Nel processo di produzione di un disco, dalle riprese degli strumenti al mastering, è necessario allineare correttamente le apparecchiature audio.

In pratica, si deve fare in modo che tutte le apparecchiature lavorino con gli stessi standard di riferimento per la misurazione del segnale da registrare, manipolare e finalizzare per il CD-Audio.

Può succedere di registrare un segnale che riprodotto col sequencer e ascoltato dai monitor suoni bene, invece una volta esportato, risulta troppo basso, presentare un’eccessivo rumore di fondo o, nella peggiore delle ipotesi, risultare distorto.

Tutti questi problemi sono imputabili, tra gli altri fattori, anche alla mancanza di allineamento elettrico tra i componenti del setup di registrazione collegati tra loro (mixer, registratori, convertitori AD/DA etc.).

L’allineamento elettrico

L’allineamento elettrico, detto anche SOL (Standard Operating Level), è il livello standard di operatività a cui tutti gli stadi dell’equipaggiamento (ingressi e le uscite di mixer, effetti, amplificatori etc.), devono essere allineati per ricevere e inviare il segnale agli stessi valori di tensione elettrica.

La gestione dei livelli

Ogni stadio riceve in ingresso un segnale elettrico, lo manipola e lo restituisce in uscita. Il segnale che esce da uno stadio andrà all’ingresso del successivo che, a sua volta, opererà una nuova trasformazione, e così via.

Un microfono collegato al mixer analogico (o all’ingresso della scheda audio), dopo esser stato manipolato andrà a finire agli ingressi dell’amplificatore dei monitor nearfield.

Gli standard di riferimento dei segnali analogici e digitali

Nel campo della registrazione audio esistono due standard di riferimento per i segnali analogici, uno professionale a +4 dBu e l’altro semi-professionale a -10 dBV.

Per i segnali digitali, lo standard di riferimento è fissato a 0 dBfs.

In pratica, questo significa che un mixer analogico con ingressi e uscite a +4 dBu deve essere collegato a una scheda audio che riceve segnali a +4 dBu (qualità professionale) oppure devono lavorare tutti e due a -10 dBV (qualità semi-professionale).

Se non si rispettano questi standard, si incorre in fastidiosi problemi: collegando le uscite a +4 dBu di un mixer analogico ad una scheda audio con un livello standard di operatività a -10 dBV, il segnale che giunge a quest’ultima risulta molto alto e quindi distorto.

Questo succede a causa dei diversi voltaggi utilizzati per i circuiti elettrici delle due apparecchiature audio: il mixer professionale, quando il meter segna +4 dBu, lavora con un voltaggio di 1.2 Volt, mentre l’apparecchiatura audio semi-professionale, quando il meter indica -10 dBV, lavora con un voltaggio di 0.32 Volt (un voltaggio maggiore significa una riproduzione più accurata della forma d’onda del segnale e, quindi, della qualità audio).

Questo problema, comunque, può essere risolto grazie ad un attenuatore di segnale detto Pad, di cui tutte le apparecchiature professionali (e anche alcune semi-professionali) sono dotate

Il Pad di attenuazione del segnale

Il Pad riduce il segnale audio di 12 dB, portandolo da + 4dBu a -10 dBV.

In questo modo le due apparecchiature lavorano allo stesso livello, tuttavia a voltaggi bassi anche l’ampiezza del segnale è minore, quindi, si ha un maggiore rumore di fondo riducendo il rapporto S/N (Segnale/Rumore).¹

Se ipotizziamo l’esempio contrario, ossia un segnale a -10 dBV che entra in uno stadio a +4 dBu, è necessaria una preamplificazione per raggiungere il livello di operatività professionale. In questo caso basta agire sui trim (Gain) predisposti sul canale del mixer, oppure usare un preamplificatore.

In genere, le schede audio professionali permettono di selezionare, per gli ingressi e le uscite, il livello a + 4 dBu, a cui collegare le uscite a +4 dBu provenienti dal mixer. Quest’accorgimento è un primo passo per un perfetto allineamento di tipo professionale.

A questo punto, non rimarrà che effettuare l’allineamento digitale e quello acustico.

Come lavorano i professionisti dell’Audio

Dopo aver collegato tutti gli stadi (ingressi e uscite), del setup di registrazione aventi lo stesso SOL, bisogna allineare il segnale visualizzato sul VU Meter, con il Peak meter del mixer analogico, e con il segnale digitale misurato dal Peak meter della scheda audio o della DAW

Vale lo stesso se colleghiamo le uscite master del mixer analogico agli ingressi di un Dat o un registratore di CD e, in generale, per qualsiasi apparecchiatura analogica collegata ad una digitale.

EBU e ITU

Esistono, a tal proposito, norme da seguire divulgate dalla EBU (European Broadcasting Union) e ITU (Jnternational Telecommunication Union), due organizzazioni con l’obiettivo principale di promuovere la standardizzazione nel settore delle telecomunicazioni.

In particolare, con la circolare R68, EBU e ITU raccomandano ai professionisti del settore audio di allineare i segnali elettrici con quelli digitali, con un livello di 18 dB in meno rispetto al massimo consentito dai supporti digitali prima che raggiungano la soglia di distorsione (0 dBfs).

Per effettuare questa calibrazione bisogna mettere in riproduzione un tono sinusoidale di riferimento a 997 Hz campionato ad una frequenza di 48 KHz indipendentemente dalla risoluzione (16 o 24 bit), registrato su Dat (o su un notebook) e collegato al mixer analogico.

Quando entrambi i Fader dei due mixer (quello analogico e quello del mixer della scheda audio) sono posizionati sullo 0, il VU meter dell’analogico deve indicare i -6 VU (0 dBu sul Peak Meter), mentre, quello digitale della scheda audio deve segnare i -18 dBfs sul Peak meter.

Ovviamente per aggiustare i livelli di queste misurazioni bisogna intervenire con il trim (il Gain) su entrambi i mixer.

Allineamento delle apparecchiature audio

Allineamento delle apparecchiature audio secondo lo standard EBU – ITU

Le norme EBU e ITU raccomandano questo allineamento di segnali: inviare un segnale di test dalla console al registratore e posizionare il Fader sullo 0 VU (1), arrivare a -6 dB VU di ampiezza RMS (0 dBu di picco) (2) in uscita sul mixer analogico (il 50% del segnale) e allineare il segnale in ingresso sulla scheda audio, o altro registratore digitale, a -18 dBfs (3).

Lo standard SMPTE

Un altro standard, di cui abbiamo già accennato in un precedente articolo, è l’SMPTE RP 155.

Si tratta delle norme americane che raccomandano l’allineamento seguente: quando entrambi i Fader dei due mixer (quello analogico e quello del mixer della scheda audio) sono posizionati sullo 0, il VU meter del mixer analogico deve segnare 0 dB VU (+4 dBu sul Peak meter), mentre quello digitale della scheda audio deve indicare -20 dBfs sul Peak meter.

Lo standard americano, visto un intervallo di 6 dB in più, è indicato per allineare setup di registrazione analogica professionali con headroom fino a +24 dBu.

Allineare correttamente le apparecchiature audio in Recording Studio

Allineamento audio secondo lo standart SMPTE

Ecco come seguire le norme dello standard americano SMPTE RP155 per effettuare l’allineamento tra apparecchiature analogiche e digitali: inviando un segnale di test dalla console al registratore digitale bisogna metter il Fader del mixer analogico su 0 VU (1), arrivare a +4 dBu di picco (o dB VU di ampiezza RMS) (2) in uscita sulla console analogica e allineare il segnale in ingresso sul registratore digitale a -20 dBfs (3).

L’allineamento acusticoAllineamento Acustico

Il terzo passo da compiere, prima di essere operativi, è quello dell’allineamento acustico. Si tratta dello standard di riferimento della pressione sonora che dovranno esercitare i monitor rispetto al punto di ascolto del fonico.

In pratica, se optiamo per lo standard EBU, si usa un rumore rosa che ha la stessa ampiezza RMS (-6 dB VU) del tono sinusoidale usato per allineare gli stadi analogici con la scheda audio del computer e si procede nel modo seguente: si prende un fonometro, si posiziona sullo sweet spot (il punto di ascolto del fonico rispetto ai monitor), rivolto verso il primo diffusore.

Quindi, si mette in riproduzione il rumore rosa su un programma come un audio editor (Wavelab, Audition, Audacity etc.) e, appena il meter digitale segna – 18 dBfs di picco, si passa a regolare il volume dei monitor fino a quando lo strumento di misura (fonometro) rileva una pressione sonora di 85 dBspl.

Si ripete la stessa operazione anche per il secondo diffusore.

Per concludere, è necessario oltre all’allineamento acustico, tarare i monitor in modo da ottenere una risposta lineare su tutte le frequenze.

Unità di misura da considerare quando si lavora con l’audio e corrispondenze per l’allineamento tra le varie apparecchiature analogiche e digitali

UNITÀ
DI
MISURA
DBVU DBSPL DBU DBV DBFS
UTILIZZO Nella misurazione
del
segnale audio
(RMS)
In campo acustico per la pressione sonora Nei segnali analogici
professionale
Nei segnali analogici
semiprofessionale
Nei segnali digitali
SIGNIFICATO Indica l’ampiezza efficace del segnale audio, ossia quella realmente percepita
e non misurata
dal peak meter
Segnale il livello del suono generato da una sorgente “acustica” (strumenti musicali) Grandezza che indica il livello del suono manipolato attraverso una console analogica professionale Misura il livello del suono trattato da un mixer analogico semi-professionale o da un impianto Hi Fi casalingo  Lo standard del livello del suono manipolato le apparecchiature digitali
LIVELLI
MASSIMI
 + 3 dB VU (Oltre questa soglia si ha
la distorsione per saturazione)
120 dBspl (soglia del dolore dell’apparato uditivo)  Da +18 dBu a +24 dBu  
(In base al tipo di apparecchiatura, oltre questa soglia si ha la distorsione per saturazione)
 Da +2 dBV a +4 dBV
(dipende dalla qualità e dal tipo di apparecchiatura. Oltre lo soglia si ha lo distorsione per saturazione)
0 dBfs 
(Oltre questa soglia si ha lo distorsione digitale o clipping dell’onda sonora)
ALLINEAMENTO
CONSIGLIATO
(EBU e ITU)
0 dB VU 
(livello mostrato sul VU meter con i fader dei canali sullo 0)
85 dBspl
 (pressione sonora dei diffusori misurata con un fonometro di pesatura C)
+ 4 dBu
 (livello indicato dal Peak meter)
-10 dBV*
(livello sul Peak meter con Pad di attenuazione di 12 dB inserito sugli stadi d’ingresso)
– 20 dBfs
ALLINEAMENTO CONSIGLIATO (SMPTE RP155)  -6 dB VU
(livello indicato sul VU meter
quando i fader dei canali sono sullo 0)
 85 dBspl
(pressione in uscita dai diffusori misurata con  un fonometro con pesatura C)
+0 dBu
(livello mostrato dal Peak meter)
-14 dBV**
(livello sul Peak meter con Pad di attenuazione di 12 dB inserito sugli stadi d’ingresso)
-18 dBfs 

* Senza il pad di attenuazione il segnale proveniente dallo stadio a +4 dBu risulterebbe a 1.7 dBV, quindi prossimo alla distorsione su apparecchiature con livelli massimi d’ingresso a + 2 dBV.

** È un riferimento per apparecchiature con livelli massimi d’ingresso a +4 dBV in modo da far corrispondere l’headroom di 18 dB a disposizione con quello delle apparecchiature digitali.

¹Anche in setup di registrazione totalmente digitali esiste sempre la componente analogica. I convertitori AD/DA (analogico/digitale e digitale/analogico), con cui il segnale audio di un microfono (ossia l’energia “acustica” emessa dalla voce o da uno strumento musicale) è trasformato in tensione elettrica, sono i responsabili della codifica in informazioni binarie (appunto digitali). In ascolto, invece, il segnale binario manipolato dal computer viene ritrasformato in tensione elettrica (convertitore DA) e riprodotto, ad esempio, grazie agli altoparlanti di un monitor nearfield.

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