Stereofonie

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Stereo [1] este o tehnică de înregistrare / reproducere a sunetului care oferă două fluxuri de informații sonore, fiecare dintre acestea fiind destinată reproducerii de către un difuzor diferit poziționat în mediul de ascultare, diferit unul față de celălalt, în conformitate cu regulile prestabilite. Se bazează pe capacitatea auzului uman de a distinge originea sunetelor. Stereofonia contrastează cu monofonia care oferă în schimb un singur flux de informații sonore.

Adjectivul stereofonic corespunzător este adesea prescurtat în stèreo , prescurtare folosită și pentru același cuvânt stereofonie sub forma „in stereo” [2] .

Bazele stereofoniei au fost pionierate și stabilite teoretic de teoria lui Rayleigh (1896), numită după creatorul fizicianului John William Strutt Rayleigh și, de asemenea, publicată în două cărți bine cunoscute [3] [4] ale aceluiași autor, în special în al doilea volum au fost puse bazele. Cu toate acestea, data oficială a nașterii stereo este urmărită în 1931 cu inginerul Alan Dower Blumlein (a se vedea mai jos la „Istorie”).

Caracteristicile auzului

Din punct de vedere anatomico-funcțional, stereofonia este capacitatea auzului de a identifica locația spațială a surselor stimulilor acustici prin intermediul ascultării binaurale. [5]

Datorită prezenței a două sisteme auditive paralele (două auricule, două timpane și două emisfere cerebrale) putem înțelege de unde provine un sunet sau un zgomot, o atitudine foarte importantă în ceea ce privește adaptarea la mediu. Acesta este unul dintre motivele pentru care ascultarea muzicii live implică adesea un sentiment de plenitudine spațială, în funcție de revelația poziției relative a instrumentelor muzicale. Până în jurul anilor 50 ai secolului trecut, această senzație (ascultarea binaurală) a dispărut atunci când ascultați muzică reprodusă (de exemplu, de la radio sau dintr-o cutie juke), deoarece sursa sunetului reprodus era adesea un sistem monofonic. Spațialitatea este dată de percepția umană de a detecta în combinație binaurală întârzierile de propagare ( întârziere ), căderile ( descompunerea ) și un set de percepții care depind de faza undei, de momentul sosirii, de nivelul acustic și cu diferite componente armonice.

Există trei parametri fundamentali care permit percepția spațială și sunt numiți ITD ( Wholeural Time Difference ), ILD ( Wholeural Level Difference ), DDF (Direction Dependent Filter), care sunt respectiv timpul de propagare cu diferența interaurală, intensitatea sunetului perceput (nivel absolut și diferențial-binaural) și filtrul direcțional.

Localizarea spațială este, prin urmare, un fenomen fundamental în stereo și destul de complex; se dezvoltă și în direcție verticală și nu numai în plan orizontal [6] și nu depinde doar de binauricularitate sau de binauralitate sau de canalul dublu în sine, și de cei trei parametri menționați mai sus, dar depinde și de faptul că cei doi lobi ai creierului nu funcționează în același mod, deoarece zona stângă este specializată în elaborarea sunetelor complexe și consonante, în timp ce zona dreaptă este specializată în sunete simple și emisii vocale. [7]

Alte elemente care contribuie la percepția direcției sunetului se datorează difracției și reflexiei undelor. În ceea ce privește difracția, dacă sursa tinde să fie asemănătoare unui punct, natura iradierii va fi unde sferice și de eficiență egală în toate direcțiile, în timp ce o sursă suficient de plată va genera unde plane. Dacă lungimea de undă este comparabilă cu dimensiunea sursei, sunetul este radiat cu o eficiență diferită în funcție de direcție. În special, dacă lungimea de undă este mai mică decât dimensiunea sursei, există un unghi deasupra căruia nu există practic radiații. Un prim efect al difracției este direcționalitatea sunetelor înalte comparativ cu sunetele joase și din acest motiv este mult mai ușor să identificați poziția unei surse dacă emite frecvențe înalte. Acest fenomen este luat în considerare de dispozitivele hi-fi , în care frecvențele joase nu necesită difuzie stereo. Mai mult, datorită difracției, frecvențele joase pot fi percepute mai ușor chiar și în prezența obstacolelor care nu permit propagarea directă a sunetului, cum ar fi în cazul camerelor comunicante. Efectul difracției este, de asemenea, responsabil pentru tipul de propagare a vocii: deoarece deschiderea gurii este suficient de mică în comparație cu frecvențele de emisie a sunetului, undele sonore au propagare sferică. [8]

Generalitate

Stereofonia este un sistem cu două canale separate de caracteristici egale, care, prin intermediul tehnicilor adecvate de înregistrare și procesare a semnalului, este potrivit pentru reconstrucția și reproducerea unui câmp sonor original, punând auzul uman într-o poziție de a efectua stereofonul fiziologic. atribut.și anatomico-funcțional. [5] Stereofonia se bazează pe faptul că sunetul perceput de om are faze diferite, instant de sosire, nivel acustic și componente armonice; faza (localizarea este pe partea în care sunetul este înaintea fazei) scade odată cu frecvența, în timp ce efectul intensității (localizarea este în partea în care sunetul este mai intens) crește odată cu frecvența [ 9] [10] [11] și joacă, de asemenea, asupra percepției reverberațiilor și a timpului de cădere în conformitate cu RT sau T60 a lui Sabine [12] (a se vedea timpul de reverberare al lui Sabine ), precum și cu diferența de fază a revenirii menționată anterior. .

Prin urmare, cele două fluxuri de informații audio ale stereofoniei au scopul de a restabili spațialitatea sunetului. De fapt, în natură, sunetul poate proveni din puncte spațiale infinite, iar difuzoarele acustice utilizate în stereo permit reconstituirea scenei sonore și a pozițiilor relative ale diferitelor surse.

Domenii de utilizare

Stereofonia este utilizată în principal în discografie și a fost utilizată și în cinematografie , unde mai mult a trecut la sistemele surround de procesare multicanal și artificială. Este, de asemenea, răspândit în televiziune , radio și home cinema .

În unele contexte (de exemplu în radiodifuzorii difuzați prin modulație de frecvență ) sunt utilizate echipamente speciale bazate pe principii psihoacustice, concepute pentru a crea o extindere a scenei stereo cu două canale. În acest mod, este posibil să se obțină de la materialul sonor stereofonic normal un accent mai mare asupra armonicilor muzicale și a percepției locației spațiale a diferitelor componente ale scenei sonore stereo. Sunt denumite în mod obișnuit amplificatori stereo , deși numele pot fi destul de variate.

Istorie

Model de poziție a microfonului în tehnica Blumlein

Între secolele X și XV a existat deja o bogată experimentare și tehnica psalmilor antifonali ai Sfântului Ambrozie [13] pe matrița modelului siriac cu cântări întârziate și alternante pentru a crea un impact mai mare în spațialitate. În secolul al XVIII-lea, distribuția spațială a instrumentelor a fost aranjată în așa fel încât să creeze un echilibru în emisia sonoră și este întotdeauna în aceeași perioadă în care golful mistic (sau groapa de orchestră) proiectat de Claude-Nicolas Ledoux în 1784 este introdus și ulterior folosit și de Wagner datorită îmbunătățirilor acustice. În 1895, Simfonia nr. 62 a lui Gustav Mahler a făcut un pas înainte înainte datorită creării mai multor orchestre și coruri într-o producție muzicală mai cuprinzătoare.

Bazele teoretice ale stereofoniei au fost puse de teoria lui Rayleigh (1896) publicată și în două cărți [3] [4] ale aceluiași autor (vezi John William Strutt Rayleigh ), în special în al doilea volum au fost puse adevăratele baze ale stereofoniei și subiectul a fost reluat și extins mai târziu. În practică, data din 1931 este atribuită în mod tradițional ca nașterea stereo cu tehnica Blumlein [14] [15] datorită cercetărilor întreprinse de inginerul englez Alan Dower Blumlein [16] [17] (1903 - 1942) în Laboratoarele EMI din Regatul Regatului , înregistrate ulterior ca brevet , prin care a fost utilizat un sistem (la acea vreme proprietar și denumit Stereosonics) care contempla adoptarea a două microfoane bidirecționale coincidente, înclinate la 90 °, 45 ° spre stânga și 45 ° în dreapta pentru recuperarea sursei de sunet.

Nașterea muzicii acousmatică cu separarea spațială a instrumentaliștilor datează din anii 1950, tot de compozitori precum Karlheinz Stockhausen , Pierre Boulez , Edgar Varèse , Iannis Xenakis care au experimentat noi sisteme de spațializare a sunetului prin amestecarea surselor acustice și electroacustice. .

Alternative

Tocmai pentru că oferă două fluxuri de informații sonore, stereo este opus monofoniei care oferă în schimb un singur flux de informații sonore și sistemelor cu mai multe canale, utilizate în mod obișnuit pentru efecte surround (de exemplu Dolby Digital , Dolby Surround , Dolby Atmos și quadraphony ), chiar dacă există tehnologii de simulare pentru surround utilizând două canale. Stereo, de asemenea, nu trebuie confundat cu un sistem de redare similar, cum ar fi binaural (conceput pentru a asculta la căști ), acusmonium , holophonics , Ambisonic etc.

În cazul tehnicii binaurale, aceasta diferă de stereofonia obișnuită mai mult în faza de înregistrare, deoarece microfoanele sunt plasate de obicei cu o orientare divergentă la 180 ° sau direct în capul unui manechin, mai degrabă decât cu un model încrucișat sau altul modele tipice pentru stereofonie și, în general, pentru a fi optimizate pentru ascultarea căștilor. Tehnica binaurală poate fi considerată cel mai similar sistem cu stereofonia dintre alternative, în timp ce se dezbate dacă ea însăși poate fi considerată un caz particular de stereo, având în vedere diferitele tipare polare și unghiurile de orientare a microfonului și necesită adesea adaptări prin procesarea DSP. sau echivalente analogice astfel încât sursa înregistrată să poată fi percepută ca fiind senzorială de încredere sau credibilă.

Există subsisteme și derivate ale diferitelor tipuri de stereo, dintre care multe sunt încercări nereușite sau au avut o perioadă de succes care a scăzut apoi: stereo îmbunătățit , DualDisc de la Sony , Deep Stereo [18] etc.

Notă

  1. ^ Termenul „stereofonie” derivă din vechea greacă , în special din unirea cuvintelor „sterèos” (în italiană „stabil”, „solid”, dar și „spațial”, „tridimensional”) și „phonè” (în italiană „sunet”).
  2. ^ stèreo , în Treccani.it - ​​Treccani Vocabulary online , Institute of the Italian Encyclopedia.
  3. ^ a b John William Strutt, baronul Rayleigh, Teoria sunetului, volumul I , 1877.
  4. ^ a b John William Strutt, baronul Rayleigh, Teoria sunetului, volumul II , 1896.
  5. ^ a b Riccardo Prosperi, Elements of acoustics and stereo, Volume II , KLIM, 1987.
  6. ^ Antoine Lorenzi, Localizare , pe cochlea.eu .
  7. ^ Giuliano Cammarata, Acustică aplicată (acustică arhitecturală - mediu - a camerelor - zgomot) , 2016.
  8. ^ Carlo Drioli și Nicola Orio, Elemente de acustică și psihoacustică , 1999.
  9. ^ Stereofonia , în Sapere.it , De Agostini .
  10. ^ Giovanni Ibba, Elements of Technical Acoustics , ESA - Facultatea de Inginerie din Roma.
  11. ^ Riccardo Prosperi, Elements of Acoustics and Stereophony, Volumul I , KLIM.
  12. ^ HW Hellyer, Stereo Manual , Cesco Ciapanna Editore, 1977.
  13. ^ salmodìa , pe Sapienza.it .
  14. ^ PRINCIPIILE TEHNICII STEREO BLUMLEIN , pe dpamicrophones.com . Adus la 20 mai 2019 (Arhivat din original la 16 iunie 2019) .
  15. ^ Blumlein Stereo Microphone Technique , pe dummies.com .
  16. ^ Robert Alexander, Inventor of Stereo: The life and works of Alan Dower Blumlein , Focal Press, 17 august 1999.
  17. ^ Omul care a inventat stereo , pe muzică și inginerie acustică la Politecnico di Milano .
  18. ^ Deep Stereo , pe audioreview.it .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității Tesauro BNCF 28177 · LCCN (EN) sh85128009 · GND (DE) 4136187-8 · BNF (FR) cb119332075 (dată) · BNE (ES) XX534878 (dată)
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Stereofonia&oldid=121580752 ”