Auro 3D Vs. Tutti

Battagliando contro tutti, Auro 3D è ancora vivo e grazie alla partnership con Harman Luxury Audio è ora presente con Auro-Codec (nella sezione decoder) e Auro-Matic (nella sezione di upmix) nei prodotti audio/video Arcam e JBL Synthesis. Premetto che sono un suo fan, da tempi non sospetti, da quando è stato presentato sul mercato nel 2011, primo dei sistemi “immersivi” 3D e sempre secondo me, è stato sempre un passo avanti a Dolby Atmos e DTS-X . Ho avuto il piacere di visitare i Galaxy Studios nel 2015, il luogo dove Auro 3D è stato concepito e ho avuto la grazia di parlare con gli ingegneri che hanno lavorato alla sua creazione e che continuano a lavorare al suo miglioramento. Quest'anno ci sono ritornato per la seconda volta con Sasha Defranceschi.

(foto a sinistra: Wilfried Van Baelen, padre fondatore dei Galaxy Studios, la "mente" alla base di Auro 3D - foto a destra: Perani e Defranceschi in pellegrinaggio presso i Galaxy Studios) Cercherò qui di seguito di esporre argomentazioni tecniche che spieghino perchè Auro 3D è e rimane il miglior sistema Audio 3D oggi disponibile, a dispetto delle scelte commerciali che spingono in altre direzioni.

PREFAZIONE George Lucas disse che il suono completa con più del 50% l’esperienza cinematografica - il suono aiuta a creare una risposata emozionale del pubblico, più coinvolgente che le immagini da sole possano fare. La costante evoluzione della tecnologia audio cinematografica per ottenere l’epserienza più vicino possibile alla realtà, ne è la prova: ci si è spinti già da tempo verso il cosidetto 3D-Sound, che a dispetto del 3D-Video gode di ottima salute e sembra avere un ottimo futuro davanti a sè. Diverse soluzioni acustiche 3D sono state proposte sul mercato per assolvere al compito, ma non tutte riescono a soddifare la richiesta di versatilità per un mercato che necessita di contenuti diversi (film, eventi live, musica, broadcast, giochi, ...) e tipologie di riproduzione diverse (per sale cinema, home theaters, automotive, personal audio.... )

L'AUDIO 3D Al giorno d’oggi, la maggior parte dei layouts degli speakers nelle sale cinema e negli home theaters è ancora di impostazione bidimensionale x-y (asse x=larhezza e y=profondità). Questo layout è chiamato abitualmente Surround 5.1 or 7.1. Primo tra i sistemi immersivi, con la nascita del sistema Auro 11.1 si è aggiunta la terza dimensione, l’asse z, ovvero l’altezza, grazie ad un array di speakers attorno ed ad una certa altezza sopra il punto di ascolto. Questa terza dimensione, fornisce la naturale percezione acustica dell’ambiente, del suono stesso e delle riflessioni che si propagano attorno a noi nella nostra esperienza quotidiana. Successivamente ad auro 3D sono comparsi sul mercato Dolby Atmos (2012) e DTS-X (2014), sfruttando diversi studi e tecnologie. Diversi studi di psicoacustica 3D, hanno mostrato che per completare l’esperienza reale immersiva è importante la combinazione di suoni che provengono da diversi livelli rispetto al punto di ascolto: il miglior compromesso lo si raggiunge con un livello all’altezza delle orecchie, un secondo livello di suoni che provengono con un’elevazione di circa 30° rispetto a questa altezza ed un terzo livello di suoni a 90°, sopra la testa dell’ascoltatore.

In contrasto con Auro 3D, i principali sistemi audio “Hybrid/Object based” (leggi “ DOLBY ATMOS e DTS-X) non contemplano canali audio posizionati a 30°, come le ricerche hanno dimostrato, ma solo un sistema stereo “overhead”. Come conseguenza, in tali sistemi i canali stereo overhead dovranno cercare anche coprire il gap fra i canali posizionati più in basso ed il soffitto.

I PRINCIPI DEI SISTEMI “CHANNEL BASED AUDIO” e “OBJECT BASED AUDIO” A tutt’oggi, in gran parte dei films, tutti gli elementi audio della colonna sonora sono registrati su diverse tracce: solo nella fase finale della lavorazione vengono mixati grazie a consolle o workstation audio digitali, soddisfando lo standard audio del set up degli speakers richiesto (2.1, ...5.1, 7.1...). Il risultato finale di questo processo è un set di canali, ognuno dei quali rappresentante il contenuto che deve riprodurre quel determinato speaker ( Left per i suoni dello speker di sinistra, Center per i suoni dello speaker centrale, ... e così via). Questo approccio tecnologico alla registrazione-riproduzione dell’audio multicanale è chiamato ”Channel-based” ed è utilizzato da tutte le strutture di produzione e post-produzione audio/video nel mondo . Nella tecnologia definita “Object-based” i diversi elementi della colonna sonora sono “impacchettati digitalmente” con metadati per formare così gli oggetti audio, grazie a potenti workstation (non mixer). Questi metadata descrivono come gli elementi sonori dovrebbero essere riprodotti nello spazio della sala cinematografica. L’elemento sonoro è un oggetto “virtuale” definito da corrdinate vettoriali che caratterizzano la sua posizione nello spazio, il livello audio, ect... . Il sistema di riproduzione deve renderizzare in tempo reale le informazioni dei metadata per ogni oggetto sonoro e definire il poszionamento spaziale in funzione del layout di speaker presente in sala. Come tale, una tecnologia “object-based” richiede un hardware in grado di renderizzare con una potenza di calcolo tanto più elevata quanto più elevato è il numero di canali ed il numero degli oggetti audio da trattare in tempo reale.

IL SUONO “DRY” VS. “WET” Da quanto scritto precedentemente si può facilmente intuire che l’approccio “Object-based” è sopratutto efficace nella riproduzione di suoni discreti che richiedono una precisa localizzazione ed una preciso movimento nello spazio. Esempi tipici potrebbero essere spari di pallottole, rumori di auto in corsa, ... comunque tutti suoni che offrono le performance migliori se il loro suono è registrato “secco”, senza riverberi o riflessioni. Nella realtà questi suoni distinti, secchi, sono un’eccezzione rispetto alla normalità: nella quasi totalità dei casi, i suoni sono un tutt’uno con il loro naturale riverbero, dato dall’ambiente che li circonda. La registrazione-riproduzione di questi sono meglio definiti dai sistemi che usano una tecnologia di tipo “channel based”. Il tentativo di rilevare questa problematiche dei suoni “dry”, innaturali, è alla base della nascita di alcuni sistemi adottano una tecnologia di tipo “ibrido”, dove rumori ambientali e musica sono di tipo “channel based” mentre alcuni suoni discreti sono gestiti come “object based”. In questi casi gli oggetti audio sono spesso registrati per praticità “dry” mentre le riflessioni ed i riverberi necessari a simulare la realtà sono aggiunti nel mix. Questa tecnologia farà si che il risultato possa essere percepito come artificiale dallo spettatore, creando così un effetto meno immersivo, che si percepirà come meno naturale.

IL MOVIMENTO DEI SUONI NELLO SPAZIO Il principale vantaggio dei sistemi “object-based” è la loro capacità di mantenere una predefinitita localizzazione o direzione di movimento della sorgente sonora, riferito al sistema di riproduzione in uso nel teatro o nella sala cinema domestica. Consideriamo però la traiettoria del segnale così come descritta del vettore dell’oggetto audio. Se un suono è registrato per essere riprodotto da un sistema a 16 canali Dolby Atmos, quando renderizzato in una sala cinema domestica equipaggiata con un sistema surround 5.1, la traiettoria cambierà, dal momento che il suono non vedrà la transizione morbida nella sala da un diffusore all’altro così come concepito nella registrazione. Un punto di forza dei layers di altezza nel sistema Auro 3D è che producono riflessioni sonore reali al di sopra dello spettatore, aumentando enormemente la localizzazione dei suoni nel layer più basso dei canali surround, anche senza l’uso della tecnologia object-based. Questo è largamente sperimentato nei numerosi studi di psicoacustica.

LO SWEET SPOT E LA GESTIONE DELLA PRESSIONE ACUSTICA Un sistema channel-based, come l’Auro 11.1, raggruppa diversi speakers per canale: per esempio in sale di dimensioni elevate, un sistema di 42 speakers è raggruppato in 12 canali. La maggior parte del numero di speakers è richiesto per i canali surround e questa distribuzione aiuta a far sì che lo sweet spot abbia un’area maggiore. Il suono è riprodotto e distribuito il più uniformemente possibile, su tutta la platea. In un sistema object-based, per aumentare la copertura è necessario aggiungere canali specifici ed individuali e questo farà si che a seconda della posizione dello spettatore si percepirà una differenza. Poter aumentare il numero di speakers che riproducono il medesimo canale come accade nei sistemi channel-based, può anche aiutare ad aumentare la pressione acustica richiesta. CONFIGURAZIONE DEGLI SPEAKERS E DESIGN Alcuni sistemi object-based o ibridi, potrebbero richiedere che gli speakers installati nei cinema 5.1 o 7.1 debbano essere ricollocati ad una posizione più elevata per essere Dolby Atmos o DTS-X compliant. Questo vuole dire che riproducendo una colonna sonora 5.1 o 7.1 il risultato sarà sostanzialmente differente dall’ascolto precedente. Un sistema Auro 3D, può essere installato più facilmente nei cinema già dotati di sistemi 5.1 o 7.1. NUMERO DEGLI ELEMENTI SONORI Sistemi object-based, richiedono una potente workstation di rendering che calcola in tempo reale tutte le informazioni vettoriali contenute nei metadata, relative ad ogni singolo oggetto sonoro. Grandi produzioni cinematografiche, come importanti film d’azione, usano diverse centinaia di elementi sonori simultaneamente. Per ridurre la complessità nell’eleborazione delle produzione di queste colonne sonore, premix di gruppi di suoni sono creati indipendentemente, prima della post-produzione finale. Uno dei limiti di questa tecnologia è che il numero massimo di oggetti audio che può essere trattato simultaneamente è 128. Assieme ad altre problematiche di missaggio, se questo numero diventa troppo restrittivo, i sound engineers devono prendere la decisione se integrare determinati suoni in un sistema ibrido channel/object based, creando non pochi problemi di organizzazione nella produzione.

CONCLUSIONE Quanto ho voluto esporre è sopratutto derivato da un’analisi di quanto accade in fase di produzione cinematografica e riproduzione nelle sale cinema e cerca di spiegare la differenza tra i due mondi, object-based e channel based. Questo ovviamente non è molto diverso da quanto avviene anche nella riproduzione a livello residenziale dove le medesime problematiche si ripresentano in altra scala. Una colonna sonora 5.1 o 7.1 riprodotta da un buon sistema Auro 3D progettato ed installato correttamente, con processori Arcam o JBL Synthesis, abbinati al giusto set-up di diffusori, potrà regalarvi le migliori emozioni possibili. Uno dei punti di forza di Auro 3D è la qualità indiscussa dell'up-mix: tutte le colonne sonore registrare in 5.1, 7.1, Dolby Atmos o DTS-X, possono riprodotte in Auro 3D con una qualità data dalla naturalezza del'esperienza, senza paragoni.