Durante il processo di registrazione su supporto magnetico, il segnale di input tende a perdere molta energia alle alte frequenze. Questo fenomeno `e dovuto prevalentemente alla natura della record head e per contrastarlo bisognerebbe au-mentare notevolmente la driving current. Per questo motivo, nel sistema vengono inseriti dei filtri costituiti da serie di capacitori, in modo tale da equalizzare lo spettro del segnale, enfatizzando un preciso range di frequenze, che dipende dai valori di capacit`a e di resistenza dei filtri.
Figura 1.23: Registratore analogico a nastro, modello Studer A810.
Tuttavia, nella registrazione del parlato e della musica, il segnale di input po-trebbe non avere uno spettro piatto, e quindi alcune frequenze popo-trebbero venire sovraccaricate, mentre altre potrebbero subire delle perdite, degradando la qua-lit`a sonora complessiva. Quando lo spettro `e noto, `e logico enfatizzare le frequenze
pi`u deboli, prima di registrare, in modo tale da rendere piatto lo spettro finale e
rendere tutte le frequenze equally likely to overload (ELO). Questa equalizzazione viene considerata una sorta di pre-enfasi e dovrebbe essere bilanciata, durante la riproduzione, con un’equalizzazione uguale e opposta o di post-enfasi. Di fatto `e dimostrato che, se utilizzate in modo appropriato, le tecniche di pre-enfasi e post-enfasi migliorano il rapporto segnale-rumore complessivo del sistema, ren-dendo l’esperienza d’ascolto finale di qualit`a superiore [1].
Tra i primi ad utilizzare queste tecniche, nel 1929 vi furono Silvian, Dunn e White dei laboratori Bell, i quali pubblicarono un paper su esperimenti e↵ettuati duran-te la registrazione di un’esecuzione orchestrale. Nel loro esperimento, utilizzarono la curva della risposta in frequenza complessiva media del segnale audio (Figura 1.24) per ricavare le curve di equalizzazione da utilizzare in pre-enfasi e post-enfasi (Figura 1.25), soprattutto per migliorare la risposta alle alte frequenze.
In generale, per ottenere miglioramenti dello spettro del segnale alle basse frequenze e ridurre il ronzio di fondo, dovuto principalmente alla corrente di alimentazione, in pre-enfasi si applica un boost nell’intorno dei 30 Hz, che poi viene controbilanciato in post-enfasi.
1.4.1 Standard di pre- e post-equalizzazione
Storicamente sono stati introdotti diversi standard di equalizzazione di pre-enfasi e post-pre-enfasi, soprattutto per rendere dischi in vinile e nastri magnetici
Figura 1.24: Risposta in frequenza complessiva media del segnale audio registrato durante l’esperimento di Sivian, Dunn, White, 1929.
Figura 1.26: Curva di post-equalizzazione NAB.
riproducibili su dispositivi provenienti da produttori di↵erenti e promuovere, in questo modo, l’industria musicale.
In America, per quanto riguarda la registrazione su nastro magnetico, lo standard
pi`u di↵uso si `e rivelato quello stabilito dalla National Association of Broadcasters
(NAB), istituita nel 1941. Quest’associazione `e nata con lo scopo di promuove-re delle buone pratiche che gli ingegneri che lavorano nell’industria del suono dovrebbero utilizzare nelle varie fasi della registrazione. Ne hanno preso par-te diverse organizzazioni inpar-ternazionali, per popar-ter assicurare il massimo grado di coordinazione tra le industrie del settore, permettere intercambiabilit`a e allo stesso tempo sfruttare gli ultimi avanzamenti tecnologici. Lo standard, oltre a elencare delle buone pratiche e stabilire le specifiche delle componenti che fanno parte del sistema di registrazione su nastro magnetico, stabilisce la caratteristica dell’equalizzazione da applicare in pre-enfasi ed in post-enfasi (Figura 1.26).
L’Europa, a sua volta, per motivi del tutto analoghi, lavor`o ai propri standard. Nel 1960 il Comit`e Consultatif International pour la Radio (CCIR) svilupp`o un
altro standard, pi`u tardi adottato dall’IEC. La curva di equalizzazione imposta
da questo standard filtra le alte frequenze, senza per`o andare a modificare le basse. In Figura 1.27 viene mostrata la curva CCIR/IEC di registrazione su nastro magnetico.
Un altro importante standard americano, che in passato riguardava soprattut-to l’industria della registrazione su dischi in vinile, `e lo standard RIAA (Recording Industry Association of America), introdotto negli anni Cinquanta. Come mai prima, in quegli anni ogni azienda del settore prevedeva l’utilizzo delle proprie equalizzazioni. Di conseguenza, dispositivi di riproduzione provenienti da produt-tori diversi e utilizzati a velocit`a di riproduzione diverse, applicavano, durante il
playback, post-enfasi diverse. Questo fatto, il pi`u delle volte, si traduceva in
qua-lit`a dell’esperienza di ascolto inferiore a quella che e↵ettivamente si otterrebbe utilizzando la post-equalizzazione opportuna.
registra-Figura 1.27: Curva di pre-equalizzazione CCIR.
Figura 1.28: Curva RIAA di pre- e post-equalizzazione.
zioni su vinile, prevede un’attenuazione sulle basse frequenze e un potenziamento sulle alte in fase di registrazione e un’equalizzazione uguale e opposta in fase di riproduzione. Anche in questo caso, l’obiettivo `e ottenere una risposta in
fre-quenza finale piatta e un rapporto segnale-rumore pi`u elevato.
Nel 1976 l’IEC (International Electrotechnical Commission) ha proposto una mo-difica alla curva di equalizzazione RIAA che consiste nell’aggiunta di un polo a circa 20 Hz alla funzione di trasferimento, in modo tale da ridurre l’uscita sub-sonica dell’amplificatore phono. Le curve RIAA di pre-enfasi e post-enfasi sono illustrate in Figura 1.28.
Gli standard di pre-enfasi e post-enfasi sono definiti anche al variare della ve-locit`a di registrazione e di riproduzione. Infatti, per veve-locit`a diverse, gli standard in genere prevedono alcune variazioni nelle rispettive curve.