Tutorial: come creare una risposta impulsiva da un cabinet

14 12 2007

Su queste pagine abbiamo già parlato dell’utilizzo delle risposte impulsive come simulazioni di casse e microfoni. Ora vedremo come catturare tali risposte impulsive da sistemi hardware, in particolare da cabinet per amplificatori.

A tal proposito impareremo ad utilizzare un software molto utile e ben fatto, Voxengo Deconvolver, di cui è possibile scaricare la copia dimostrativa dal sito ufficiale. L’unica limitazione della versione demo di questo prodotto, è che si possono deconvolvere un massimo 3 risposte impulsive per sessione, dopodichè sarà necessario riavviare il programma.

 Voxengo Deconvolver è una utility piuttosto semplice, con molte funzioni interessanti, e fornisce tutti gli strumenti necessari al nostro scopo.

Innanzitutto ci servirà un Test Tone, ovvero un segnale da far passare attraverso il nostro sistema hardware di cui intendiamo catturare la risposta impulsiva.

Generalmente viene usato un segnale sine-sweep come Test Tone, e Voxengo Deconvolver ci permette di crearlo con estrema semplicità: cliccate su “Test Tone Gen” ed inserite i parametri del vostro sine-sweep, preferibilmente 24 bit, 96 KHz, 12 sec. Deconvolver creerà il vostro segnale in formato .wav con i parametri da voi selezionati.

Oltre al Test Tone ci occorre il Processed Test Tone, che è semplicemente il Test Tone passato attraverso il nostro hardware e nuovamente registrato. Il Processed Test Tone dunque, conterrà l’equalizzazione e l’eventuale riverbero del nostro sistema catturato.

Facciamo un esempio pratico: vogliamo creare la risposta impulsiva di un cabinet.

Dobbiamo dunque spedire il Test Tone attraverso il cabinet e registrare con un microfono ciò che esce dal cabinet stesso.

Semplicemente, quindi, posizioniamo un microfono davanti al nostro speaker e colleghiamo il microfono (con preamplificatore) al nostro PC, in quanto vogliamo registrare ciò che riceve.

Come inviamo il Test Tone al cabinet? Semplicemente collegando l’uscita di un nostro dispositivo di riproduzione contenente il Test Tone (quale può essere la scheda audio di un PC, un lettore CD/MP3, ecc.) all’amplificatore collegato al cabinet.

Ricordate che la risposta impulsiva contiene l’equalizzazione dell’intero sistema, quindi, se volete catturare il suono di un cabinet, non passate per il preamp dell’amplificatore, ma collegatevi direttamente al finale.

Una volta collegato il dispositivo di riproduzione al finale (collegato al cabinet), attiviamo la registrazione del microfono e inviamo il nostro Test Tone. Ciò che il microfono catturerà sarà il nostro Processed Test Tone.

Ricordatevi di registrare con lo stesso sample rate del Test Tone (ovvero se avete creato un Test Tone a 96KHz, registrate a 96KHz, non a 48KHz o 44.1KHz, o il procedimento non funzionerà!).

Dicevamo sopra, che la risposta impulsiva contiene l’equalizzazione dell’intero sistema, per cui, nel nostro caso, il Processed Test Tone conterrà l’equalizzazione del finale, del cabinet e del microfono. E’ quindi impossibile catturare la risposta in frequenza della sola cassa, in quanto necessitiamo di registrare con un microfono per ottenere il Processed Test Tone. Anche l’equalizzazione del finale sarà coinvolta, dunque, ma ciò può essere ovviato utilizzando finali Hi-Fi. Vi ricordo che, come sempre in musica, le soluzioni Low-Fi possono portare i risultati migliori. Quindi non abbiate paura ad utilizzare un finale a valvole magari, potreste ottenere risultati migliori che utilizzando un sistema Hi-Fi.

Dunque ora abbiamo il Processed Test Tone, quindi riapriamo il nostro Voxengo Deconvolver, selezioniamo come Test Tone il sine-sweep creato in precedenza e come File To Process il nostro Processed Test Tone.

Una nota fondamentale (tratta dal manuale di Voxengo Deconvolver) : quando esportate il Processed Test Tone come .wav (in un file mono, possibilmente), aggiungete sempre un piccolo istante di silenzio alla fine del segnale. Un secondo è più che sufficiente. Se non lo fate Deconvolver non riuscirà a creare la risposta impulsiva.

Fatto questo, nella parte bassa dell’interfaccia del programma, dobbiamo scegliere i parametri di creazione della nostra risposta impulsiva: solitamente io utilizzo bit depth 24, e metto il check solo su Normalize to -0.3db. Se volete, provate a selezionare anche MP Transform, in quanto, da come asserito sul manuale del software, potrebbe dare dei risultati più realistici. Sperimentate in ambo i modi, dunque.

Cliccate ora su Process ed il gioco è fatto: verrà creato un nuovo file .wav con suffisso “_dc” (a meno che non abbiate disattivato l’inserimento del suffisso dal programma). Quella è la nostra tanto agognata risposta impulsiva.

Se avete fatto tutto bene, aprite il file con un riproduttore musicale e sentirete solo un brevissimo “click“. Se aprite il file con un wave-editor (tipo Audacity) dovreste vedere una piccola onda che si smorza rapidamente fino a diventare silenzio.

Collegate la vostra chitarra al PC, aprite il vostro Amp Sim preferito sul vostro Host, disattivate la cassa, aprite Voxengo Boogex dopo l’Amp Sim e caricate questo file al suo interno (andatevi a leggere l’articolo precedente se non capite di cosa sto parlando).

Suonate… se il suono è come quello di una cassa microfonata avete fatto tutto bene. Se quando smettete di suonare avvertite un fastidioso delay o degli strani comportamenti stile flanger, è del tutto normale: aprite la risposta impulsiva con un wave-editor e tagliate la coda non appena le oscillazioni dell’onda terminano, rendendolo molto breve. Salvatelo e ricaricatelo su Boogex. Questo risolverà il fastidioso problema.

In ultimo… condividete le vostre risposte impulsive!

Wild Hades

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6 responses

14 12 2007
VC

Volendo puoi anche giocarci con Matlab…divertentissimo, non molto efficiente però :D. Nè tantomeno accessibile ai più…
Molto carina l’idea di popolarizzare certi metodi propri dell’ingegneria.
La mia perplessità rimane sempre quella, senza nulla togliere alle magie numeriche della convoluzione/deconvoluzione.
Non puoi modellare un sistema di cui le cose più belle sono proprio le non-linearità con un metodo nato dai sistemi lineari…
Per questa precisa ragione, continuo a sostenere i modelli fisici più che la convoluzione…proprio perchè, seppure anche i modelli dei componenti presuppongano che il sistema sia “localmente linearizzabile” (basti pensare, facendo un salto a quello che sto studiando di recente, a simulatori circuitali quali SPICE, che operano per linearizzazioni ricorsive sempre più precise), concedono qualche grado di libertà “dalla parte dei bottoni”, come direbbe un mio stimato professore.
Oltretutto, rimane sempre il limite computazionale, la potenza di calcolo richiesta dall’uno e dall’altro metodo e la sua applicabilità e modificabilità real-time, che per la convoluzione non ha mai dato grossi risultati.
Sono un pò di fretta causa esami…appena ho un pò di tempo rileggo il tutto e vedo di aggiungere qualche contributo interessante; sperando che questa corsa finisca presto o tardi…

14 12 2007
wildhades

Ovvio, ma qui stiamo parlando di cabinet e microfoni, strumenti in cui il 95% del “bello” è dato dalla risposta in frequenza e il 5% da non linearità tipo distorsione dei coni (cosa tra l’altro non sempre ben voluta)…
Attualmente l’utilizzo della convoluzione rappresenta senza alcun dubbio la migliore scelta per quanto riguarda la simulazione di casse + microfoni.
Simulatori di cassa non basati su convoluzione, ma su modellazione, portano a risultati decisamente ridicoli…
Tra l’altro questa tecnica è uno standard da un bel po’… il POD 2.0 già usava casse e microfoni basati su risposte impulsive…

14 12 2007
VC

Stavo alludendo alla simulazione degli stadi di amplificazione in quanto tali, perdonami…cosa non succede a scrivere di fretta.
Non posso non darti ragione, anche se onestamente la strada che mi affascina di più è l’implementazione di non-linearità ed elementi caotici, probabilistici sui suoni…la “randomness” non è sempre desiderabile, eppure è componente imprescindibile di qualunque processo reale!
Indubbiamente è computazionalmente onerosa (esiste una piuttosto ampia letteratura su algoritmi che immagino conoscerai)…ma credo sia uno dei prossimi passi da compiere nel software per l’elaborazione audio…

15 12 2007
Mau

Credo che per l’home-rec la convoluzione sia semplicemente una manna dal cielo .. soprattutto per noi chitarristi il cui suono “ciccione” spesso corrisponde al mettere la testata a chiodo! 🙂
In passato ciò si risolveva con gli attenuatori di potenza (uno famoso mi sembra che fosse il power brake di casa Marshall) collegati direttamente sulla testata al fine di ridurre l’emissione del cabinet nonostante master e gain fissero a 10/10 eheh!
il grande Begotti in collaborazione con Cicognani in passato ha prodotto il Brutus IsoBox che altri non è che una cassa isolata con con un mic interno.
Tutto questo invece ora è possibile con un costo .. nullo?! evvai…

16 12 2007
VC

Io di chitarre di recente ne ho registrate, fortunatamente senza bisogno di convoluzioni perchè nella reggia-mansarda-studio del cantante-chitarrista-compositore siamo isolati dal mondo. La cosa più affascinante è vedere come cambiano i parametri spostando il microfono, come certe componenti armoniche siano più o meno accentuate…i misteri della fisica ;).
E’ ufficiale, da febbraio comincio a lavorare nell’ambito di filtri adattativi per la deconvoluzione nel dominio del tempo…spero di riuscire a postare qualcosa in questa sede, articoli o riassunti di interesse visto che il parallelo fra il progetto che seguirò e il mondo dell’audio è grande.
Rinvio gli auguri a data più inoltrata, cari colleghi!
We’re making history!

16 12 2007
wildhades

La posizione del microfono è fondamentale, a volte anche la scelta dello speaker (non suoneranno mai identici, anche se sulla stessa cassa e dello stesso modello)…
La convoluzione ha il vantaggio di poter usare diversi modelli di finale/cassa/mic/preamp/room senza averli a disposizione e senza dover sparare il volume troppo in alto con il rischio di rovinare l’acustica della stanza.

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