Fotografia Acustica delle Sale da Concerto

Transcript

Fotografia acustica
delle sale da concerto
Angelo Farina
Dipartimento di Ingegneria Industriale, Università di
Parma, Via delle Scienze 181/A - Parma, 43100 ITALIA –
HTTP://pcfarina.eng.unipr.it - mail:
[email protected]
Fondazione Toscanini (Parma) – Concerto “Acustica”
Meccanismi di propagazione del suono nelle sale
suoni riflessi
suono diretto
sorgente puntiforme
ricevitore
Suono Diretto
Suono Riflesso
Livello sonoro in funzione della
distanza dalla sorgente
Distanza critica, alla
quale il suono
diretto e riflesso
sono uguali
Il Gran Teatro La Fenice
{
{
{
Il primo teatro La Fenice fu
ultimato nel 1792, su progetto di
Gian Antonio Selva, dopo che
Venezia aveva perduto causa
incendio il preesistente Teatro San
Benedetto
Nel dicembre 1836 il teatro andò
completamente distrutto in un
furioso incendio, ma fu ricostruito,
in meno di un anno (!), su progetto
di Giambattista e Tommaso
Meduna, e con decori di Tranquillo
Orsi
Il teatro fu chiuso per
ristrutturazione al termine della
stagione 1995, ed avrebbe dovuto
riaprire il 1 Febbraio 1996. Un
incendio doloso, causato da due
elettricisti, lo distrusse quasi
completamente il 29 gennaio 1996
La Fenice - ricostruzione
{
Il teatro è stato ricostruito quasi in toto.
Ecco cosa restava della cavea all’inizio
della ricostruzione:
Misure acustiche (1)
{
Le misure vennero
effettuate in ottobrenovembre 1995
dall’ing. Tronchin,
con tecnica impulsiva
(colpo di pistola) e
registrazione
binaurale digitale
delle risposte
all’impulso
{
{
{
Venne impiegata una
posizione della sorgente
posta sul palcoscenico, al
centro, sotto il sipario
tagliafuoco
La risposta all’impulso venne
misurata in 27 posizioni,
poste in platea e sui palchi,
nella metà destra della sala
(sfruttando la simmetria della
stessa onde ridurre il numero
di rilievi)
Nel corso delle misure la sala
era assolutamente intatta,
mentre il palcoscenico era in
condizioni poco realistiche
(assenza di quinte e di
arredo scenico).
{
{
{
Punto n. 12
In ogni punto, si è
registrata una
risposta all’impulso
binaurale
(stereofonica)
Essa è contenuta in
un file WAV stereo
(o due mono)
Nel corso delle
misure la sala era
assolutamente
intatta, mentre il
palcoscenico era in
condizioni poco
realistiche (assenza
di quinte e di arredo
scenico).
Schema del processo di misura
Noise n(t)
input x(t)
{
Not-linear,
time variant
system
K[x(t)]
distorted signal
w(t)
linear system
w(t)⊗h(t)
output y(t)
+
Si desidera misurare la risposta impulsiva
lineare h(t). Essa puo’ essere ricavata dalla
conoscenza del segnale di test x(t) e del
segnale misurato y(t). L’influenza della
parte non lineare K e del rumore n(t) deve
essere minimizzata.
Segnale di test Log Sine Sweep
Segnale misurato y(t)

La presenza di distorsione fa apparire
numerose strisciate a frequenze multiple
di quella di base
Deconvoluzione della risposta all’impulso
La deconvoluzione viene ottenuta convolvendo il segnale
misurato y(t) con un opportuno filtro inverso z(t)
Analisi della risposta all’impulso
Apparecchiatura
(sorgente omnidirezionale)
La sorgente sonora equalizzata:
{
Il dodecaedro
Il subwoofer
z
z
Radiated sound power level
100
90
70
60
50
Frequency (Hz)
Unequalized
Equalized
20000
16000
12500
8000
10000
6300
5000
4000
3150
2500
2000
1600
1250
800
1000
630
500
400
315
250
200
160
125
80
100
63
50
40
25
40
31.5
Lw (dB)
80
Apparecchiatura (sorg. direttiva)
Genelec S30D reference studio monitor:
{
z
z
Three-ways, active multi-amped, AES/EBU
Frequency range 37 Hz – 44 kHz (+/- 3 dB)
Genelec S30D
120.0
100.0
Lw,tot = 96.8 dB
Power
Pressure
90.0
80.0
70.0
60.0
25
31.5
40
50
63
80
100
125
160
200
250
315
400
500
630
800
1000
1250
1600
2000
2500
3150
4000
5000
6300
8000
10000
Sound Power Level (dB)
110.0
Frequency (Hz)
Metodo di misura
I microfoni:
{
z
z
z
Testa artificiale binaurale (Neumann KU-100)
Microfoni a cardioide ORTF (Neumann K-140)
Microfono pressione-velocità B-Format 4 canali
(Soundfield ST-250)
Microfono Soundfield
Cardioidi ORTF
Braccio rotante
Testa artificiale binaurale
Apparecchiature
Il piatto rotante:
{
z
Outline ET-1
z
Il computer e la scheda audio:
– Signum Data Futureclient
P-IV 1.8 GHz
– Aardvark Pro Q-10 96 kHz – 24 bits
Teatri misurati
5
4.5
4
3.5
T20 (s)
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
N.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1431.5
15
Uhara
Reverberation Time T20
Theatre
N. sources/receivers
Noh
Uhara Hall, Kobe, Japan
2/2
Kirishima
Noh Drama Theater, Kobe, Japan
2/2
Siracusa
Kirishima Concert Hall, Kirishima, Japan
3/3
Greek Theater in Siracusa, Italy
2/1
Taormina
Greek-Roman Theater in Taormina, Italy
3/2
Audit. Parma
Auditorium of Parma, Italy
3/3
Roma-700
Auditorium of Rome (Sala 700), Italy
3/2
Roma-1200
3/3
Roma-2700
3/5
Bergamo
Cathedral
Bergamo Cathedral, Italy
2/1
Valli-RE
Teatro Valli, Reggio Emilia, Italy
5/1
SOH Concert
Hall
Sydney Opera House, Opera Theatre
4/2
SOH-Opera
Theatre
Sydney Opera House, Concert Hall
3/3
SOH-The
Studio
Sydney
Opera
House,
The
Studio
3/1
63
125
250
500
1000
2000
4000
8000
16000
Regio Parma
Frequency (Hz)
Tearo Regio, Parma, Italy
6/1
T20 = 1.44 s
Uhara Hall, Kobe, Japan
T20 = 1.14 s
Noh theater, Kobe, Japan
Kirishima Concert Hall, Japan
T20 = 1.93 s
Kirishima Concert Hall, Japan
T20 = 0.65 s
Greek Theater in Siracusa
T20 = 1.15 s
Roman Theater in Taormina
T20 = 2.08 s
Parma Auditorium, Italy
T20 = 2.04 s
Rome Auditorium, 700 seats
T20 = 2.10 s
T20 = 2.56 s
T20 = 2.95 s
Bergamo’s Cathedral, Italy
T20 = 1.55 s
Teatro Valli, Reggio Emilia, Italy
Sydney Opera House
T20 = 1.16 s
Sydney Opera House – opera theatre
T20 = 2.04 s
Sydney Opera House – concert hall
T20 = 0.76 s
Sydney Opera House – the studio
T20 = 1.11 s
Teatro Regio in Parma (Italy)
Auralizzazione
{
{
In ogni caso, la base del metodo è la
convoluzione di segnali “asciutti”
(anecoici) con risposte all’impulso
preparate nel formato “surround”
prescelto (da 2 a 24 canali).
Tale operazione di convoluzione può
oggi essere realizzata in tempo reale
anche su un PC molto economico,
purchè dotato in uscita di una scheda
audio multicanale
AES Italia – Workshop 2003 sulle tecniche di ripresa - Adria
Sala di ascolto “surround”
I segnali ottenuti tramite convoluzione vengono
riprodotti su un complesso sistema di altoparlanti,
in una sala acusticamente molto sorda
Ascolto n. 1 – La Fenice
Overture alle Nozze di Figaro
di Mozart
{
{
{
Brano anecoico
Convoluzione con I.R.
sperimentale (pt. 12)
Convoluzione con IR
simulata
Preludio al primo atto della Traviata
di G.Verdi
z
z
z
Brano anecoico
Convoluzione con I.R.
sperimentale (pt. 12)
Convoluzione con IR simulata
Ascolto n. 2 – Teatro degli Arcimboldi - Mozart
{
z
Platea, senza pannelli
Platea, con pannelli
Ascolto n. 3 – Confronto Parigi - Parma
{
z
Auditorium di Parma
Citè de la Musique, Parigi