1. Estrazione, mediante un algoritmo implementato in un programma per computer appositamente sviluppato, della componente comune dei segnali stereofonici, che esiste nella totalità delle registrazioni moderne e nella stragrande maggioranza anche di quelle realizzate tra la fine degli anni ’60 ed i primi ’70. Ciò significa che stiamo trattando di qualcosa che si può fare sulla musica che esiste in formato digitale (Compact Disc in particolare), o che deve essere digitalizzata per poter essere sottoposta al trattamento.
2. Sottrazione di tale componente agli originali canali sinistro e destro, nei quali rimarranno pertanto le sole componenti laterali del mix originario. Ciò significa che, se si risomma la componente centrale a quelle laterali, si riottiene esattamente il segnale d’ingresso.
3. Trasferimento, sempre tramite PC, dei tre canali risultanti su supporti e formati in grado di ospitarli (che sono basilarmente due, come vedremo).
4. Riproduzione dei supporti attraverso impianti a tre canali, ovvero con un canale centrale interposto tra i classici altoparlanti sinistro e destro. Vedremo poi quali caratteristiche deve possedere tale sistema centrale.

Agli audiofili di vecchia data, specie se lettori di questa rivista, a questo punto sarà ben chiara la gran parte delle conseguenze positive di questo modo di operare. Ma un articolo su una nuova tecnica di riproduzione del suono ha un senso solo se descrive i termini del problema a 360 gradi, e ciò è quanto cercheremo sinteticamente di fare a partire dal prossimo paragrafo.

Da Edison alla svolta della stereofonia

In effetti, se per spiegare qual è la ragione fondante del Deep Stereo partissimo dall’invenzione del fonografo, faremmo una di quelle carrellate compilative in cui per dire del nuovo si usa il dieci per cento dello spazio disponibile mentre il già noto occupa l’ottanta, il rimanente venendo occupato da riferimenti bibliografici che quasi nessuno utilizza, talvolta a partire dallo stesso autore. Il sottoscritto è come sempre ben disponibile a fornire ogni delucidazione sull’evoluzione delle tematiche coinvolte in questi articoli, ma qui si cercherà di seguire una via più diretta, fermo restando che almeno i prodromi della materia è necessario richiamarli.

La musica riprodotta nacque ovviamente monofonica, e tale rimase formalmente fino al 1931, anno in cui un ventottenne ingegnere della Electric And Musical Industries ltd. (EMI) depositò in Inghilterra un brevetto chiave per il futuro dell’audio, il numero 394325, ovvero “Miglioramenti relativi ai sistemi per la trasmissione, registrazione e riproduzione del suono”. Che Alan Dower Blumlein sia stato una mente geniale lo dimostrano non solo i 128 brevetti (molti relativi ad applicazioni fondamentali anche oggi) che depositò nel corso della sua carriera, ma anche la stranezza del suo cursus studiorum, che lo accomuna ad altri grandi del ventesimo secolo. Basti pensare che a tredici anni non era ancora in grado di leggere e scrivere, e tuttavia ciò non gl’impedì di laurearsi a diciotto (in “Ingegneria Elettrica Pesante”, grosso modo equivalente agli attuali indirizzi elettrotecnici).

Ma leggiamo in cosa consiste la stereofonia direttamente dalle parole di Blumlein:

“Il cuore dell’invenzione consiste nel fornire un sistema di registrazione e riproduzione del suono per il quale una vera sensazione direzionale possa essere trasmessa ad un ascoltatore migliorando in tal modo l’illusione che il suono proviene, e proviene solamente, dall’artista o da altra sorgente sonora presentata all’occhio. Affinché le basi fisiche dell’invenzione possano essere apprezzate e gli stadi del suo sviluppo compresi, saranno rapidamente riassunti elementi noti ed acquisiti riguardanti le relazioni fisiche tra sorgenti sonore, le onde sonore emesse e le orecchie umane.

L’abilità umana di determinare la direzione dalla quale il suono arrivaè dovuta all’ascolto binaurale, la mente essendo in grado di rilevare differenze tra i suoni ricevuti dalle due orecchie dalla stessa sorgente, ricavando in tal modo la direzione angolare. Questa funzione è ben conosciuta ed è stata impiegata ampiamente ad esempio nel rilevamento direzionale subacqueo, nel quale due microfoni sono connessi a cuffie, su ciascun orecchio di un osservatore, tenendo completamente separati i due canali tra i microfoni e le due orecchie.

Con due microfoni correttamente spaziati ed i due canali integralmente separati è noto che questo effetto direzionale può anche essere ottenuto ad esempio in uno studio, ma se i canali non sono mantenuti separati (ad esempio sostituendo le cuffie con due altoparlanti) l’effetto si perde notevolmente. L’invenzione contempla il controllo del suono, emesso ad esempio da tali altoparlanti, in modo tale che l’effetto direzionale sarà mantenuto.

Il modo in cui le orecchie determinano la direzione di una sorgente sonora non è ancora completamente conosciuto ma è piuttosto ben chiaro che i fattori principali in gioco sono le differenze di fase e di intensità tra i suoni che raggiungono le due orecchie, l’influenza di ciascuna di queste dipendendo dalla frequenza del suono emesso. Per onde sonore a bassa frequenza sussiste una differenza piccola o nulla nell’intensità alle due orecchie ma c’è invece una marcata differenza di fase. Data una determinata obliquità del suono la differenza di faseè approssimativamente proporzionale alla frequenza, rappresentando idealmente un tempo fisso tra i suoni che arrivano alle due orecchie, misurando il quale la mente decide la direzione da cui arriva il suono. Questa operazione funziona per tutte le frequenze fino a quella in cui c’è una differenza di fase di 180 gradi o più tra i suoni che arrivano alle due orecchie da una sorgente collocata sulla linea che le unisce; ma sopra tale frequenza se la differenza di fase fosse la sola caratteristica su cui contare per determinare la direzione ci sarebbe ambiguità nella posizione apparente della sorgente. A quel punto tuttavia la testa inizia ad operare efficacemente come un ostacolo e causa notevoli differenze di intensità tra i suoni in arrivo alle orecchie, ed è misurando tali differenze di intensità che la mente determina la direzione dei suoni alle alte frequenze.

Si è stabilito che la frequenza alla quale la mente cambia il metodo di discriminazione dalla fase all’intensità avviene sopra i 700 cicli per secondo ma occorre comprendere che ciò può cambiare entro limiti abbastanza ampi in circostanze diverse e da persona a persona, e che in ogni caso il passaggio non è improvviso o discontinuo bensì c’è una notevole sovrapposizione dei due fenomeni, così che su un’ampia banda di frequenze le differenze sia di fase che di intensità avranno in parte un effetto nel determinare il senso della direzione sperimentato.

Dalle considerazioni di cui sopra risulta chiaro che un effetto direzionale dev’essere ottenuto fornendo alle orecchie differenze di fase alle basse frequenze e differenze d’intensità alle alte frequenze, e risulterebbe che nella riproduzione da due altoparlanti le differenze ricevute mediante due microfoni opportunamente spaziati per rappresentare le orecchie umane produrrebbero questo effetto ad un ascoltatore se ogni microfono fosse connesso solo ad un altoparlante. Si può dimostrare comunque che le differenze di fase necessarie alle orecchie per le sensazioni direzionali alle basse frequenze non sono prodotte da differenze di fase ai due altoparlanti (che comunicano entrambi con ambo le orecchie) bensì sono prodotte da differenze di intensità agli altoparlanti: mentre le iniziali differenze di intensità dalle sorgenti necessarie per le alte frequenze non sono abbastanza marcate quando il suono raggiunge le orecchie, e per produrre effetti adeguati le differenze iniziali devono pertanto essere amplificate.

Vedremo quindi che in termini generali l’invenzione consiste nel controllare l’intensità del suono emesso da una pluralità di altoparlanti od analoghe sorgenti sonore.

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