L' interazione debole

[MarioBon]

Nell'Universo si osservano quattro tipi di forze:
- la forza gravitazionale (tra masse)
- la forza elettromagnetica (tra cariche)
- la forza forte (che tiene assieme i nuclei degli atomi)
- la forza debole (responsabile del decadimento beta dei nuclei atomici).
La forza debole è anche detta "interazione debole". Recentemente la forza debole e la forza elettromagnetica sono state riconosciute come due aspetti di una unica interazione detta "elettrodebole".

L'interazione debole opera in ambito sub-atomico e non ha nulla a che vedere con l'HiFi. In elettronica (e in HiFi) si parla, invece, di segnali deboli ovvero di segnali di livello particolarmente ridotto (ai limiti del rumore) che richiedono, per essere trattati, tecniche particolari.

Un brano musicale è la sovrapposizione di una quantità di suoni: alcuni sono "forti" e facilmente riconoscibili (come la voce solista) altri sono molto più tenui (come la riverberazione) ma altrettanto importanti.
Il tema è: dato un brano musicale, quanto deve essere debole un segnale per non essere udito ovvero per non partecipare alla formazione della sensazione?
Abbiamo due riferimenti:
- dalla definizione di tempo di riverberazione un suono viene definito "estinto"
quando il suo livello è sceso di 60 dB;
- in otorinolaringoiatria un suono è giudicato non udibile quando il suo livello è
attenuato di 40 dB.
40 dB è la differenza di livello tra uno stimolo che giunge all'orecchio interno per via timpanica e lo stesso stimolo che giunge per trasmissione ossea.
Viene quindi naturale definire i "suoni deboli" quelli il cui livello è tra -60 e -40 dB.
Questi suoni vengono riconosciuti?
Un suono viene riconosciuto come musica o linguaggio se trasporta una informazione altrimenti il cervello lo classifica come rumore. Ne segue che un suono debole può essere riconosciuto se trasporta una informazione per esempio se è un riverbero e, come tale, mantiene un grado di correlazione con i suoni di livello maggiore.
La riverberazione ha a che vedere con la spazialità. Sembra quindi logico dedurre che i suoni deboli concorrano alla percezione della Spazialità.
per saperne di più:
http://audioitalia.mondoforum.com/viewt ... ?f=9&t=135

[scroodge]

Chapeu!
Era ora che qualcuno, accreditato di autorevolezza, operasse questa doverosa chiarificazione dei termini.
Grazie Mario

[Flavio Manganelli]

Salve!
Non è soltanto la mia prima volta qui, ma proprio la prima in un forum. Spero di cavarmela.

Desidero prima fare i complimenti per il livello altissimo degli argomenti e la competenza che vi distingue.
Per non dire dell'assenza di ridicoli litigi..

Rispondo all'ing. Mario Bon di cui ho letto ormai parecchi scritti, e del quale mi considero un "fan".

Di lui cito: "Sembra quindi logico dedurre che i suoni deboli concorrano alla percezione della Spazialità"

E' ancora più vero il reciproco: la ricostruzione spaziale della scena acustica concorre alla percezione dei suoni deboli.

Tutto questo ha molto a che fare con "l'effetto Cocktail", dove potremmo distinguere le parole di una certa persona tra tante perchè le relazioni spazio-temporali di quell'ambiente sono reali. Come lo sono le distanze e dimensioni relative percepite.
Pensiamo adesso di incasinare (o togliere) quelle relazioni, e di ascoltare questa marmellata riprodotta da sorgenti "concentrate" stereofoniche.
Saremo ancora in grado di distinguere? Non proprio.

La mancanza di una restituzione spaziale, combinata con la prossimità delle prime riflessioni nell'ambiente di riproduzione, provoca la mascheratura dei suoni più deboli.

E' questo il motivo per cui non li percepiamo, molto prima che siano attenuati di 40 o 60 dB.

E allora che facciamo?, beh comprimiamo la dinamica, o recuperiamo il vinile, per esempio.
Ma la dinamica è l'aria. Indispensabile.

[Mario_Bon]

Supponiamo che un "suono debole" sia a -40 dB. Un tasso di distorsione dell'1% potrebbe mascherarlo. Ancor più danni fa la distorsione di intermodulazione. Ancor peggio per i segnali a -60 dB. Quindi la qualità intrinseca della catena di riproduzione è fondamentale. Veniamo alla spazialità ovvero alla ricostruzione delle dimensioni del palcoscenico. Il senso di profondità è dato dalla riverberazione associata a ciascuno strumento. I segnali che riproducoo la riverberazione sono "deboli" e mascherati: dalla distorsione, dalle risonanze e dal livello del campo riflesso.
Quindi serve una catena di riproduzione con distorsione bassa, ottima risposta all'impulso (tepo di decadimento) e un ambiente co un tempo di riverberazione basso.
Qui le prime riflessioni laterali (ma anche quelle che provengono da dietro le spalle) giocano un ruolo fondamentale. Il parametro che caratterizza le riflessioni (oltre al livello delle stesse) è l'ITG ovvero il tempo che intercorre tra l'arrivo del suono diretto e quello della sua prima riflessione. Nei teatri l'ITG è alto, negli mbienti domestici è basso. Questo comporta che, all'orecchio dell'scoltatore, arriva "più roba" a ridosso del suono riflesso. Anche questo può essere classificato come mascheramento (non fosse altro perchè non ci dovrebbe essre). L'ITG di un ambiente domestico può essere aumentato (almeno al di sopra di una certa frequenza) con delle sorgenti direzionali e/o orientando i diffusori verso il punto di ascolto. In sostanza si fa in modo che le prime riflessioni passino dietro (o davanti) la testa dell'ascoltatore e che quelle provenienti da tergo giungano sufficientemente attenuate.
Comprimendo la dinamica del segnale in effetti si riduce la differenza di livello tra i suoni più forti ed i suoni pù deboli ma, dato che la compressione è una modulazioene di ampiezza, si introduce anche della distorione non lineare (distorsione di forma sui picchi che è anche tollerabile). Se poi si esagera succede quello che troviamo in molte registrazioni compresse: un suono piatto e privo di articolazione (loudness war). Questo avviene perchè la compressione non si limita più a produrre distorsione di forma ma produce proprio distorsione di intermodulazione.
Per migliorare la situazione si deve lavorare su più fronti:
- la qualità dell'impianto
- il posizionamento dei diffusori acustici
- un certo trattamento dell'ambiente
- la distanza di ascolto

Se si parte con un sistema di qualità non adeguata, o da un ambiente non adeguato, non sarà comunque possibile ottenere risultati ottimali

[Centogabbiani]

Questo dell'interazione debole e' un argomento stuzzicante.

Una volta a Boston sono voluto andare alla Boston Music Hall a sentire dal vivo la Boston Symphony Orchestra, in particolare il Messia. Un'altra volta ho fatto l'italiano DOCho sentito Criss Botti alla tromba. Comunque il motivo del mio interesse era appunto ascoltare un' opera nel "primo teatro" progettato per Concerti Musucali e non per Raffigurazioni Teatrali. Da un certo Wallace Sabine... che mise in pratica per la prima volta la sua "teoria" sul tempo di reverbero ottimale e sulla sua misurazione quantitativa. Con ottima intuizione sviluppo' la sua idea per una architettura molto grande, quale quella della sala concerti di Boston, basandosi sulla musica e non su scelte meramente scenografiche. Credo che ad un certo punto, avesse voluto valutare empiricamente l'effetto della presenza del pubblico sia in platea che nei palchi, che di fatto risultavano fortemente assorbenti in basso.

Ma ora viene il bello dell' "interazione debole", che mi sembra non sia stato accennato, ma che credo sia di particolare importanza per tutti.

Come fa un bimbo a riconoscere il parlato del proprio genitore (o viceversa) in una stanza piena di persone che fan bruisio? la soglia del rumore e'molto alta rispetto alla singola voce, ma ci si stupisce quando accade. Ed accade di frequente. Credo che sia innato nella struttura del nostro sistema di consapevolezza uditiva ovvero sensi percettori e segnali che il nostro cervello ricorda ed elabora assieme alla traccia di suoni pregressi, o di alterazioni timbriche o altro, che sono strutturate in un lasso di tempo, tirando fuori dal rumore imessaggi molto deboli "come per magia" . In sostanza il cervello lavora con l'udito e fa da lock-in su tracce in qualche modo predigerite. Se non ci fosse nulla di predigerito tutto sarebbe rumore irriconoscibile (detto molto direttamemnte e con le sottintese eccezioni).

Per fare un esempio in poche parole: sara' capitato a tutti di stupirsi di aver sentito certi dettagli, nuove sonorita', o timbrica tale per cui si riesce a decodificare la tipologia di corda dell'arco o il labbro "affaticato o muscolare" del suonatore nel proprio brano di riferimento, ad un certo punto negli anni ee da un certo impianto. Non sono 40dB o 60dB o altri dB, non e'solitamente distorsione del'impianto che crea nuovi suoni, e' una percezione sotto i 100 dB istantanei, se mi passate il termine, che integrati in un certo tempo di ascolto e elaborati restitiuscono certe interazioni deboli molto deboli che fanno la differenza. Gli impianti allora sono chiamati sempre a dare il massimo, nei limiti e nelle more della costruzione, il massimo perche'quello devono fare. In molte registrazioni cé' sempre troppo di bello da ascoltare per poter ascolarlo tutto in una sola vita.

[Centogabbiani]

Aggiungo che l'interazione debole la ho cercata di risolvere , cioe' udire nel messaggio principale, ascoltando in cuffia....
per eliminare tutti i problemi dovuti all'ambiente, avere amplificatori semplici e di potenza in classe A significativamente elevata rispetto al driver della cuffia, usare cuffie di qualita' ... ho sperato che fosse una soluzione. Ma poi ci si accorge che in cuffia manca un po' l'ambiete del suono, cioe' manca la potenza percepita fisicamente e forse le registrazioni sono mixate e edulcorate per essere riprodotte da diffusori a pavimento e non da cuffie.

La cuffia potrebbe essere un buono strumento per valutare l'interazione debole presente nei messaggi musicali?