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il nuovo museo e laboratoriodel suono riprodotto a Parma
Angelo FarinaDipartimento di Ingegneria Industriale, Università di Parma,
Via delle Scienze 181/A - Parma, 43100 ITALIA –HTTP://pcfarina.eng.unipr.it
E-mail: [email protected]
INNOVAZIONE TECNOLOGICA PER LA MUSICA TRASMESSA E RIPRODOTTA
Ravello, 16 giugno 2007
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La Casa del Suono
• Nasce dalla collaborazione fra Comune di Parma ed Università di Parma, grazie al contributoeconomico della Casa della Musica, dellaPresidenza del Consiglio dei Ministri e dellaFondazione Cariparma
• E’ il luogo preposto alla esposizione della famosa“collezione Patanè” di radio d’epoca e fonografi, messa a disposizione dal CNIT
• E’ un laboratorio di ricerca elettroacustica, dotatodelle più moderne tecnologie di registrazione e riproduzione sonora a grande numero di canali
Presidenza del Consiglio dei Ministri
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Argomenti
• Restauro della ex-chiesa di S.Elisabetta• Esposizione della collezione Patanè• Impianto sonoro di “commento”
all’esposizione• Il LAMPADARIO SONORO, un innovativo
sistema di riproduzione sonora (WFS planare)• La sala di ascolto da 30 posti (WFS lineare)• La sala di ascolto monoposto (Binaurale,
Ambisonics, Ambiophonics)
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La Chiesa di S.Elisabetta
Chiesa a pianta quadrata di epoca barocca, con retrostante cappella rettangolare
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La Chiesa di S.Elisabetta
Il corpo principale è caratterizzato da un alta cupola decorata e molto luminosagrazie alle numerose finestre, al centro della quale è stato collocato il
LAMPADARIO SONORO
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La Chiesa di S.Elisabetta
Prima del restauro, la chiesa, abbandonata da decenni, era in condizioni miserevoli
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La Chiesa di S.Elisabetta
Avanzate tecniche di restauro hanno riportato l’edificio all’antico splendore
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La Chiesa di S.Elisabetta
Avanzate tecniche di restauro hanno riportato l’edificio all’antico splendore
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Allestimento espositivo
6 nicchie circolari realizzate con teche in metallo-vetro, collocate nelle 6 cappelle della chiesa, contengono la maggior parte dei “pezzi” esposti
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Allestimento espositivo
Nella stanza posteriore trovano posto le due sale d’ascolto
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La collezione Patanè
• La collezione é stata donata al CNIT, per esporlain modo permanente nella sua amata Parma, dalcompianto don Giuseppe Patanè, figura disacerdote e collezionista, che l’ha raccolta lungotutto l’arco della sua vita con passione e competenza.
• La collezione conta circa 400 pezzi che vanno daiprimi esemplari di radio a galena fino agliapparecchi radio domestici ed ai fonoriproduttoridei primi anni del dopoguerra, tutti perfettamenterestaurati e funzionanti.
• La collezione comprende anche alcuni “pezzi”particolarmente rari, quali una macchinacrittografica Enigma
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La collezione Patanè• Alcuni esemplari facenti parte della collezione
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La collezione Patanè• Alcuni esemplari facenti parte della collezione
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La collezione Patanè• Alcuni esemplari facenti parte della collezione
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Touch screen
SpeakersSpeaker
Impianto sonoro nicchie
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Focus
SPEAKER
Absorbtion
Impianto sonoro nicchie
Vengono impiegati line-arrays verticali, con controllo DSP per focalizzare ilsuono verso il basso, ove sono collocate apposite “trappole acustiche”fonoassorbenti
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8 ch. DSP
8 ch. AMPPlayer
Listener
Delays ..
Controllo DSP dei line arrays
QSC 8-channels amplifier + BASIS DSP controller / Cobranet interface
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Controllo DSP dei line arrays
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Le nicchie espositive
Nicchia n. 1 - FONOGRAFI E GRAMMOFONI1897-1923
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Le nicchie espositive
Nicchia n. 2 - RADIO1921-1926
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Le nicchie espositive
Nicchia n. 3 - RADIO E GRAMMOFONI1926-1929
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Le nicchie espositive
Nicchia n. 4 - RADIO1930-1935
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Le nicchie espositive
Nicchia n. 5 - RADIO E RADIOGRAMMOFONI1935-1954
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Le nicchie espositive
Nicchia n. 6 - RADIO, GIRADISCHI, AMPLIFICATORI, STEREO1950 - 2007
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Aλ
convexfocusconcaveAbsorption
1 kHz
2 kHz
500 Hz
Il “Lampadario Sonoro”
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Progetto e realizzazione
Special 32 Ohm model by Ciare
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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)
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Hardware di pilotaggio
64 output channels
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Software structure on Linux PC
“WFS Focus”Software(runtime controlled
multichannelprocessor)
to the feeding system...
Audio Application
+ WFS plug-in
Audio64 ch(MADI bus)
Audio Mono 1
OSC WFS GUI
OSC
MIDI or OSC
controller
External Audio
MIDI orOSC
AudioMono 2
Software di pilotaggio
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MIDI or OSC“WFS Focus” structure
Software di pilotaggio
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Le sale di ascolto
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Le sale di ascolto
• La sala bianca ospita sino a 30 ascoltatori, ed è dotata diun sistema surround planare tipo WFS (176 altoparlanti)
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La sala da 30 posti
• Gli altoparlanti sono in casse chiuse separate, incorporati dentro la struttura fonoassorbente delle pareti
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Sintesi di un ambiente virtuale con WFS
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Software per WFS gratuito!
• Il programma Wonder per Linux consente dimuovere a piacimento le sorgenti virtuali
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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)
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La sala monoposto
• La sala è dotata di un totale di 26 altoparlanti
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La sala monoposto
• L’involucro multistrato a secco garantisce ottimoisolamento e bassa riverberazione interna
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La sala monoposto
• La stanza è foderata da pannelli modulari di legno e fibradi poliestere, coperti da tela scura. Il trattamento, qui simulato con il software Ramsete, permette un Tempo diRiverbero pari a 0.40s nella banda dei 125 Hz e un valorepiù basso salendo in frequenza.
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Tecnologia Ambisonics
Registrazione Elaborazione Riproduzione
CODIFICA
B-Format
DECODIFICA
Speaker-feeds
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• Microfono Soundfield (TM) per la registrazione di 4 canali: 1 omnidirezionale (pressione ) e 3 figura-di-8 (velocità)
Registrazione
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High Order Ambisonics (HOA)• Cosi’ come una analisi in frequenza più dettagliata richiede una serie di Fourier con molti
termini, altrettanto una analisi spaziale più dettagliata richiede un maggior numero diArmoniche Sferiche
• Sommando con opportuni guadagni le armoniche sferiche sino al 3° ordine, si ottiene un “microfono virtuale” che può assumere una curva di direttivittà molto complessa, esattamente allo stesso modo con cui la somma di numerose sinusoidi ricostruisce unaforma d’onda complessa:
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
dcCos(5)Sin(5)Cos(10)Sin(10)
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3Sum
-20
00
5 10 15 2025
3035
4045
5055
6065
70
75
80
85
90
95
100
105
110
115120
125130
135140
145150
155160165170175
180185190195200
205210
215220
225230
235240
245
250
255
260
265
270
275
280
285
290
295300
305310
315320
325330
335340345350 355
0
0.350
5 10 15 2025
3035
4045
5055
6065
70
75
80
85
90
95
100
105
110
115120
125130
135140
145150
155160165170175
180185190195200
205210
215220
225230
235240
245
250
255
260
265
270
275
280
285
290
295300
305310
315320
325330
335340345350355
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Armoniche sferiche HOA
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Microfono sferico 4° ordine
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Software per process. Ambisonics
Linux - Jack: AmbiDeco decoder by Fons Adriansen (open source, free)
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Software per process. Ambisonics
Windows: VST plugins by Gerzonic, Dave Malham, Bruce Wiggins (freeware)
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Software per process. Ambisonics
Windows: Visual Virtual Microphone by David McGriffy (freeware)
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Hardware low-cost per HOA• Si impiega un PC con sottosistema audio MADI
Stereo-Dipoles
Am
biso
nics
2D /
3D
Binaural
Multicore PC
RME MADI interface
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Disposizione degli altoparlanti
Ottagono Ambisonics orizzontaleCubo Ambisonics 3DCasse Stereo standardStereo-Dipolo Frontale Stereo Dipolo PosterioreStereo Dipolo Superiore
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Ambisonics: esempio
• Registrazione con Soundfield
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Ambisonics: esempio
• Elaborazione in tempo reale con Audiomulch
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• Definizione contenuti espositivi e coordinamento: Alessandro Rigolli (per l'Istituzione Casa della Musica)
• Progettazione allestimento espositivo: Dario Costi e Simona Melli architetti
• Realizzazione allestimento espositivo:– Leonardo Laboratorio di Costruzione S.n.c. via G. Giusti, 4/a Parma– Gruppo Fallani S.r.l. via Pialoi, 100 Marcon (Ve)– Tecno-fer S.r.l. v.le Basetti, 14 Parma
• Progettazione e realizzazione componente acustica (LAE):– AIDA srl via G. Sicuri, 60/a Parma– Genesis via Benedetta, 83 Parma– Audiolink via Monte Prinzera, 17 Parma
• Sistemi informatici: IT City S.p.A. via Traversetolo, 36/a Parma
• Cablaggio:– Albacom.Amps Telecomunicazioni S.p.A.– Guglielmo srl via Livatino 9 Reggio Emilia
Aet Parma Srl via Lelio Guidotti 15/A Parma
Ringraziamenti
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Ringraziamenti
• La progettazione acustica e la realizzazione degliimpianti sonori sono stati resi possibili dal:
Laboratorio di Acustica ed Elettroacustica(LAE)www.laegroup.org
Parma