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Impulse Response

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IMPULSE RESPONSE (IR)
COSA SONO, COME SI UTILIZZANO?


di Roby Rocks
pubblicato su
www.robyrocks.it
il 30 settembre 2019

Una questione molto importante che riguarda principalmente chi suona in digitale sono gli Impulse Response. Per alcuni è ancora qualcosa di poco chiaro e per questo cercherò di spiegare di cosa si tratta e come si utilizzano nella maniera più semplice possibile.
Gli Impulse Response sono utilizzati da noi chitarristi principalmente per
simulare i Cabinet degli amplificatori per chitarra.
Ma vediamoli un po’ più nel dettaglio e cerchiamo di capire come funzionano:
Impulse Response, abbreviato I.R., tradotto dall’inglese significa Risposta all’Impulso. In pratica è la rappresentazione di come un dato oggetto risponde ad un impulso che gli viene trasmesso.
Sebbene negli ultimi anni stiano spopolando, grazie soprattutto alla diffusione dei sistemi digitali che li implementano, il concetto di Impulse Response è abbastanza vecchiotto. Ideato negli anni ’80 e realizzato con efficienza nei ’90, serviva originariamente per
riprodurre in studio i riverberi degli ambienti più disparati.

La Teoria


Per capire meglio il concetto pensiamo di generare sempre lo stesso identico impulso (per esempio un battito di mani) in luoghi anche molto differenti come per esempio alla stazione della metropolitana o all’interno della biblioteca civica. Quello che sentiremo sarà notevolmente differente sebbene la sorgente (ossia il battito di mani in questo caso) sia la medesima.


Questo succede perché ogni cosa è di fatto un Corpo Risonante che, per le dimensioni, la forma e materiali di cui è composto, risponde in maniera unica e diversa allo stesso impulso. Questo è il motivo per cui una chitarra Martin suona diversamente da una Taylor, o un rullante Tema suona diversamente da uno Pearl. Lo stesso principio si applica quindi anche ai Cabinet!

La Pratica

Per la realizzazione di un IR, un brevissimo impulso contenente tutta la gamma di frequenze udibili (20-20.000 Hz), viene inviato al Cabinet interessato. Con un microfono posto di fronte al cono si registrerà così il suono generato, ossia la Risposta all’Impulso di quella specifica cassa. Alla fine si ottiene quindi un semplice file audio, solitamente un file wave (.wav) che altro non è che il nostro IR pronto per essere utilizzato. In questo modo abbiamo per così dire “profilato” (ossia fatto il profilo o per meglio dire una fotografia molto dettagliata) di quel Cabinet.
Ora possiamo prendere questo file e applicarlo a qualsiasi sorgente sonora. Applicandolo al segnale proveniente dalla nostra chitarra sarà come se stessimo suonando collegati a quella specifica cassa.

Le Variabili

Va detto comunque che negli IR le variabili sono numerosissime, qui ve ne cito alcune tra le più importanti:

  • I tipi di legni e le dimensioni del Cabinet, (se ad esempio è un 1x12" o un 4x12”)

  • Il tipo di coni che monta, (se per esempio sono Celestion o Jensen o V30 o G12)

  • Il tipo di microfono utilizzato per registrare (a condensatore, a nastro o dinamico)

  • La posizione del microfono (per esempio se è messo in asse con il cono o spostato verso l’esterno) e la distanza dal cono.


Dal momento che un IR è un file non modificabile rappresentante quel cabinet in quelle precise condizioni, tutte queste variabili appena descritte fanno si che ad ogni modifica si debba realizzare un specifico IR, il quale appunto avrà caratteristiche uniche e differenti dagli altri e per questo motivo, anche per un solo modello di cassa ci possono essere innumerevoli Impulse Response.

Tipi di IR

Gli IR non sono tutti uguali e, tralasciando le sopracitate differenze di ripresa (microfono, coni, distanza, ecc.), le principali differenze sono Risoluzione, Durata, Fase e Ottimizzazione.

Risoluzione
Per risoluzione possiamo intendere definizione. Molti produttori infatti realizzano e distribuiscono i propri IR in vari formati che differiscono in frequenza e profondità di campionamento. Troviamo infatti IR campionati in 44.100 Hz, 48.000 Hz, 96.000 Hz, ecc. Questa è la Frequenza di Campionamento ed indica il numero di “istantanee” al secondo prelevate da un segnale audio. Maggiore è la Frequenza di Campionamento, più la forma d’onda digitale sarà vicina a quella analogica, ossia maggiore sarà la fedeltà e la qualità sonora.
Gli stessi
IR differiscono poi in 16 bit, 24 bit, 32 bit, ecc. Questa è la Profondità di Campionamento o Profondità di Bit e determina l’intervallo dinamico dell’onda sonora. In sostanza una Profondità di Bit elevata fornisce più valori di ampiezza possibili, cosa che produce a sua volta un maggiore intervallo dinamico, un rumore di fondo inferiore e una maggiore fedeltà sonora.

Durata
Gli IR essendo di fatto dei semplici file audio (come una canzone o un brano musicale) hanno una durata. Una durata talmente breve da essere quasi impercettibile, ma pur sempre una durata. Esistono infatti IR della durata di 150 ms (millisecondi), 200 ms, 500 ms, ecc. La durata determina anch’essa la fedeltà della simulazione infatti un IR con durata maggiore, conterrà maggiori informazioni sul comportamento del cabinet stesso (come ad esempio naturali riverberazioni, riflessioni o assorbimenti) di un IR con durata inferiore.

Fase
Ci sono IR “normali” avvolte chiamati anche Raw mentre altri chiamati Minimum Phase o MP. Questi ultimi sono trattati in modo da avere la fase leggermente spostata. Questi IR nascono per permettere di usare 2 o più Impulse Response contemporaneamente senza incorrere in eventuali problemi di cancellazione di fase che si potrebbero verificare utilizzando due IR non trattati o Raw.

Ottimizzazione
Normalmente gli
IR vengono creati usando una risoluzione di 2048 sample, cioè 2048 campioni. Nell’ottica di ridurre il carico di lavoro della CPU, la risoluzione delle IR viene dimezzata ed ecco che nascono le IR Troncate o IR1024 perché appunto hanno una risoluzione pari a 1024 sample, la metà dell’IR completa. Tali IR avranno di conseguenza qualità e fedeltà ridotte, ma ridurranno il carico sulla CPU, e potremmo ottimizzare al meglio l’utilizzo del nostro sistema digitale.

La scelta del tipo di IR relativamente al tipo di
Campionamento e alla Durata, nonché la possibilità di usare o meno le versioni Troncate o MP dipende solo dalle vostre necessità e dalla potenza di calcolo del vostro sistema digitale, perché Campionamenti molto definiti, Durate maggiori o l’utilizzo di più IR simultaneamente richiedono una maggiore potenza di calcolo, pertanto il limite è imposto dalla vostra macchina. Per conoscere le caratteristiche degli IR compatibili consultate il manuale operativo della vostra pedaliera.

I 2 tipi di simulazione

Quindi, restando sempre in abito digitale, le tecniche di simulazione di un Cabinet sono 2:

1. La Modellazione Digitale con Modelli Matematici:
In questo caso la nostra pedaliera o il nostro computer, con degli algoritmi e calcoli molto complessi, simula il comportamento e la risposta che avrebbe quel tipo di Cabinet con quel tipo di microfono in quella posizione, ecc.
Lo svantaggio di utilizzare questo tipo di simulazione è che tendenzialmente hanno un realismo e una qualità inferiore agli IR. (n.d.r.: (almeno attualmente… non c’è da meravigliarsi se prossimi anni questo tipo di simulazione migliorerà)
Il vantaggio è che sono molto versatili infatti essendo semplicemente dei modelli matematici possiamo cambiare il tipo di microfono, spostarlo nella posizione che preferiamo, cambiare il tipo di cono, ecc.

2. L’Impulse Response:
In queso caso, come abbiamo appena visto, è una fotografia di quel cabinet con quel microfono in quella posizione.
Il vantaggio dell’utilizzo di un IR è che la fedeltà e il realismo sono ai massimi livelli, ad oggi sicuramente migliori rispetto alla moderazione digitale.
Lo svantaggio è che non è possibile modificarlo. Se vogliamo per esempio cambiare tipo o posizione del microfono dovremmo cambiare file e cercare il relativo IR con quelle precise caratteristiche. Ed ecco perché le cartelle di IR sono piene di decine e centinaia di file diversi, perché come ho detto prima, ogni file rappresenta un tipo di microfono in un data posizione con un tipo di cabinet, ecc.

Quindi da una parte abbiamo la qualità dall’altra la versatilità.
Quale scegliere tra i due? Dipende tutto dalle esigenze di ognuno di noi e sta proprio a noi decidere quale tipo di simulazione scegliere.

Conclusioni

Abbiamo visto il concetto e come si realizzano gli Impulse Response, quali sono le varie differenze e i vari tipi. Abbiamo visto anche le peculiarità dei due sistemi di simulazione, ognuno con i suoi pro e contro. Sta a voi decidere quale utilizzare e quale vi dà maggiori soddisfazioni, o comunque secondo il vostro gusto e al vostro orecchio possa essere migliore, perché non esiste nessun metodo “assoluto” e valido per tutti. Non esiste un giusto e un sbagliato ma solo quello che ci piace o necessario.

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