Riproduzione sonora mediante array di altoparlanti
Angelo Farina
Dipartimento di Ingegneria Industriale, Università di Parma, Via delle Scienze 181/A - Parma, 43100 ITALIA –
HTTP://pcfarina.eng.unipr.it
E-mail: farina@unipr.it
Tecnologia WFS
• La Wave Field Synthesis è una tecnica di riproduzione che utilizza array lineari di altoparlanti disposti
orizzontalmente all’altezza delle orecchie degli
ascoltatori, che consentono di creare sorgenti sonore virtuali in qualunque posizione, esterna o interna al locale
• Concetto: campionamento spaziale del fronte d’onda:
Teoria della WFS
• La WFS può generare sorgenti virtuali planari o puntiformi, ed anche sorgenti che sembrano
trovarsi dentro il locale, in mezzo al pubblico
Tecnologia WFS @ IRCAM, IRT
Sintesi di un ambiente virtuale con WFS
Sound focalization by WFS
Array
Sensible parameters:
The front curvature is obtained by means of a gain-delay set ..
A
convex focus concave
A
x
Set the beam width..
Spatial aliasing, secondary lobes..
Gains Delays Common filter
r
The spatial aliasing problem
max
2
2
x x
sen f c
xsen
xf f c
sen
em ) 2
(
The spatial Nyquist theorem:
Sampling condition:
Reconstruction condition:
antialiasing sampling filter
Omnidirectional Rigid pistons
Software per WFS gratuito!
• Il programma Wonder per Linux consente di
muovere a piacimento le sorgenti virtuali
La Chiesa di S.Elisabetta
Il corpo principale è caratterizzato da un alta cupola decorata e molto luminosa grazie alle numerose finestre, al centro della quale è stato collocato il
LAMPADARIO SONORO
Allestimento espositivo
6 nicchie circolari realizzate con teche in metallo-vetro, collocate nelle 6
cappelle della chiesa, contengono la maggior parte dei “pezzi” esposti
Allestimento espositivo
Nella stanza posteriore trovano posto le due sale d’ascolto
Touch screen
Speakers
Speaker
Impianto sonoro nicchie
Focus
S P E A K E R
Absorbtion
Impianto sonoro nicchie
Vengono impiegati line-arrays verticali, con controllo DSP per focalizzare il suono verso il basso, ove sono collocate apposite “trappole acustiche”
fonoassorbenti
8 ch. DSP
8 ch. AMP Player
Listener Delays ..
Controllo DSP dei line arrays
QSC 8-channels amplifier + BASIS DSP controller / Cobranet interface
Controllo DSP dei line arrays
Le nicchie espositive
Nicchia n. 1 -
FONOGRAFI E GRAMMOFONI 1897-1923Aconvex focus concave Absorption
1 kHz
2 kHz 500 Hz
Il “Lampadario Sonoro”
Progetto e realizzazione
Special 32 Ohm model by Ciare
Progetto e realizzazione
Installazione
Hardware di pilotaggio
64 output channels
Hardware di pilotaggio
Computer Linux multiprocessore Interfaccia PCI->MADI (RME) Interfaccia MADI->ADAT (RME)
8 x convertitori ADAT 8ch. (Behringer)
8 x amplificatori 8ch. (QSC mod. 1608)
Software structure on Linux PC
“WFS Focus”
Software (runtime controlled multichannel
processor)
to the feeding system...
Audio Application
+
WFS plug-in
Audio 64 ch
(MADI bus) Audio
Mono 1
OSC
WFS GUI
OSC MIDI or
OSC controller
External Audio
MIDI or OSC
Software di pilotaggio
Audio Mono 2
MIDI or OSC
Software di pilotaggio
“WFS Focus” structure
Le sale di ascolto
Le sale di ascolto
• La sala bianca ospita sino a 30 ascoltatori, ed è dotata di
un sistema surround planare tipo WFS (192 altoparlanti)
La sala da 30 posti
• Gli altoparlanti sono in casse chiuse separate,
incorporati dentro la struttura fonoassorbente delle pareti
Hardware low-cost per WFS
• La soluzione più economica prevede l’uso di un PC con scheda audio
MADI (64 ch.), collegato a rack di convertitori low-cost (Behringer)
La sala monoposto
• La sala è dotata di un totale di 26 altoparlanti
La sala monoposto
• L’involucro multistrato a secco garantisce ottimo isolamento e
bassa riverberazione interna
La sala monoposto
• La stanza è foderata da pannelli modulari di legno e fibra di poliestere, coperti da tela scura. Il trattamento, qui
simulato con il software Ramsete, permette un Tempo di
Riverbero pari a 0.40s nella banda dei 125 Hz e un valore
più basso salendo in frequenza.
Hardware low-cost per HOA
• Si impiega un PC con sottosistema audio MADI
Stereo-Dipoles
Ambisonics 2D / 3D
Binaural
Multicore PC RME MADI interface
Disposizione degli altoparlanti
Ottagono Ambisonics orizzontale Cubo Ambisonics 3D
Casse Stereo standard
Stereo-Dipolo Frontale Stereo Dipolo PosterioreStereo Dipolo Superiore
