AURO 3D: il layout dei diffusori nella sala cinema.

Abbiamo avuto modo di leggere nei post precedenti la filosofia che sta alla base del miglior sistema immersivo oggi disponibile sul mercato. Wilfried Van Baelen, suo ideatore, ci ha raccontato la storia, la situazione presente e gli sviluppi futuri. Qui di seguito riporto le indicazioni progettuali che Auro Technologies consiglia. Queste possono essere diverse da altre indicazioni fornite da costruttori di apparecchiature audio/video. Possiamo essere in accordo o disaccordo con nostre convinzioni, ma per essere imparziale io vi riporto esattamente quanto è consigliato.

1.1 Prefazione

Il sistema multicanale che permette di vivere al meglio l'esperienza naturale e tridimensionale di Auro 3D è composto da un sistema di diffusori suddiviso su tre livelli (o layers).

Il primo livello (layer 1) è collocato in modo tale il centro acustico dei diffusori è all'altezza del punto di ascolto. In un layout ottimale questi sono: L(left), C(Center), R(Right), RS(Right Surround), RRS(Right Rear Surround), LRS(Left Rear Surround), LS(Left Surround) e LFE (...ovviamente).

Un secondo livello, chiamato "Height" (layer 2) ideato per ricreare lo sviluppo verticale dell'immersione sonora, si colloca ad un'altezza maggiore rispetto a layer 1 ed i diffusori sono: HL (Height Left), HC(Height Center), HR(Height Right), HRS(Height Right Surround), HLS(Height Left Surround).

Il terzo layer (Top o "Voice Of God") è realizzato da un diffusore T (o più, a seconda delle dimensioni della stanza) ed è collocato esattamente sopra la testa dell'ascoltatore, con un'emissione a 90° rispetto all'orecchio nel punto di ascolto.

Non sempre nei nostri progetti potremo avere la possibilità di installare un layout ottimale completo di 13 diffusori: vedremo che è possibile avere installazioni anche con un numero minore, accettando ovviamente dei compromessi tra risultato ottenuto ed impatto estetico (o di budget).

1.2 Formati Auro-3D

Innanzi tutto cerchiamo di capire le codifiche multicanale presenti a livello commerciale nello standard Auro 3D. Il contenuto può essere presentato in varie configurazioni, intese come numero di canali audio discreti disponibili. La tabella seguente offre una panoramica di quelle che possiamo trovare nei cd, BR Disc o trasmissioni digitali:

Tabella 1 - Configurazioni di contenuti Auro 3D

Se il sistema di altoparlanti installato ha un numero di diffusori inferiore al numero di canali forniti dal contenuto, tutti i processori dotati di codifica Auro-3D sono in grado di downmixare automaticamente il contenuto per soddisfare il numero di canali effettivo installato e non perdere così contenuti audio.

1.3 Configurazioni degli altoparlanti Auro 3D

Il formato Auro 3D supporta varie configurazioni (come numero/posizionamento) di diffusori in grado di restituire la miglior esperienza immersiva. La tabella seguente mostra tutte le principali configurazioni di layout degli altoparlanti. Ricordiamo che, sebbene tutte queste configurazioni siano supportate dal punto di vista dei processori mediante downmix, alcune di esse non sono in grado di riprodurre pienamente l'esperienza immersiva, per cui è evidenziata se la configurazione è raccomandata o non.

Tabella 2 - Configurazioni degli altoparlanti Auro 3D

2.1 Caratteristiche della sala per soddisfare al meglio Auro 3D

Con l'introduzione dell'elemento Height nelle produzioni cinematografiche e musicali, si sono create differenze significative tra le sale stereo e surround standard e gli ambienti di ascolto auro compatibili. Devono essere tenuti presenti concetti fondamentali, di base, sulla progettazione come in qualunque tipologia di sistema multicanale: questi concetti riguardano le dimensioni e la geometria della stanza, l'acustica, le apparecchiature, i cavi, ecc. Nel caso specifico di Auro 3D l'altezza e l'acustica della stanza potrebbero influenzare maggiormente il risultato acustico.

2.1.1 Dimensioni e forma della stanza

La stanza dovrebbe essere abbastanza alta da permettere di posizionare i diffusori Height all'angolazione corretta rispetto alla distanza degli altoparlanti dalla posizione di ascolto principale. Le stanze medie sono spesso vantaggiose da questo punto vista, perché il rapporto ideale tra distanza e angolo è più facile da raggiungere, ma allo stesso tempo queste stanze mostrano difficoltà di altra natura. Nelle stanze più grandi, oggetti come illuminazione, dimensioni dello schermo, HVAC, presentano le proprie sfide. Per essere allineati sul concetto di "dimensioni", le stanze con una fila singola, fino a 4 posti con schermi fino a 105", sono considerate piccole. Le sale di grandi dimensioni hanno 3 file (o più) e schermi di dimensioni maggiori di circa 130 ".

2.1.2 Acustica

Bisogna fare attenzione sia quando si costruisce una nuova sala, sia che si ristrutturi una esistente. L'acustica deve influenzare positivamente l'ascolto sia per quanto concerne l'isolamento dai rumori (in ingresso ed in uscita) sia per il controllo delle riflessioni/riverbero interno della sala. Bisogna saper identificare e segnalare problemi in fase progettuale, per cui fidatevi ad esperti se non avete queste competenze. Chiedete a Perani per avere le corrette indicazioni! Per Auro 3D è importante, per esempio, tenere in considerazione soffitti troppo riflettenti che andrebbero ad influenzare negativamente i diffusori del layer Height e Top ed allo stesso tempo capire che l'installazione degli stessi diffusori in prossimità degli angoli è da evitare, cercando così così altri compromessi.

2.2 Layout di installazione

Esistono molti layout possibili per le installazioni Auro 3D compatibili. Esse vanno da configurazioni più piccole, tipicamente come Auro 9.1, a grandi configurazioni adattate fino ad Auro 13.1. In tutti i casi, è necessario uno spazio che consenta il posizionamento di almeno 9 altoparlanti a gamma completa, oltre a un subwoofer per la riproduzione del canale LFE (effetti a bassa frequenza).

Figura 1 - Configurazione tipica degli altoparlanti Auro 9.1

Figura 2 - Installazione tipica dei diffusori Auro 13.1 in ambienti di medie dimensioni

La Figura 1 e la Figura 2 forniscono una rappresentazione schematica delle configurazioni standard di Auro 9.1 e Auro 13.1 per ambienti di dimensioni medio-piccole. Le stanze più grandi in genere utilizzano più altoparlanti per i diffusori Surround, sia nel layer 1 che layer 2. Ciò non solo consente una migliore copertura dell'area di ascolto in stanze più grandi, ma conferisce al suono il carattere diffuso, "di circondamento", che si sente in un buona sala cinema. Si consiglia di utilizzare lo stesso numero di diffusori Surround sia nello layer inferiore che in quello Height per mantenere la stessa pressione e diffusione in entrambi i layers.

Figura 3 - Installazione degli altoparlanti Auro 13.1 in un grande sistema Home Theater

2.3 Posizionamento degli altoparlanti

Tutti gli altoparlanti devono essere possibilmente equidistanti dalla posizione di ascolto principale. I centri acustici degli altoparlanti inferiori (layer 1) dovrebbero trovarsi sul piano orizzontale a livello dell'orecchio. I diffusori nel layer 2 , Height, devono essere elevati di un angolo di 30º ed inclinati in modo tale che il centro acustico sia puntato sulla testa dell'ascoltatore quando questo è in piedi. L'altoparlante superiore T, deve essere posizionato proprio sopra la posizione di ascolto principale, a 90º e deve essere rivolto verso il basso.

Figura 4 - Altezza del diffusore (30° rispetto a layer 1) ed orientamento del centro di ascolto

Se è necessario posizionare il diffusore centrale sopra o sotto un monitor video e di conseguenza i centri acustici degli altoparlanti anteriori non sono allineati, è importante provare a posizionare i tweeter il più vicino possibile al medesimo piano orizzontale.

2.3.1 Specifiche dettagliate

Le specifiche per un layout della sala di ascolto Auro 3D si basano sulle raccomandazioni fornite da standard professionali come ITU-R1 (Rec. ITU-R BS.775-2).

2.3.1.1 Auro 11.1, Auro 10.1, Auro 9.1, Auro 8.0

L'altoparlante centrale C è posizionato direttamente di fronte all'ascoltatore, con il suo centro acustico riferito al layer 1 (altezza orecchie), ed è usato come riferimento per gli angoli con gli altri altoparlanti. I diffusori sinistro e destro sono posizionati a ± 30º dal centro, formando tra loro un angolo di 60º. I diffusori Surround a ± 110º dal centro.

Figura 5 - Posizioni (Azimuth) dei diffusori orizzontali per configurazioni basate su 5.1 Surround

I diffusori layer 2 (Height) seguono lo stesso layout, ma sono elevati con un angolo di 30º. L'altoparlante superiore T, deve essere posizionato proprio sopra l'ascoltatore, a 90º.

Figura 6 - Angoli di elevazione

Il livello Surround del layer 1 (Side e Back) viene normalmente posizionato a livello dell'orecchio (elevazione di 0º). Tuttavia, in alcune sale HT di grandi dimensioni, potrebbe essere necessario che questi altoparlanti siano leggermente elevati per fornire una distribuzione corretta della pressione acustica a tutte le posizioni di ascolto, avendo sicuramente zone con diverse elevazioni (gradini per sedute a diverse altezze). In tali casi, i diffusori Surround devono essere posizionati ad un'altezza non superiore a 10º rispetto al Front L,C,R del layer 1, mantenendo sempre un angolo minimo di 25º tra Surround del layer 1 e layer 2. Ciò significa che il livello Height deve essere elevato di almeno 35º rispetto a L,C,R se il livello Surround è posizionato alla massima elevazione di 10º.

2.3.1.2 Auro 13.1, Auro 11.1 (7 + 4)

Alcune configurazioni Auro 3D si basano su un Surround 7.1 nel layer 1. Per queste configurazioni, il posizionamento orizzontale dei diffusori segue la Raccomandazione ITU-R per le configurazioni di diffusori Surround 7.1 nel livello inferiore e quella della configurazione Surround 5.1 nel layer 2

Figura 8 - Posizioni (Azimuth) dei diffusori orizzontali (layer 1) per configurazioni basate su surround 7.1

2.3.2 Panoramica

La tabella seguente offre una panoramica delle posizioni dei diffusori (Azimuth ed Elevazione) per i vari canali.

Tabella 3 - Angoli di Azimuth ed Elevazione dei diffusori per la normativa Auro 3D

3.1 Conclusione Ho esposto qui sopra le indicazioni rilasciate da Auro Technologies relative alla progettazione di sale di ascolto (musica o cinema). Come detto all'inizio, esistono diverse filosofie progettuali esposte da diverse aziende. Per esempio qui si è detto di usare possibilmente diffusori full range ed usare il sub solo come canale LFE: altre indicazioni progettuali suggeriscono di demandare ad uno o più subwoofer oltre il canale LFE anche la gamma bassa (da 0Hz a 80Hz) degli altri canali . Altra indicazione sulla quale si può discutere è la richiesta dell'equidistanza tra i vari diffusori e lo sweetspot acustico. Con i delay introdotti dal dsp dei processori audio/video sui vari canali, si riescono a compensare con naturalezza i ritardi dei singoli segnali per avere una coerenza temporale.

Il mio suggerimento personale è quello di non mischiare troppo le varie indicazioni tra diverse filosofie. Tutte hanno hanno vantaggi e svantaggi: ce ne sarà una che incontrerà il vostro gusto personale. Non stancatevi di sperimentare e migliorarlo.

Grazie alla partnership tra Audiochic, Adeo Group ed Auro Technologies possiamo certificare la progettazione di Sale Cinema Auro 3D. Contattateci se avete un progetto HT e gradite offrire ai vostri clienti una sala "Auro 3D Certified".