7. Optimizing the acoustics in your home studio

È finalmente giunto il momento, ora conosci i fenomeni di acustica del tuo home studio e disponi degli strumenti tecnici per contrastarli. A partire da tali nozioni procederemo verso l'ottimizzazione, passo dopo passo. Prendiamo come esempio una tipica stanza rettangolare in un seminterrato. In generale, esistono molti concetti acustici diversi per le sale d'ascolto, ognuno caratterizzato dai rispettivi vantaggi e svantaggi. Poiché scendere nel dettaglio di tutti gli approcci andrebbe ben oltre lo scopo di questa guida, ci concentreremo su quello che probabilmente è il più comune, il concetto LEDE (LEDE = Live End/Dead End).

1 – Scelta della posizione o punto d'ascolto

Per prima cosa, devi individuare la posizione d’ascolto più adatta all'interno della stanza, cosa impossibile senza il supporto di misurazioni acustiche: il campo sonoro è già troppo complesso per determinare la posizione migliore in modo intuitivo, ma esistono alcune regole empiriche da prendere a riferimento come guida.

Per prima cosa dovrai decidere come orientare i diffusori nella stanza: devono irradiare il suono sulla lunghezza o sulla larghezza della stanza? Dal punto di vista acustico, ci sono argomenti a favore di entrambe le opzioni. Ti consigliamo di posizionare i diffusori in modo che irradino la stanza in senso longitudinale così da ottenere una risposta dei bassi molto più equilibrata rispetto al punto di ascolto. Lo spettro delle basse frequenze, infatti, presenta picchi e flessioni meno pronunciati.

La parete alle tue spalle sarà così più distante rendendo le riflessioni provenienti da questa parete, che possono eccitare i modi a bassa frequenza in questa direzione, meno efficaci. Prendendo invece a riferimento la stessa stanza, con la medesima disposizione dei diffusori ma irradiando il suono lungo tutta la larghezza, il punto d’ascolto si troverà più o meno al centro, cioè esattamente dove si concentra la risonanza più bassa della stanza che, unitamente ai suoi multipli dispari, restituisce una pressione acustica minima. Proiettando il suono sulla lunghezza della parete, al contrario, la posizione d'ascolto si allontana dal centro della stanza, pur mantenendo lo stesso posizionamento dei diffusori, il che si traduce generalmente in una migliore distribuzione dei modi di risonanza nella posizione d'ascolto. La distanza tra le pareti laterali e la posizione d'ascolto si riduce, cosa che comporta inizialmente un maggiore effetto del filtro a pettine (dovuto alle riflessioni delle pareti laterali). Terremo conto di questo svantaggio nel corso di un'ulteriore ottimizzazione.

La posizione di ascolto viene solitamente scelta in modo che sia simmetrica all'asse della stanza. Tale simmetria è importante perché una buona immagine stereo, composta da sorgenti phantom chiaramente localizzabili, è possibile solo quando entrambi i diffusori sono governati da caratteristiche di riflessione identiche rispetto alla parete adiacente (per ciò che riguarda i tempi di trasmissione e i livelli). Avvicinandoti a una delle due pareti laterali, le prime forti riflessioni provenienti dalla stessa ti raggiungeranno prima, con un volume maggiore rispetto a quelle riflesse dalla parete opposta: le sorgenti sonore phantom verranno quindi spostate verso la parete opposta o non potranno più essere localizzate chiaramente sulla base stereo. Il fatto che tu possa ancora discostarti dalla simmetria assiale è dovuto al fatto che questa posizione ti pone automaticamente nel punto di massima cancellazione della “room” o risonanza più bassa e dei suoi multipli dispari tra le due pareti laterali. Come nel caso dell'altezza della stanza, questo può avere un effetto negativo sulla risposta dei bassi. Nella pratica, troverai la tua posizione d’ascolto 20-30 cm fuori dall’asse simmetrico, per ottenere una distribuzione dei modi più favorevole alla posizione di ascolto. Questo è possibile perché le forti riflessioni iniziali, provenienti dalle pareti laterali, sono in genere sempre molto ridotte dal posizionamento degli assorbitori. Ciò significa che, una volta ottimizzata la stanza, le riflessioni non influiranno più negativamente sul suono.

2 – Corretto posizionamento e allineamento degli altoparlanti nella stanza

Per una riproduzione stereo impeccabile, è fondamentale posizionare i diffusori monitor in un cosiddetto “triangolo stereo": i due monitor sono posizionati a formare un triangolo equilatero rispetto alla posizione di ascolto, ruotati di 30° rispetto all'asse longitudinale della stanza; la punta del triangolo dovrebbe chiudersi proprio dietro la testa dell'ascoltatore. Le dimensioni di questo triangolo dipendono da vari fattori: i diffusori a due vie dovrebbero essere collocati ad almeno 1,5 metri di distanza l'uno dall'altro, mentre i sistemi a tre vie più grandi richiedono una distanza di 2,5 metri e oltre. In questo modo si garantisce che gli altoparlanti dei diffusori vengano percepiti come un'unica sorgente sonora.

Anche la distanza tra i diffusori monitor e la parete alle loro spalle gioca un ruolo fondamentale nella riproduzione del suono: essi non emettono le basse frequenze verso questa parete ma in forma sferica. Il suono a bassa frequenza viene quindi riflesso da questa tale con un certo ritardo. Una frequenza, la cui metà della sua lunghezza d'onda sia pari al doppio della distanza tra il monitor e la parete alle sue spalle, subirà quindi una cancellazione. Lo stesso vale, in misura minore, per i multipli dispari della stessa frequenza. Si tratta dell’effetto noto come Speaker Boundary Interference Response (SBIR) ed è in definitiva un effetto di filtro a pettine. Puoi contrastare questo effetto ottimizzando la distanza a partire dalla parete alle spalle dei diffusori: posizionandoli alla prima distanza minima utile beneficerai di un’ampia proiezione della riflessione oltre che di un effetto del filtro a pettine meno pronunciato.

Sembra una buona idea ma potrebbe non essere sufficiente nella pratica e dovrebbe essere ulteriormente contrastato da assorbitori posti dietro i diffusori. Il problema è che l'effetto di cancellazione si sposta a frequenze sempre più basse aumentando la distanza dei diffusori dalla parete posteriore, e la cancellazione in queste gamme è difficile da combattere con gli assorbitori standard.

In alternativa, puoi posizionare i monitor il più vicino possibile alla parete: l'effetto di cancellazione è più forte in questa disposizione, ma si verifica alle frequenze più alte, dove gli assorbitori sono uno strumento più efficace. Occorre però tenere presente due cose: i monitor con apertura posteriore bass reflex non devono essere avvicinati a una parete per più di 10 cm, in modo da non interferire con il sistema bass reflex stesso. Inoltre, le basse frequenze aumentano di 6 dB per effetto della sovrapposizione della riflessione del suono. I diffusori con filtri correttivi possono eliminare questo aumento ma ti consigliamo comunque di fare delle prove nella tua stanza per decidere quale di queste tecniche sia la più adatta.

Quando si collocano i diffusori, è consigliabile posizionarli in modo che i tweeter siano all'incirca all'altezza delle orecchie. Ciò significa che i diffusori non sono angolati, ma sono rivolti esattamente in orizzontale verso la posizione di ascolto. Da un lato, le riflessioni del tavolo o del mixer vengono incanalate in modo tale da non avere un effetto così forte sull'orecchio e, dall'altro, la riproduzione dei tweeter non cambia con i movimenti della testa in avanti e indietro, poiché ci si muove sempre lungo l'asse di 0°. Le colorazioni fuori asse dei diffusori non sono quindi efficaci.

3 - Creare una zona priva di riflessioni

Una volta determinata la posizione d'ascolto e il posizionamento dei monitor (o satelliti), si può iniziare a lavorare per creare una zona priva di riflessioni (RFZ) intorno alla posizione d'ascolto. A cosa serve? L'obiettivo è quello di creare una zona in cui non arrivino interferenze per un certo periodo di tempo dopo il suono diretto. Questo cosiddetto Initial Time Delay Gap (ITDG) dovrebbe essere compreso tra 17 e 20 ms ed è possibile ottenerlo smorzando le pareti e il soffitto con assorbitori a banda larga per attenuare le potenti riflessioni primarie. In questo modo si riducono gli effetti del filtraggio a pettine e la riproduzione delle sorgenti sonore phantom è stabile e localizzabile con precisione. Ora si tratta di capire dove posizionare esattamente gli assorbitori per eliminare le riflessioni primarie che interferiscono, grazie a una rappresentazione grafica che indica i loro punti di origine. Il metodo si basa sul principio che la riflessione del suono segue l'equazione "angolo di incidenza = angolo di riflessione". Ecco come procedere:

• disegna una pianta della tua stanza fedele alla scala
• disegna la posizione di ascolto e la posizione dei diffusori
• disegna diversi raggi colorati (ad esempio rosso) dal diffusore destro verso la parete laterale destra
• disegna i raggi riflessi secondo il principio angolo di incidenza = angolo di riflessione
• disegna diversi raggi colorati (ad esempio blu) dall'altoparlante sinistro alla parete laterale destra
• disegna i raggi riflessi secondo il principio angolo di incidenza = angolo di riflessione
• ripeti la procedura per la parete laterale sinistra, la parete anteriore e quella posteriore
• crea una nuova pianta della stanza e ripeti la procedura per il soffitto

Disegna la posizione di ascolto e la posizione degli altoparlanti

Disegna i raggi riflessi secondo il principio angolo di incidenza = angolo di riflessione

Disegna i raggi dall’altoparlante destro alla parete laterale sinistra

Ripeti la procedura per il monitor sinistro

Zona priva di riflessione intorno alla posizione d’ascolto

È necessario applicare degli assorbitori alle pareti e al soffitto nei punti in cui i raggi riflessi arrivano direttamente o nelle immediate vicinanze della posizione d’ascolto: maggiore sarà la loro superficie, più ampia sarà la zona priva di riflessioni intorno all’ascoltatore. Gli assorbitori acustici devono sempre essere posizionati all'altezza delle orecchie. La riflessione del pavimento non viene presa in esame poiché la console o il mixer si troveranno con ogni probabilità in corrispondenza di questi punti di riflessione: essa non può essere eliminata dagli assorbitori, solo il posizionamento in altezza degli altoparlanti può influenzarla positivamente (vedi sezione precedente).

4 – Smorzamento dei modi all’interno della stanza

Nella pratica, i modi di risonanza vengono sempre smorzati da assorbitori pensati per essere efficaci nella gamma dei bassi. Gli assorbitori porosi e i pannelli diffusori disponibili in commercio sono efficaci solo in misura molto limitata. Gli assorbitori a banda larga o gli assorbitori di risonanza sono il metodo più indicato.

È possibile smorzare i modi ambientali più efficacemente agli angoli e ai bordi della stanza, poiché è qui che si concentra il suono a bassa frequenza. Un altro vantaggio di posizionarli agli angoli è che non importa se la risonanza è tra il soffitto e il pavimento, le pareti anteriori e posteriori o le due pareti laterali: puoi smorzare i modi negli angoli della stanza indipendentemente dal loro orientamento nello spazio. Tuttavia, se gli angoli e i bordi non sono sufficienti o sono accessibili solo in parte, puoi anche fissare gli assorbitori sulle superfici di perimetro (alcune o tutte): attenzione però, potrai smorzare solo i modi della stanza che si verificano tra queste superfici.

Per combattere i modi di risonanza in ambienti piccoli vale sempre una regola empirica: è praticamente impossibile introdurre un sufficiente assorbimento dei bassi nella stanza, così come è impensabile rendere completamente lineare la gamma bassa. Tuttavia, di solito è possibile ottimizzarla a tal punto da ottenere risultati di mixaggio da buoni a ottimi.

5 – Ottimizzare il tempo di riverbero RT₆₀

L'ottimizzazione del tempo di riverbero o di decadimento può essere effettuata solo approssimativamente, senza misurare la stanza, tramite calcoli o regole empiriche. Per ottenere la migliore ottimizzazione possibile non potrai fare a meno di ricorrere a un tecnico acustico, perché rilevi le esatte misure degli spazi. Poiché la registrazione e la valutazione matematica dell'ambiente esulano dagli scopi di questa guida online, dobbiamo limitarci a poche regole empiriche.

In generale, dovresti sempre lavorare con moduli assorbitori a banda larga per ridurre il tempo di decadimento, distribuirne diversi e uniformemente alle pareti oltre che agli angoli. La parete posteriore può rimanere libera, a seconda che tu decida di implementare o meno la fase 6 della nostra ottimizzazione. È opportuno evitare grandi superfici contigue, alternare superfici riflettenti e assorbenti: la vivacità naturale del suono è mantenuta solo se parte delle naturali riflessioni rimangano nella stanza, che risulterebbe altrimenti sgradevolmente “morta”. Puoi distribuire i moduli secondo schemi (ad esempio a scacchiera) o in modo irregolare.

Resta da capire quanti moduli assorbenti sono necessari per ridurre significativamente il tempo di decadimento. Una regola pratica è quella del 20%, di Phillip Newell, secondo la quale basta ricoprire di assorbitori il 20% dell'intera superficie della stanza per ridurre efficacemente il riverbero. All’atto pratico, puoi aumentare la percentuale fino all'80% a seconda delle tue preferenze personali. Per determinare la superficie totale, includi porte e finestre come superfici delle pareti. Il risultato è questo calcolo semplificato per la nostra stanza rettangolare:

Formula di calcolo

Nella nostra stanza presa ad esempio, almeno 16,8 m² di superficie dovrebbero essere coperti da assorbitori a banda larga per ottenere un tempo di decadimento ragionevolmente uniforme; i moduli possono essere montati sulle pareti e al soffitto. E il pavimento? In generale, è auspicabile un pavimento rigido (parquet o laminato). La moquette è piuttosto problematica in quanto agisce come un assorbitore di grandi dimensioni per le frequenze molto alte. Introducendo ulteriori assorbitori porosi nella stanza per trattare le frequenze medie superiori, la gamma di frequenze superiori è già sovrasmorzata. Se le riflessioni del pavimento disturbano in un determinato punto, sarebbe il caso di utilizzare proprio lì una moquette a pelo lungo.

6 – Come aumentare la diffusione

Questa fase di ottimizzazione non è sempre necessaria, ma può aumentare notevolmente la qualità della riproduzione. Il concetto di base delle sale LEDE è quello di rendere da un lato l'area frontale assorbente, dall'altro l'area posteriore alla posizione di ascolto diffusamente riflettente. Questo non significa che devi coprire l'intera area anteriore con assorbitori e l'intera area posteriore con diffusori. Nell'area anteriore è sufficiente posizionare degli assorbitori nel punto in cui le riflessioni interferenti si dirigono poi verso la posizione d'ascolto. Normalmente, solo le prime riflessioni sono rilevanti poiché le seconde e le terze sono già così deboli da non avere alcun effetto di disturbo.

Il suono diretto e le prime riflessioni che raggiungono la parete alle spalle dell’ascoltatore, invece, devono essere dispersi in modo diffuso nella stanza, da cui l’impiego di diffusori su questa superficie. Il concetto può essere esteso rivestendo di diffusori anche le pareti laterali e il soffitto della stanza, in corrispondenza dei punti che non sono ancora stati trattati con assorbitori. Il campo sonoro sarà distribuito in modo più uniforme (diffuso) e si estenderà nel tempo. Il riverbero viene ulteriormente linearizzato e la stanza suona “Larger than Life”, cioè più grande di quanto sia in realtà.

Ecco! Abbiamo ottimizzato al massimo la nostra stanza presa ad esempio.