di un amplificatore. Ne volevo uno che mi permettesse di esplorare molti suoni diversi, che fosse abbastanza compatto da poterlo nascondere in un angolo del mio studio e non costasse molto.

Come ingegnere del suono e produttore discografico, so con quanta cura i chitarristi professionisti scelgono l’attrezzatura che usano per produrre i loro suoni individuali. Albert Lee suonerà la sua chitarra elettrica Music Man solo attraverso una linea di ritardo digitale Lexicon PCM 42 – altre linee di ritardo non lo faranno. Possiede molti di questi dispositivi vintage. E il chitarrista in studio e Supertramp Carl Verheyen non stava scherzando quando mi ha detto durante l’intervista per il suo DVD Collector’s Edition che il suo suono dipende dall’uso di riverbero e delay: "Semplicemente non posso suonare senza di loro". Dagli strumenti ai cavi e dai processori agli amplificatori, i musicisti di questo calibro si definiscono per il loro suono. E non badano a spese cercando di raggiungerlo. Suona familiare, vero?

Anni fa, ho visto il virtuoso della chitarra Eric Johnson controllare un amplificatore Fender Twin Reverb originale della metà degli anni ’60 in uno spettacolo di chitarra a Dallas. Eric ha suonato nel mio sfortunato album di Jennifer Warnes molti anni fa ed è uno dei musicisti più attenti ai dettagli che abbia mai avuto il piacere di registrare. Questi musicisti hanno le orecchie e le risorse per cercare e acquistare qualsiasi pezzo di equipaggiamento desiderino. Carl ha un Marshall Stack per il suo enorme suono rock e altre chitarre e amplificatori quando vuole un tono più jazz. Probabilmente possiede qualche decina di chitarre e altrettanti amplificatori.

Ma cosa dovremmo fare il resto di noi? Non voglio o non ho bisogno di un amplificatore diverso per ogni stile di musica che mi piace suonare. Voglio un singolo amplificatore in grado di replicare il suono dello stack Marshall di Carl o del Fender Twin vintage di Eric in una singola unità. Cosa fare?

Modellazione acustica

La risposta è la modellazione acustica. Si scopre che in questa era digitale, ingegneri elettrici intelligenti e programmatori innovativi hanno creato sistemi in grado di replicare il suono di qualsiasi apparecchiatura analogica, inclusi amplificatori per chitarra, processori di segnale vintage, registratori a bobina e high-end Attrezzatura HiFi. Utilizzando processori di segnali digitali estremamente potenti ed economici, è possibile progettare hardware e software in grado di misurare e replicare l’energia acustica che raggiunge le nostre orecchie da qualsiasi componente analogico, cavo o altoparlante.

Questa semplice idea viene spesso trascurata mentre ci sforziamo di trovare un suono sempre migliore, il cosiddetto suono assoluto. Tendiamo a concentrarci sull’attrezzatura, sui cavi, sui formati, sulle frequenze di campionamento, sulla lunghezza delle parole e su altri fattori. Alla fine della giornata, tutto ciò che conta sono le onde acustiche che raggiungono i nostri timpani. La fedeltà che sperimentiamo è completamente contenuta nelle zone di compattazione e rarefazione delle molecole d’aria che raggiungono le nostre orecchie. Tutto quanto!

Ho pensato alla magia della modellazione acustica e alla sua potenziale applicazione all’audio di fascia alta dopo aver letto l’ennesima ridicola recensione di una linea "economica" di interconnessioni RCA, cavi per altoparlanti e cavi di alimentazione su un altro sito Web audiofilo da un noto cavo produttore. Il budget in questo caso significa circa $ 600 per un cavo RCA da un metro! Ogni volta che leggi recensioni con descrizioni brillanti come "suono coerente e preciso", "presenza scenica e precisione microdinamica" o "rende i sistemi coerenti e divertenti", trova un’altra fonte di informazioni sui sistemi audio di fascia alta. Riconosco che il gusto personale e la scelta estetica sono fattori importanti nel nostro hobby, ma devono passare in secondo piano rispetto a scienza, ingegneria e tecnologia – o almeno dovrebbero. Quali specifiche tecniche dovremmo usare per misurare la "precisione microdinamica"? Avanti. Meritiamo di meglio.

Un potente amplificatore per chitarra morphing

Tornando alla mia ricerca di un amplificatore per chitarra adatto, sono stato presentato all’azienda di strumenti musicali Line 6 durante una visita al mio negozio di musica locale. Il proprietario del negozio mi ha affidato a Line 6, un’azienda molto innovativa fondata nel 1996 da Marcus Ryle, un ex studente della CSU Dominguez Hills (l’università dove attualmente insegno ingegneria audio). L’azienda opera a Calabasas, in California, e ha avuto un tale successo che la Yamaha li ha acquistati.

Marcus ha avuto la brillante idea di analizzare attentamente gli amplificatori per chitarra "iconici" e quindi di progettare algoritmi digitali in grado di replicare il percorso del segnale analogico, i circuiti e il suono dell’amplificatore in questione. In realtà ho avuto la possibilità di visitare la loro struttura e molti anni fa Marcus mi ha fatto fare un tour. Mi portò nello studio "amplifier" dove avevano ogni marca e modello dei migliori amplificatori per chitarra mai prodotti: design vintage e moderno. Il team di ingegneri di Line 6 ha analizzato ogni circuito e ricreato il percorso del segnale analogico utilizzando processori digitali e software. E ha funzionato! Il mio piccolo amplificatore Spider ha una manopola rotante che può cambiare il suono da uno stack Marshall a un Fender Twin con la rotazione di una manopola. Altre manopole e interruttori consentono all’utente di mettere a punto o regolare i singoli parametri di un suono di base.

Mio figlio chitarrista non era convinto che altro che un amplificatore analogico potesse fornire il suo suono, quindi ha acquistato un amplificatore e un cabinet per altoparlanti Mesa Boogie molto costoso e grande. Non ci volle molto prima che si rendesse conto che trascinare quel colosso su e giù per le scale e farlo entrare e uscire dalla sua macchina non lo avrebbe tagliato. Alla fine ha optato per un amplificatore Line 6 e non ha mai guardato indietro.

E non sono solo gli amplificatori per chitarra analogici ad essere stati sostituiti dalla modellazione digitale. La maggior parte delle registrazioni commerciali viene registrata e mixata utilizzando Digital Audio Workstation (DAW) come Pro Tools, Logic o Nuendo. E praticamente tutta l’elaborazione – equalizzazione, riverbero, elaborazione dinamica come compressione e limitazione, ecc. – che veniva eseguita con l’attrezzatura esterna analogica è stata sostituita con plug-in digitali che modellano i loro predecessori analogici. Ad esempio, il leggendario e "indispensabile" compressore/limitatore UREI 1176 ora esiste nel codice insieme a quasi tutti gli altri dispositivi di elaborazione del segnale vintage. Ho venduto il mio 1176 un paio di anni fa. Esistono anche plug-in digitali che fanno cose che possono accadere solo nel dominio digitale.

Gli strumenti virtuali hanno ricevuto lo stesso trattamento. DAW e altri generatori di musica digitale possono ricreare in modo molto accurato il suono di qualsiasi batteria acustica, tastiera o altro strumento musicale. Questi non sono veri e propri esempi di modellazione acustica, ma piuttosto l’uso di strumenti virtuali – quelli che chiamavamo campionatori – domina gran parte della musica commerciale pubblicata in questi giorni. I classici microfoni a tubo hanno subito lo stesso trattamento di modellazione.

Misurare e modellare

Esistono tecniche per misurare accuratamente l’energia acustica che entra nelle nostre orecchie utilizzando microfoni molto piccoli e altamente precisi posizionati appena all’interno dell’orecchio esterno. Come ho detto nel mio pezzo sul 3D, l’audio immersivo, AIX Studios è stato utilizzato molte volte come una stanza di ascolto ideale ed è diventato uno dei preferiti dai proprietari del "realizzatore di ambienti" Smyth Research A8 per le misurazioni. Questo dispositivo ricrea le proprietà acustiche di un ambiente di ascolto e di un set specifico di altoparlanti tramite una scatola di elaborazione e un set di cuffie elettrostatiche Stax (o qualsiasi cuffia di buona qualità). I proprietari della scatola Smyth prenoterebbero un paio d’ore nella mia sala di missaggio e mastering per misurare e caricare le loro funzioni di trasferimento relative alla testa (HRTF) personali nei loro dispositivi Smyth. Se combinato con l’head tracker attivo, non c’è praticamente modo di distinguere tra il suono prodotto dagli altoparlanti nello spazio di ascolto effettivo e la versione creata digitalmente prodotta dallo Smyth Research A8 e trasmessa tramite le cuffie. In altre parole,

Molte delle principali strutture di post-produzione hanno il personale addetto al controllo qualità misurato nelle loro fasi di grande dub e poi si siedono in una piccola stanza delle dimensioni di un armadio per ascoltare i doppiaggi in lingua straniera attraverso le scatole Smyth. Il suono della grande sala multicanale viene ricreato attraverso le cuffie. Perché perdere tempo nella grande stanza quando puoi modellarlo tramite le cuffie?

Scelte dal menu a discesa per cavi, equipaggiamento vintage e altre modifiche

Ecco la mia idea da un milione di dollari: incoraggiamo l’uso della modellazione acustica per portare le qualità sonore di sistemi audio di riferimento monumentalmente high-end, ad ampia larghezza di banda a quelli di noi con budget limitati attraverso la magia della modellazione acustica. Se il suono alle nostre orecchie può essere meticolosamente catturato e analizzato, i parametri precisi di qualsiasi fattore sonoro possono essere identificati e tabulati. L’ampiezza di tutti i componenti musicali, la distribuzione e la gamma di frequenza, le relazioni di fase, la cancellazione, la distorsione e altri elementi possono essere determinati con precisione e ricreati utilizzando tecniche di modellazione acustica. Poiché tanta musica viene distribuita utilizzando reti digitali e riprodotta utilizzando lettori software, non dovrebbe essere difficile aggiungere del codice aggiuntivo per replicare qualsiasi suono desideriamo. Iniziamo con qualcosa di semplice come il "suono"

Sappiamo tutti che il problema dei cavi che contribuiscono attivamente al suono del tuo sistema è un argomento molto dibattuto. Solo negli ultimi due giorni, un commentatore mi ha definito un troll per non aver creduto nella "precisione microdinamica" come attributo dei cavi. E una recensione su un sito audiofilo australiano ha passato i primi paragrafi a respingere chiunque creda nella scienza e nell’ingegneria prima di esaltare le virtù dei cavi costosi. Molti audiofili tendono al lato soggettivo di questo argomento invece di accettare la scienza. Ma la modellazione acustica potrebbe essere la soluzione a questo fastidioso problema.

Conosco Jonathan Reichbach, preside e proprietario di Sonic Studio e programmatore del premiato lettore software Amarra. E se riuscissi a convincere lui e altri produttori ad aggiungere un menu a discesa o una serie di caselle di controllo ai loro giocatori? La selezione di un’impostazione particolare aggiungerebbe alcune righe di codice DSP al percorso del segnale e modellerebbe le esatte caratteristiche "soniche" di costose interconnessioni RCA, cavi per altoparlanti, cavi di alimentazione o altro. Posso immaginare pulsanti e un dispositivo di scorrimento di controllo associato che consentirebbero ai singoli utenti di aggiungere o ridurre la quantità di "precisione microdinamica", "presenza sul palco", "coerenza" o "dettaglio di basso livello" al suono dei loro sistemi. Immagina il risparmio! Invece di dover ascoltare costose interconnessioni, cavi per altoparlanti e cavi di alimentazione, tutte le possibilità sarebbero disponibili come plug-in nei lettori di musica digitale. Se ci sono effettivamente differenze misurabili nelle forme d’onda acustiche che raggiungono le tue orecchie quando un cavo USB o HDMI da $ 1000 viene sostituito con un cavo standard, allora misuriamo semplicemente tali differenze e le programmiamo nel plug-in. Non credo che i produttori di cavi di fascia alta sosterranno questo sforzo, ma il progresso della tecnologia è inarrestabile.

Una delle mie caselle di controllo degli attributi del cavo preferite fornirebbe la possibilità di cambiare la direzione del cavo per coloro che credono che gli elettroni fluiscano meglio in una direzione in un cavo. Se puoi misurarlo, allora possiamo modellarlo.

Ma i "benefici" sonori dei cavi sarebbero solo l’inizio. Continueranno sicuramente i dibattiti sull’esistenza di differenze misurabili effettive tra cavi di vario tipo. Potrebbe essere interessante rivedere i dati grezzi dalla fase di acquisizione della nostra analisi e vedere se cavi di alimentazione diversi producono forme d’onda diverse alle nostre orecchie.

Tuttavia, non c’è dubbio che l’elettronica sia in grado di produrre diverse firme sonore. L’azienda innovativa che sostiene questa idea potrebbe acquisire il "meglio del meglio" apparecchiature audio, analizzare i circuiti, costruire equivalenti software e fornire preset che replicherebbero le caratteristiche delle apparecchiature realizzate da noti produttori come McIntosh, Meridian, Goldmund, e altri. Gli utenti sarebbero in grado di scegliere i loro preferiti semplicemente scorrendo un elenco su un touch screen e premendo il pulsante Seleziona.

Anche gli altoparlanti di produttori audiofili come Wilson, Magico e B&W potrebbero essere modellati e replicati acusticamente proprio come l’elettronica. In effetti, la modellazione degli altoparlanti potrebbe potenzialmente avere il massimo vantaggio. Gli audiofili potrebbero acquistare un set molto capace di altoparlanti full range e farli "sintonizzare" digitalmente per soddisfare le caratteristiche di altoparlanti che costano 100 volte di più.

Le possibilità sono infinite

Sarebbe possibile fare un ulteriore passo avanti e replicare processi come Master Quality Authenticated (MQA) o Fidelizer attraverso la modellazione acustica. Dopotutto, gli inventori di MQA hanno utilizzato tecniche analitiche simili per misurare il "suono" dei master originali al fine di preservare quel suono quando riprodotto correttamente utilizzando i loro decoder e strumenti software con licenza – e molto costosi. E se qualcuno si limitasse a misurare i segnali che raggiungono le nostre orecchie attraverso un costoso sistema dotato di MQA e modificasse il segnale di uscita finale in modo che corrisponda alla versione MQA attraverso la modellazione acustica? Non c’è motivo per cui questo non possa essere fatto. Veramente.

Conclusione

Gli audiofili meritano informazioni accurate su tutti i componenti che contribuiscono a riprodurre il suono assoluto. Dall’hardware al software, dai cavi di alimentazione alle interconnessioni digitali, dobbiamo massimizzare la fedeltà senza massimizzare i costi. La modellazione acustica è la risposta. O almeno è una risposta. Il lavoro e l’impatto che Marcus Ryle e Line 6 hanno avuto sull’industria degli strumenti musicali è stato rivoluzionario. I plug-in che Waves e Izotope forniscono all’industria discografica sono stati trasformativi. Chi ha più bisogno di apparecchiature a valvole rare e costose quando un equivalente è disponibile in un menu a discesa su Pro Tools? È tempo che anche l’industria audiofila/l’industria dell’elettronica di consumo abbracci la modellazione acustica. Niente più cavi RCA da $ 600! Niente più cavi Ethernet da $ 8000! Tutto ciò che può essere fatto nel dominio analogico può essere fatto nel codice.