Prof. Sarti #4: il concerto, grande suono in grandi spazi

Un concerto ad agosto? Si ma il suono? Ecco il focus di uno dei massimi esperti europei nel campo del suono, il Prof. Sarti del Politecnico di Milano

articolo originariamente pubblicato su AF Digitale – marzo 2011

L’avvento dell’audio liquido ha trasformato molte cose, nel bene e nel male. Il maggior prezzo da pagare è l’aumentata pirateria del bene digitale, che ha enormemente indebolito il mercato della musica. Vi sono però altri effetti collaterali che molti gruppi storici del rock faticano a digerire.

L’audio liquido tende a privilegiare formati compatti, con brani di lunghezza limitata e di impatto immedio sull’ ascoltatore, e tende quindi a svilire il contesto in cui i singoli brani si inseriscono, tradizionalmente reso dal formato dell’album (sessioni di ascolto di almeno 30 minuti). Pensate infatti alla battaglia legale che i Pink Floyd hanno combattuto e vinto contro l’etichetta EMI per scongiurare il rischio di vedere i propri leggendari album venduti traccia per traccia in negozi Internet. Ricordo un’ intervista di Steven Wilson, (allora frontman dei Porcupine Tree ndr), che lamentava questo stesso problema e pensava a nuove forme di distribuzione che promuovessero un ascolto ininterrotto e articolato dei loro album, come l’uso del formato surround digitale.

In realtà, a mio avviso, queste motivazioni sono solo illusorie. Non è solo il formato a decidere il destino di un prodotto musicale ma tutto il contesto sociale. I ritmi della vita quotidiana lasciano infatti sempre meno spazio all’ascolto “esclusivo” di musica, e tendono a relegare la musica come evento condiviso, ovvero come sottofondo ad altre attività. Ecco perché quando vogliamo davvero ascoltare musica (cioè non limitarci a sentirla), cerchiamo esperienze “immersive”, ad esempio attraverso l’audio high end. Questa è anche la ragione per cui il concerto e le performance dal vivo tendono ad assumere un rilievo sempre maggiore.

Il concerto dal vivo: un momento magico

Il concerto dal vivo è un momento magico sia per il musicista che per l’appassionato di musica: è il momento in cui l’artista ha il privilegio della dedizione esclusiva dei nostri sensi. Noi ascoltatori ci prepariamo all’evento informandoci in anticipo, studiamo il contesto e arriviamo preparati. E per due ore non esiste altro. È il momento in cui si instaura un contatto e vogliamo godercelo fino in fondo. Il musicista questo lo sa, e dedica sempre più attenzione a questo momento. Molti puntano sulla scenografia e sulla coreografia, altri lo fanno cercando la perfezione “performativa”.

Resta il fatto che negli ultimi decenni l’abilità dei musicisti è cresciuta moltissimo e con essa è cresciuta la qualità dell’esperienza acustica. Non sempre, però, ci rendiamo conto delle difficoltà che si devono affrontare per dar vita a esperienze acustiche di elevato profilo in contesti ampi come quelli dei grandi eventi. Ci sono infatti due ordini di difficoltà che occorre affrontare in questi eventi: il primo è che mentre le distanze in gioco si moltiplicano, le lunghezze d’onda e la velocità di propagazione del suono rimangono la stesse. Di conseguenza non basta fare le cose in scala espansa perché tutto funzioni come nel salotto di casa. Un secondo aspetto è quello dell’acustica. Trattandosi di concerti itineranti, il sistema audio va adattato a contesti acustici spesso completamente diversi, il cui impatto sul risultato finale è enorme.

I concerti degli anni ’70 e ’80

Fino a inizio anni 80, c’era la convinzione diffusa che per creare le grandi potenze acustiche necessarie per i grandi eventi bastasse aumentare il numero di casse acustiche. Nei concerti rock degli anni 70, infatti, andavano molto di moda i “muri” di amplificatori (in parte “clean amp” e in parte “dirty amp”) che tappezzavano il fondale del palco. Presto i tecnici del suono di allora si accorsero che questa soluzione creava problemi molto fastidiosi.

Infatti si creavano figure di interferenza che risultavano molto sensibili alle frequenze in gioco. In alcune zone queste interferenze diventavano distruttive e in altre diventavano costruttive, e lo facevano in modo enormemente diverso per ogni frequenza. Il risultato era che in ciascun punto dell’area di ascolto il suono risultava “colorato” in modo molto variabile. I tecnici audio si resero conto che i diffusori potevano crescere in numero ma non in estensione spaziale. Vennero quindi adottati sistemi a “cluster” di diffusori, cioè composti da più gruppi concentrati di casse acustiche.

Questi gruppi, per evitare le figure di interferenza di cui parlavamo sopra, tipicamente erano costituiti da pile di casse, suddivise solitamente per bande di frequenza. Il problema principale di questi sistemi era nella distribuzione poco omogenea della potenza acustica. Infatti la pressione generata da sorgenti concentrate tende a calare di circa 6dB per ogni raddoppio di distanza, il che significa che ascoltatori in prossimità del cluster sentono un suono enormemente più intenso di coloro che stanno a distanze significativamente maggiori. C’era quindi il dilemma di dover rinunciare alla singola coppia di cluster per coprire grandi distanze e tornare a creare fantasiose figure di interferenza indesiderate.

Gli anni ’90 e i Line Array

Per superare questo problema, verso la metà degli anni ’90 fecero la loro comparsa i “line array”. Si tratta di cluster di casse acustiche non più concentrati, ma distribuiti lungo un asse circa lineare. Nell’approssimare una sorgente lineare, gli altoparlanti di questi array creano figure di interferenza controllate, in grado di diventare costruttive nella direzione desiderata e distruttiva in direzioni in cui non si vuole sprecare energia acustica (ad esempio verso l’alto). Grazie alla loro geometria, i line array sono in grado di produrre distribuzioni di potenza più uniformi nello spazio e in frequenza, producendo potenze acustiche che calano di circa 3dB per ogni raddoppio di distanza, invece dei 6 dB dei cluster tradizionali.

Questa soluzione, di fatto, era stata proposta già verso la metà degli anni ‘50 da Harry Olson, un progettista americano di origine svedese, noto per i suoi innumerevoli brevetti e invenzioni in campo acustico. Il line array di Olson, adatto alle frequenze vocali, venne poi esteso da altri ad applicazioni musicali verso la metà degli anni ’80, grazie a più moderne configurazioni multibanda. I moderni line array operano infatti per bande di frequenza separate le une dalle altre da opportuni filtri “cross-over”.

Ciascuna banda prevede altoparlanti diversamente posizionati e distanziati fra di loro in modo tale da controllare in modo più accurato le figure e le geometrie di interferenza. Le alte frequenze, invece, risultano difficilmente controllabili nei loro pattern di interferenza. Per queste, infatti, si adottano soluzioni basate su guide d’onda con geometrie accuratamente progettate per ottenere i pattern di radianza desiderati. Vengono anche utilizzati piccoli riflettori movimentati meccanicamente e controllati a distanza, per adattare la distribuzione angolare di potenza acustica alle condizioni locali dell’ambiente.

Oggi: i problemi irrisolti

Le schiere lineari hanno portato grandi miglioramenti nella qualità audio di grandi eventi. Oggi, infatti, le torri di line array dominano in tutti i concerti dal vivo in stadi e in grandi spazi aperti. Eppure siamo ancora lontani dalla qualità audio a cui l’impianto di casa ci ha abituati. Non dobbiamo infatti dimenticare che i grandi eventi prevedono distribuzioni di pubblico su spazi estesi e risulta difficile far contenti tutti allo stesso modo. Pensiamo, ad esempio, al problema dei ritardi di propagazione. Il suono, si sa, viaggia a una velocità di circa 340 metri al secondo. Anche se sembrano tanti, questa velocità è molto bassa e crea notevoli grattacapi.

Il primo, anche se meno rilevante, è il sincronismo fra quello che si vede e quello che si sente. Se siamo in uno stadio, seduti a una distanza di un’ottantina di metri dalla torre di casse più vicina, l’intervallo di tempo che trascorre fra il momento in cui vediamo il batterista percuotere un piatto della sua batteria, e il momento in cui lo sentiamo è di circa un quarto di secondo, abbastanza da confondere i sensi. Per ovviare a questo problema si usano grandi schermi che mostrano i musicisti con un lieve ritardo, scelto in modo tale da mitigare i ritardi di sincronismo per la maggior parte degli ascoltatori. Questo, però, è solo il minore dei mali.

Tentare di riprodurre in grande scala durante un concerto la classica geometria di ascolto del salotto di casa significa tuffarsi in un mare di problemi. Immaginiamo ad esempio la situazione in cui sono presenti due torri di line array, distanziate le une dalle altre di qualche decina di metri. In questo caso solo chi si siede nella “platea” in posizione centrale e frontale rispetto alle torri potrà percepire un suono stereofonico di qualità. Tutti gli altri sentirebbero suoni disallineati, echi indesiderati e altri problemi ancora. Infatti se gli array emettessero potenza acustica in tutte le direzioni orizzontali, gli spettatori in posizioni laterali, sentirebbero il suono del line array sul lato opposto significativamente ritardato rispetto a quello più vicino. I suoni diventerebbero confusi, la voce non sarebbe più intelligibile, ecc.

Le soluzioni dei tecnici del suono

Ecco perché gli approcci di massima adottati dai tecnici del suono sono solitamente molto drastici e brutali.

1. Quello forse più diffuso consiste nel disporre i line array nello spazio e controllarne la direttività in modo tale da creare una o più zone privilegiate (platee) da cui si gode un’ottima immagine stereo, e lasciare che tutti gli altri percepiscano un suono monofonico. Questa soluzione è ottenibile attraverso una partizione dello spazio in zone, ciascuna servita da una o due torri di line array, utilizzando (dove possibile) opportune linee di ritardo per compensare disallineamenti temporali e evitare echi.
2. Una filosofia simile prevede di utilizzare grandi torri di line array molto ravvicinate (in modo tale da non creare ritardi significativi) e concentrare la potenza di emissione su queste. Per aumentare la chiarezza del suono e, in particolare, l’intelligibilità del parlato, vengono poi usate casse di rinforzo (per le sole alte frequenze) piazzate in prossimità delle tribune e opportunamente ritardate. Naturalmente, l’utilizzo di grandi torri di line array comporta nuovi problemi. Infatti, quando il line array si estende per decine di metri, nascono problemi di ritardo e echi fra il suono prodotto alla sommità e quello prodotto alla base dell’array stesso. 3)
3. Un’ultima soluzione, drastica ma efficace, consiste nel concentrare tutte le sorgenti (array) in una zona molto concentrata (tipicamente l’apice di una struttura reticolare posizionata sopra il palco) e diffondere più immagini stereo a tutto tondo. L’esempio forse più celebre ce lo hanno dato gli U2 con il loro tour denominato “360”,cioè 360 gradi (il concerto al Rose Bowl di quel tour è disponibile in Blu-ray).

Gli U2, infatti potevano contare su una struttura a traliccio di dimensioni ciclopiche che reggeva 4 gruppi, uno per ogni lato di un quadrato immaginario, di line array orientati ciascuno su un gruppo diverso di tribune dello stadio. Erano soluzioni estremamente costose ma molto efficaci e scenografiche che hanno portato al “tutto esaurito” in ciascuna tappa del tour. Altri esempi di grandi strutture di sostegno e soluzioni acustiche all’avanguardia sono state adottate dai Genesis e da altri gruppi ancora.

Nonostante gli sforzi, comunque, il risultato è sempre stato più scenografico che acustico. L’immagine stereo, infatti, è raramente riprodotta, se non per gruppi limitati di spettatori, e la qualità del suono è sempre stata piuttosto modesta. Ad esempio la formidabile struttura del tour U2 360 era stata pensata per un concerto a cielo aperto, in uno stadio di proporzioni standard. Quando però il concerto fu proposto allo stadio di San Siro, le riflessioni del suono sui molti riflettori acustici imprevisti (presenza di un’ampia tettoia, geometria anomala delle tribune) ha fatto degenerare la qualità del suono percepita dal pubblico, specialmente in alto.

Gli ingegneri del suono che progettavano questi eventi dovevano affrontare difficoltà notevolissime. In particolare, lavoravano con strumenti molto limitati e devono progettare strutture da montare in tempi rapidissimi (5 giorni al massimo). Queste strutture erano progettate per una tipologia di ambiente che spesso non corrispondeva allo spazio in cui si svolgeva il concerto.

D’altro canto, andare a un concerto importante è sempre stato un investimento di tempo e di denaro significativo, quindi le aspettative degli spettatori erano ovviamente molto alte. La soluzione più ovvia è quella di organizzare eventi su scala più ridotta, ripetuti per molte serate. Molti musicisti scelgono questa strada e si accontentano di proventi più modesti, per ottenere i quali devono faticare parecchio. D’altro canto così facendo offrono spettacoli di altissimo profilo e di grande coinvolgimento per l’ascoltatore.

Soluzioni future

Per ottenere qualità acustiche elevate su scala maggiore, occorreva ripensare completamente la filosofia con cui si affronta la “sonificazione” degli spazi. Ad oggi, infatti, non è possibile pensare di customizzare e ottimizzare il sistema di diffusione acustica per ciascun grande spazio di concerto. I costi sarebbero proibitivi e i tempi non lo consentirebbero.

Possiamo però immaginare sistemi di diffusione avanzati, basati su “proiettori acustici” riconfigurabili dinamicamente (schiere planari di altoparlanti), in grado di produrre fasci acustici direzionali, controllati e progettati in base alla geometria dell’ambiente.

Questa stessa filosofia è adottata presso il laboratorio di Sound and Music Computing del Politecnico di Milano, come parte del progetto Europeo SCENIC. I principi che ispirano questo approccio vengono già insegnati nei corsi di Sound and Music Engineering (i corsi che il prof. Sarti teneva presso il Politecnico di Como, ora migrati a Cremona ndr.). Nel caso specifico della “sonificazione” di grandi spazi, possiamo immaginare un sistema in grado di identificare e localizzare i riflettori primari dell’ambiente, per poi sfruttarli per ricomporre il campo acustico desiderato attraverso procedimenti puramente geometrici.

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