Dolby Atmos Music: una vera rivoluzione

L’audio multicanale nell’ascolto della musica non ha mai sfondato davvero, nonostante le sue enormi potenzialità di realismo e di immersione totale nello spettacolo. Ma qualcosa sta cambiando: Apple ha iniziato a spingere pesantemente la pubblicazione di musica in Dolby Atmos e potrebbe forse diventare un fenomeno di massa. Vediamo cosa succede.

Sono almeno vent’anni che si parla del multicanale come mezzo in campo audio per andare oltre al realismo e alla spettacolarità concessi dalla stereofonia. Senza scomodare la quadrifonia degli anni ’70, che pure si poneva lo stesso obiettivo, qui intendo riferirmi al SuperAudio CD, che nacque nel 1999, e al suo concorrente DVD-Audio, presentato l’anno successivo.

Il loro impiego, insieme a quello dei successivi formati multicanale “liquidi”, è rimasto sempre appannaggio di una ristrettissima nicchia di appassionati e questo nonostante le superbe potenzialità offerte dalla tecnologia. Mentre nel cinema l’ascolto con canali surround costituisce la regola da molti decenni, nell’audio hi-fi domestico nella stragrande maggiorana dei casi si continua a preferire il sistema stereo a due canali.

Un Apple iPhone 12 che riproduce un file codificato Dolby Atmos: si noti l’indicazione del formato sulla sinistra del display.

La motivazione principale è che questo già di per sé consente un grado di soddisfazione a dir poco entusiasmante: la stereofonia appare a tutt’oggi una sorta di “magia” del tutto coinvolgente e spettacolare. Mentre il multicanale comporta almeno due difficoltà che appaiono insuperabili per la quasi totalità degli audiofili: da un lato la necessità di realizzare impianti audio con almeno sei diffusori di adeguata qualità distribuiti nell’ambiente d’ascolto (il famoso “5.1”), e dall’altro la insufficiente quantità di materiale valido, artisticamente e tecnicamente, in formato multicanale.

Recentemente si è poi aggiunto un terzo fattore di criticità dato dalla sempre più diffusa abitudine di ascoltare in cuffia, visto che finora il multicanale è andato poco d’accordo con tale strumento di ascolto. Ultimamente, però, il quadro è in evoluzione e si delineano importanti cambiamenti rispetto a tale stato di cose; infatti, da qualche mese la distribuzione di musica in Dolby Atmos è diventato un argomento di assoluta attualità.

Atmos è un formato che per il cinema esiste sin dal 2012, mentre dal 2019 è supportato anche a livello musicale da operatori di streaming quali Amazon e Tidal. È stato però solo quest’anno che la musica in Atmos si è smossa davvero: il 17 maggio 2021 infatti Apple Music ha annunciato la disponibilità massiva di contenuti in questo formato di audio immersivo, e con una mossa molto aggressiva ha deciso di renderlo disponibile ai suoi abbonati senza costi aggiuntivi. Sul fronte del mercato dei consumatori di contenuti questo muove circa 100 milioni di utenti – il numero esatto di abbonati non è reso pubblico – mentre sul mercato dei produttori di musica pare che Apple stia facendo una pressione altrettanto elevata pretendendo d’ora in avanti che ogni nuovo master sia consegnato anche in Atmos.

Ne consegue che da parte degli addetti ai lavori c’è stata una corsa alla produzione di contenuti in Dolby Atmos, mentre la platea di dispositivi abilitati alla sua riproduzione si è allargata a dismisura grazie ad algoritmi di virtualizzazione del campo sonoro immersivo sui due soli canali delle cuffie (cosiddetta “codifica binaurale”) e sui vari altoparlanti di soundbar abilitate a questo formato. Ecco dunque che la mossa di Apple scalza d’un colpo i due ostacoli sopra citati alla diffusione di un sistema di audio immersivo, poiché il catalogo finalmente è basato su tanti titoli ad altissima popolarità e non è più indispensabile un sistema di ascolto di costosa acquisizione e complessa installazione.

Il modello di mercato di Apple per l’Atmos si basa sulla combinazione di accesso alla piattaforma di streaming Apple Music, più il rilascio di musica codificata in Atmos, più la disponibilità di hardware capace di supportare il formato.

Un po’ di tecnica

I tradizionali formati di audio immersivo si sono sempre basati su un numero finito di canali, ai quali i singoli suoni vengono indirizzati dal fonico in fase di mixaggio attraverso un comando di panpot effettuato su un piano bidimensionale (assi X e Y dello spazio). Il programma musicale così ottenuto viene quindi codificato tramite un algoritmo apposito, dal primo Dolby Stereo per il cinema alle successive iterazioni professionali e domestiche sviluppate sempre da Dolby e dal concorrente DTS. Il programma musicale codificato è poi distribuito tramite VHS, DVD, BD o streaming, e infine decodificato a casa dell’ascoltatore finale da un sintoamplificatore HT, una soundbar o un TV abilitati. In ogni caso però i canali codificati in studio vengono sempre decodificati presso l’utente su altrettanti canali di amplificazione e trasduzione rispetto a quelli usati in sede di authoring, mantenendo di fatto totalmente distinti i segnali di ciascun canale.

Atmos Music in streaming non vuol dire solo Apple: Tidal era già entrata in questo settore nel 2019, ma la forza commerciale di questo operatore è infinitamente inferiore, principalmente perché non ha la base di installato hardware su cui può contare Apple e che guida la clientela verso la propria piattaforma di streaming.

In Dolby Atmos questo paradigma di funzionamento cambia totalmente: il fonico non ragiona più per “canali” a cui indirizzare ciascun suono, ma per oggetti sonori da posizionare liberamente in uno spazio tridimensionale attraverso una rappresentazione 3D a video. Ciascun oggetto – che può essere uno strumento, la voce di un cantante, un effetto sonoro – viene codificato nella sua posizione spaziale X/Y/Z tramite coordinate che vengono memorizzate nei suoi metadati. Questa architettura dei dati musicali permette di far sì che un impianto di riproduzione Dolby Atmos sia scalabile (è questa la vera parola-chiave di tale tecnologia) in quanto può avere più o meno diffusori a seconda dell’ambiente e delle scelte del proprietario, e poi sarà il renderer Atmos installato a casa dell’utente a decidere a quale/i diffusore/i assegnare ciascun oggetto sonoro in modo da rappresentare al meglio le sue coordinate spaziali contenute nei metadati.

Un impianto Atmos può avere infatti da un minimo di 5.1.2 diffusori a un massimo di 24.1.10: il primo numero indica i diffusori a terra che circondano l’ascoltatore e che servono a dare la localizzazione sugli assi X/Y, il secondo indica il subwoofer per il canale effetti (LFE) e il terzo il numero di diffusori a soffitto. Atmos ha infatti bisogno di un certo numero di diffusori montati sopra l’ascoltatore per dare la sensazione di spazialità anche in altezza, ovvero lungo l’asse Z.

Una tipica configurazione home theater in Dolby Atmos può essere basata su sette diffusori attorno all’ascoltatore, un subwoofer e quattro altoparlanti a gamma estesa sul soffitto (7.1.4).

Nel caso poi risulti poco pratico installarli sul soffitto, il sistema prevede anche la possibilità di usare dei modelli che sono poggiati a terra ma indirizzano il suono verso l’alto: in questo caso l’ascoltatore non sentirà la loro emissione diretta ma quella riflessa dal soffitto, ottenendo ancora una volta il risultato di percepire suoni che provengono da una dimensione di altezza. Un apposito sistema di amplificazione multicanale dotato di decoder (tipicamente un sintoampli HT con decodifica Dolby Atmos a bordo) sarà dunque il gestore/ renderer di tale sistema e, una volta istruito sul numero di diffusori a lui collegati e sul loro posizionamento, provvederà a decodificare i metadati presenti in ciascun oggetto sonoro e decidere a quale canale di amplificazione/diffusione inviarlo (operazione di rendering).

In ambito domestico i sistemi più comuni saranno quelli in configurazione 5.1.2 e 7.1.4: nel primo caso vi sarà l’architettura tipica di un sistema surround tradizionale (Left/Center/Right/Rear Left/ Rear Right, più il sub, più due diffusori a soffitto), mentre nel secondo caso si aggiungeranno i canali Side Left/Side Right e i due posteriori a soffitto.

Una soundbar evoluta può simulare il campo sonoro di un sistema 5.1.2 usando le riflessioni sulle pareti laterali e sul soffitto attraverso la gestione di un DSP che regola livelli, fasi e tempi di ritardo per ciascun canale virtualizzato.

Dal punto di vista della risoluzione del formato, va notato come l’ascolto del Dolby Atmos introduca automaticamente l’alta definizione, almeno riguardo alla profondità di codifica in bit: il formato prevede infatti sempre 24 bit come risoluzione di campionamento, e 48 o 96 kHz come sampling rate (SR) supportate. A seconda della SR supportata varia il numero di flussi sonori indirizzabili nello spazio dal sistema: sono 128 a 48 kHz oppure 64 a 96 kHz. Immaginando di ragionare su una SR di 48 kHz – che sarà probabilmente quella più utilizzata – i 128 flussi gestibili sono ripartiti tra 10 “Beds” e 118 “Objects”.

Per spiegare la natura di Beds e Objects Dolby ricorre alla seguente metafora: i primi sono degli sfondi sonori, ovvero dei segnali musicali dislocati sempre nella stessa posizione, mentre i secondi sono suoni solisti che si possono muovere e posizionare liberamente nello spazio. Per fare un esempio concreto, un sound engineer impegnato a registrare un’opera lirica in Dolby Atmos potrebbe decidere di posizionare il coro in un Bed stereofonico fisso sul fondo del palcoscenico, mentre il tenore e il soprano potrebbero essere degli oggetti che si muovono a destra/sinistra, avanti/indietro, esattamente come fanno quando calcano il palco e si muovono sopra di esso in funzione della narrazione scenica.

Il Renderer della Dolby Atmos Mastering Suite permette al fonico che fa l’authoring di un brano musicale in Atmos di collocare 118 oggetti sonori indipendenti in una stanza 3D e automatizzare i loro movimenti nel tempo.

La produzione musicale in Dolby Atmos

Per uno studio professionale implementare un sistema in grado di creare contenuti in Atmos implica una piccola-grande rivoluzione: posto che per la registrazione e il mixaggio si usi la ormai ubiqua tecnica “In-The-Box” (ITB) che prevede l’uso di un programma denominato Digital Audio Workstation (DAW) che gira su un potente PC Mac o Windows, tale sistema deve essere integrato da un prodotto software Dolby che raccolga le varie tracce presenti nella DAW e le trasformi in un flusso Atmos ove ogni oggetto ha la sua codifica spaziale nei metadati.

Attualmente Dolby offre due soluzioni, di cui una a bassissimo costo ($ 299) denominata Dolby Atmos Production Suite (DAPS) e una nettamente più impegnativa e basata su un computer separato da quello della DAW, chiamata Dolby Atmos Mastering Suite (DAMS). La prima soluzione deve essere considerata un entry-level del sistema ma ha diverse limitazioni in termini di funzionalità di elaborazione e monitoring in tempo reale, mentre la seconda è quella che normalmente useranno gli studi maggiormente impegnati sull’Atmos.

La bellissima installazione di un sistema di monitoraggio di audio immersivo basata su un imponente schieramento di monitor professionali Genelec. Lo studio è quello di Morten Lindberg, sound engineer premiato col Grammy e fondatore dell’etichetta audiofila norvegese 2L.

Il vero investimento però è sul sistema di ascolto: benché chi si basi su DAPS potrebbe scegliere di lavorare unicamente in cuffia grazie alla codifica binaurale, un “vero” studio Atmos-ready deve avere un sistema di ascolto 7.1.4 rispondente a ben precisi requisiti stabiliti da Dolby. In particolare servirà che ogni diffusore sia capace di produrre 85 dB SPL di segnale indistorto continuo + altri 20 dB di dinamica, che il tutto sia temporalmente allineato e che il rumore di fondo dello studio sia inferiore ai 25 dB SPL.

Quest’ultimo dato non è sempre facilmente raggiungibile, specie se non c’è un buon isolamento con l’esterno o se si hanno dispositivi rumorosi in studio (PC, registratori a nastro, NAS con ventole udibili, ecc…). Dolby, direttamente e tramite i suoi business partner, supporta la progettazione di tali studi e una volta completati effettua un’operazione di rilevazione di rispondenza alle specifiche denominata “commissioning”. Al completamento di tale iter si ottiene l’iscrizione a un elenco di studi abilitati che è riportato sul sito Dolby Professional (https://bit.ly/30DKQtg) e che intende evidenziare ad artisti ed etichette le facility di registrazione cui rivolgersi per un prodotto musicale conforme agli standard.

A livello mondiale vi sono attualmente circa 200 studi elencati, mentre in Italia ne risultano solo quattro. Questo dato non è però totalmente indicativo della realtà dei fatti perché chi scrive ha evidenza di almeno 20 studi italiani che in questo momento hanno iniziato a lavorare in Atmos, a un livello più o meno avanzato: la comunità professionale dei sound-engineer italiani è in fibrillazione da dopo l’annuncio di maggio di Apple e per esempio su Facebook si contano ben due gruppi di discussione di professionisti interessati a questo tema specifico, per un totale di circa 1.500 iscritti nella sola penisola.

L’House of Glass Studio (HoG) di Gianni Bini a Viareggio, una delle più importanti recording facility italiane, ha recentemente installato un sistema 7.1.4 basato su diffusori Amphion (riconoscibili in foto dalla guida d’onda chiara attorno al tweeter). L’installazione ha passato il commissioning Dolby e ora HoG è uno dei quattro studi italiani listati da Dolby nel suo elenco mondiale di studi abilitati Atmos.

Tutto questo interesse dei pro per il momento non viene ancora avvertito dall’audiofilo, ma in realtà deve avere per lui un significato ben preciso: se c’è tanto interesse della comunità professionale verso il Dolby Atmos è segno che molti studi hanno colto l’importanza di mercato di produrre musica in questo formato, e quindi nei prossimi mesi dobbiamo aspettarci un suo dilagare. Sono infatti sempre più numerosi i fonici che si stanno chiedendo “come” mixare in Dolby Atmos, dove sistemare nello spazio i vari strumenti di una registrazione, cosa posizionare nella parte posteriore della sala d’ascolto virtuale, se impiegare o meno il canale LFE che nel cinema viene usato soprattutto per esplosioni e altre botte ma in musica non ha un impiego “nativo” nelle partiture.

Vi è inoltre un ultimo ma fondamentale riflesso nelle tecniche di produzione: il Dolby Atmos fa venire meno la fase di mastering, ovvero quello stadio di elaborazione successiva al mixaggio in stereo durante il quale si danno gli ultimi ma fondamentali ritocchi di equalizzazione e compressione per far suonare i brani più forti, più belli, più omogenei e più adatti a ciascuno dei media distributivi (CD, LP, i vari servizi di streaming).

La Sennheiser Ambeo è una soundbar di alto livello che è capace di produrre un campo immersivo Atmos pur mantenendo un ingombro contenutissimo e una elevata facilità di installazione e configurazione.

Per come si lavora in Atmos invece la fase di passaggio nell’encoder spaziale è quella terminale, e da essa esce tipicamente un file Audio Definition Model (ADM) Broadcast Wave Format (BWF). Tale file verrà distribuito direttamente ai servizi di streaming e al momento non può più essere elaborato ulteriormente per i ritocchi del mastering engineer: il suo collega addetto a mixaggio e spazializzazione dovrà quindi creare un prodotto già finito, sovvertendo un modello di lavorazione in uso ormai da molti anni nella industry discografica.

Atmos per gli audiofili, oggi?

È bene capire che siamo appena all’inizio di un’era, per cui i giochi di mercato sono apertissimi e ancora in massima parte da fare. Ma è indiscutibile che Apple sia già in pole position su questa scena e che punti a consolidare il servizio di streaming Apple Music abituando i suoi utenti a un formato di ascolto immersivo dal quale non vorranno poi più separarsi.

Oggi è possibile godere dell’ascolto Atmos in binaurale con gli iPhone che supportano iOS 14.6, coi Macintosh dotati di macOS 11.4, con Apple TV 4k e con una lunga sfilza di dispositivi Android di fascia medio-alta. In casa, oltre alle soluzioni basate su sistemi multicanale dedicati, si può ricorrere a soundbar abilitate Atmos quali per esempio Sennheiser Ambeo, Sonos Beam Gen2 e Arc, Yamaha MusicCast YSP-5600.

In auto i sistemi Atmos stanno arrivando ovviamente sui modelli di alta gamma: Mercedes-Benz ha appena presentato un sistema Burmester abilitato in tal senso e dotato di 31 altoparlanti e otto trasduttori tattili integrati nei sedili che potrà essere acquistato dall’estate del 2022 come opzione sulle Maybach e Classe S, ma è da immaginare che a breve vi sarà il solito fall-out tecnologico anche sulle gamme minori.

Dettaglio della stessa soundbar, si noti l’altoparlante inclinato verso il soffitto, cui spetta il compito di ricreare il campo sonoro in altezza tipico del sistema Atmos.

Dal punto di vista musicale vi è già un’ampia scelta di lavori di artisti famosi codificati in Atmos: si va da nomi del pop contemporaneo come Ariana Grande, Billie Eilish e Kanye West, alla riedizione di pezzi storici dei Beatles, dei Doors e dei Queen, al remaster Atmos tutto italiano del capolavoro di Battiato “La voce del padrone”.

Sono solo esempi, esempi di una lista che stavolta non prevede solo dischi-test di quartetti jazz o ensemble da camera ma che al contrario punta sui nomi più popolari del panorama mondiale per garantire sin da subito un ampio pubblico a questa proposta di audio immersivo. La ciliegina sulla torta è che il materiale con tale codifica gode di ampia dinamica e, grazie alla dislocazione dei suoni in uno spazio 3D, permette spesso mixaggi più puliti, più intelligibili e meno affollati di quelli stereofonici tradizionali nei quali il fonico deve spesso “lottare” per far coesistere tutte le parti strumentali volute dai musicisti e dal producer.

Billie Eilish, una delle reginette del pop USA contemporaneo, ha rilasciato per Disney+ “Happier Than Ever: A Love Letter to Los Angeles”, un film-concerto realizzato all’Hollywood Bowl che sfrutta la codifica Atmos per rendere appieno l’effetto di immersione nell’atmosfera dell’evento.

Conclusioni

Abbiamo scalfito solo la superficie della questione Dolby Atmos applicata alla musica, e questo sia per la oggettiva complessità tecnica della materia sia perché dal punto di vista di mercato siamo solo agli inizi. Visti i nomi in gioco e soprattutto il loro peso vi è però da credere che l’audio immersivo basato su Atmos stavolta non farà la fine che fu della quadrifonia e del SACD, ma che al contrario l’avanzata sarà prepotente.

Sui vari forum in Internet gli audiofili più tradizionalisti stanno già bollando questa nuova tendenza come una sciocchezza dalla vita breve, ma è probabile che si sbaglino. Una nuova generazione di ascoltatori, equipaggiata di earpod, cuffie, cellulari, DAP e streamer è già lì che preme per abbracciare questa nuova modalità di fruizione della musica e stavolta ignorarla sarebbe un errore da parte del mondo dell’hi-fi tradizionale: restiamo sintonizzati sul Dolby Atmos Music!

Giulio Curiel

Author: Redazione

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