Gli IR (Impulse Response) e la chitarra

Marco Pragliola
Jul 27, 2017 · 4 min read

Spesso sui gruppi specialistici dedicati al digitale per chitarra (compreso il nostro Guitar Amp Modelers & Co.) una domanda frequentissima è: cosa sono le IR? Tentiamo di rispondere alla questione in modo comprensibile…

Cos’hanno in comune la cattedrale di Nôtre-Dame, il corpo di una Taylor acustica, il bagno di casa vostra, la vostra bocca e il vostro cabinet Marshall 4x12"?

Semplice: sono tutti corpi risonanti.

Cosa vuol dire?

Vuol dire che se vengono “investiti” dall’onda generata da una sorgente sonora, la loro forma e il loro materiale innescano un gioco di riflessioni e assorbimenti che cambia in maniera spesso radicale la percezione del suono, dandogli spazialità, modificandone le frequenze, creando degli echi e magari una coda di riverbero e così via.

È il motivo per cui uno stesso suono è percepito in maniera molto differente a seconda del “contenitore” in cui viene riprodotto.

Ne volete la prova? Provate a battere le mani all’aperto, poi in una stanza con molti mobili, poi in una stanza con pareti più nude (es. nel vostro bagno), poi in una chiesa e dentro un mobile. Ogni volta la “sorgente” è simile, ma il risultato è molto diverso perché ogni corpo risonante ha la sua “acustica”!

Cosa sono gli IR

Sarebbe bello se fosse possibile “impadronirsi” per magia delle caratteristiche di un corpo risonante in modo da ricrearlo virtualmente, vero?

Bene, è esattamente quello che accade con gli IR e la convoluzione.

In pratica è possibile sparare un impulso (ovvero un brevissimo suono carico di tutte le frequenze udibili, da 20Hz a 20000Hz, come uno sparo o due assi di legno che urtano tra loro) nel corpo che vogliamo “clonare” e registrare con un microfono come esso risponde allo stimolo sonoro.

Un’altra tecnica usa i sine sweep, ovvero delle sinusoidi variabili nella loro frequenza, ma lo scopo è lo stesso: catturare l’essenza di come il suono si propaga in quel corpo.

Alla fine si ottiene un normale file sonoro (in genere un classico .WAV), che è la famosa risposta all’impulso (impulse response = IR, appunto!) … che in realtà rappresenta anche una fedelissima “fotografia” di come reagiscce quel corpo risonante!

Con una tecnica matematica chiamata convoluzione, è possibile poi applicare tale “fotografia” a qualsiasi suono ci piaccia, di fatto come se stessimo riproducendo tale suono in quel corpo risonante!

Cosa si può fare con gli IR

Torniamo a monte: vi ricordate gli esempi di “corpo risonante” fatti all’inizio? Bene, possono suggerire indicazioni interessanti su come gli IR vengono usati attualmente in ambito chitarristico:

  • esistono dei riverberi basati su IR in grado di riprodurre perfettamente l’acustica di ambienti realmente esistenti
  • esistono dei “simulatori di chitarra acustica” che riproducono le risonanze tipiche di un body per acustica
  • aspetto importantissimo, è possibile emulare diversi cabinet per chitarra. Generalmente tutti i modeler digitali per chitarra utilizzano gli IR o loro varianti per simulare le diverse casse applicabili alle simulazioni di amplificatore.

Tre cose apparentemente diversissime, ma in realtà dovute tutte allo stesso fenomeno fisico, per cui teoricamente possiamo passare da un caso all’altro semplicemente cambiando l’IR!

Riguardo ai cabinet in particolare: potremmo dire che il vostro cabinet è anche esso una mini-stanzetta di cui vogliamo catturare il riverbero e la risposta in frequenza! (In realtà entrano in gioco anche cono, microfono, riflessioni nella stanza etc., ma spero che l’idea di base sia chiara).

Vantaggi e svantaggi degli IR

Cerchiamo di riassumere dunque i pro e i contro dell’uso degli IR.

Vantaggi

  • una riproduzione assolutamente fedele degli ambienti (posso avere “lo stesso riverbero che avrei nella cattedrale di Xyz ripreso in stereo vicino all’altare”)
  • per lo stesso motivo, una riproduzione fedele del suono dei cabinet (più propriamente, l’IR riproduce la catena cabinet+microfonazione)

Svantaggi

Uno dei principali svantaggi degli IR era che la convoluzione richiedeva una potenza di calcolo notevole, ma è un problema che, col progresso dell’hardware, si fa sempre meno importante.

(E comunque è sempre più pratico un IR che non “calcolare simulando da zero” il comportamento di un cabinet che risente di migliaia di fattori di natura diversissima…)

Lo svantaggio invece più ovvio e non eliminabile è che gli IR sono delle fotografie “fisse”. In altre parole, una volta catturato un IR, dentro di esso viene “cristallizzata” tutta la catena che ci ha portato al suo ottenimento, tra cui:

  • l’ambiente da riprodurre
  • il tipo di risonanza e la durata della coda
  • le frequenze assorbite
  • il punto della ripresa (ovvero dove poniamo l’«orecchio» elettronico, ovvero il microfono, che cattura l’IR)
  • persino le caratteristiche del microfono (che ha anche esso una sua “particolare” risonanza) e del cono per le casse

Quindi scordiamoci i “classici” effetti dove con una manopola è possibile dosare a nostro piacimento e in modo continuo i parametri.

Se scarichiamo l’IR di una “Cassa Marshall 1960 con coni Celestion 4x12'’ Vintage 30, ripresa da uno Shure SM57 a 3” dal bordo del cono col microfono in asse”, avremo una fedele riproduzione di quei coni, di quel cabinet, e di quella microfonazione (compresi i riflessi della stanza se la ripresa non è troppo closed).

Se però voglio cambiare il tipo microfono, o la sua distanza di ripresa dalla cassa, o la sua inclinazione, o il punto del cono in cui punta, o il cabinet, eccetera, non ho altre scelte che trovare un altro IR che soddisfi le mie esigenze.

Ecco perché gli Impulse Response vengono venduti dalle maggiori case produttrici (RedWirez, OwnHammer…) in bundle che spesso racchiudono centinaia se non migliaia di file .WAV.

Se volessi vendere le simulazioni di 10 cabinet con 5 microfoni in 10 posizioni differenti, abbiamo già la bellezza di 10*5*10 = 500 file differenti. Aggiungiamo che spesso vengono proposti in tre frequenze di campionamento (41KHz, 48Khz, 96Khz) e in due o più formati (.WAV e formati proprietari) raggiungiamo spesso le migliaia di file. Si compensa così con singoli file che coprono tutte le possibili combinazioni la totale impossibilità di “variare i parametri” degli IR.

    Marco Pragliola

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