Holophonic Room

principia

Per la mostra PRINCIPIA, in Piazza del Duomo a Milano, in occasione del Salone Internazionale del Mobile, dal 11 al 27 aprile 2011, Hubert Westkemper ha curato uno spazio (Holophonic Room) dedicato all’ascolto 3D con la Wavefield Synthesis.

L’olofonia e` il corrispettivo acustico dell’olografia, dove il termine greco oλος, holos, “tutto”, ci suggerisce una dimensione di avvolgente spazialita`, che e` poi uno degli obiettivi di questa nuova tecnica, la Wavefield Synthesis (WFS), cioe`la creazione di un campo sonoro. I primi studi in proposito, iniziati negli anni 90 in Olanda presso l’Universita` Tecnica di DELFT, si devono a A.J. Berkhout, D. de Vries e P. Vogel (Acoustic Control by Wave Field Syntesis) e a M.M. Boone, E.N.G. Verheijen e P.F. van Tol (Spatial Sound Field Reproduction by Wave Field Synthesis). L’obiettivo e`quello di realizzare sorgenti sonore e spazi virtuali attraverso un vero e proprio “rendering audio”, che generi un campo sonoro fruibile per un’ampia zona di ascolto.
Quest’approccio evidenzia una differenza sostanziale rispetto alle nostre attuali modalita` di diffusione del suono: mentre nella stereofonia o anche nei sistemi surround la combinazione delle varie casse acustiche crea una specie di illusione psico-acustica (tra l’altro in una zona molto ristretta chiamata “sweet spot”), la nuova tecnica genera fisicamente un campo sonoro indipendente dalle caratteristiche fisiche dello spazio reale in cui cio` avviene. Lo “sweet spot” si allarga a una zona molto ampia e permette agli ascoltatori di muoversi liberamente al suo interno, e di localizzare voci, strumenti e altri suoni, a varie distanze, e anche in movimento, come se fossero reali. La collocazione di queste sorgenti virtuali non e` strettamente legata alle posizioni effettive degli altoparlanti e in determinate condizioni e` addirittura possibile creare una specie di olografia sonora qualche metro avanti ai diffusori acustici.
Per generare queste sorgenti virtuali, la WFS sostituisce le onde sonore – che nella realta` si propagano concentricamente da una voce o da uno strumento, come le onde provocate da un sasso che cade in uno stagno – con “fronti sonori” curvati in maniera identica e diretti verso chi ascolta.
I segnali audio sono generati, a partire da segnali monofonici, da un sofisticato sistema di calcolo e inviati a decine di diffusori, i quali sono allineati su un piano orizzontale intorno al pubblico e agiscono contemporaneamente come fossero un diffusore unico.
La WFS e` attualmente realizzabile a 360° su questo piano orizzontale ma, a differenza degli impianti delle sale cinematografiche o di quelli home theatre, non obbliga a nessuna direzione preferenziale.
Sebbene questa configurazione corrisponda a una superiore sensibilita` di localizzazione del sistema uditivo umano, ho sentito il bisogno di aggiungere allo spazio virtuale anche la dimensione verticale, sia per un piu` completo avvolgimento acustico, sia per sperimentare la possibilita` di creare traiettorie sonore che scavalcassero le teste del pubblico.
Entusiasta delle potenzialita` che ho intuito in questo avanzatissimo sistema di diffusione del suono, fino a oggi relegato nei centri di ricerca e nelle universita` europee, e verificato l’effettivo funzionamento presso l’IRCAM di Parigi che e` tra gli istituti piu` all’avanguardia nella ricerca della tecnologia applicata alla musica, mi sono adoperato per portarlo in Italia al fine di poterne sperimentare la concreta applicabilita`nel campo dello spettacolo. Il risultato di questa prima fase di sperimentazione e` stato uno studio di natura teatrale realizzato al Teatro Mercadante di Napoli nel 2010.
Questa esperienza ha aperto il campo a un’ulteriore sfida, affrontata oggi insieme a due compositori stimolati a mettersi anch’ essi a confronto con la dimensione creativa dello spazio e del suono in movimento.
Nasce cosi` questa installazione sonora con due brani musicali: Il brano The Planets di Ludovico Einaudi, ha gia` insita, nell’idea compositiva, l’immagine dei pianeti del sistema solare e il senso della spazialita`. Attraverso la WFS la variazione ondivaga del firmamento puo` acquistare tridimensionalita`.
Traiettorie e orbite, suggerite da un pianoforte elettrico con scie di archi e violoncello, si identificano, si avvicinano e allontanano sopra le nostre teste di spettatori, come meteore. Il pubblico e` attratto o sfiorato da suoni che lo fanno sentire immerso nello spazio cosmico come parte integrante di esso.
Il secondo brano Church of Noise di Sir Bob Cornelius Rifo, promette anch’esso una fruizione non convenzionale: archi avvolgenti che ben sfruttano le potenzialita` non solo frontali della WFS; una voce maschile occupa saldamente uno spazio centrale, mentre due voci femminili fluttuano liberamente nello spazio e si inseriscono nei “drone” elettronici e il tessuto musicale. Un gioco di prospettive sonore che, attivando l’immaginazione, suggerisce ed evoca nello spettatore stati d’animo, ricordi ed emozioni.
L’esperienza accumulata in anni di sperimentazione sulla spazialita`, che mi hanno portato anche a realizzare uno spettacolo teatrale come Elettra, in cui tutti gli spettatori seguivano in cuffia con segnali binaurali la soggettiva della protagonista, mi da` modo di valutare e apprezzare questa nuova sofisticata tecnica, che intendo approfondire anche in futuro. Sono convinto che il suono, generalmente confinato negli ambiti della semplice tecnica, abbia molte potenzialita`ancora da scoprire. Attraverso la WFS e`possibile arricchire l’apporto sonoro di inventiva e tridimensionalita`in modo da conferire alla tecnologia uno spessore piu` denso di significati e una sua valenza anche drammaturgica.

ENGLISH VERSION

For the “PRINCIPIA” exhibition in the Dome Square, in Milan, during the International Furniture Fair, April 11 to 27, 2011, Hubert Westkemper curated a space (Holophonic Room) dedicated to 3D listening by means of Wavefield Synthesis.

Holophony is the acoustic equivalent of holography where the Greek term oλος, holos, “all” evokes a dimension of enveloping spatiality, one of the objectives of this new technique known as Wavefield Synthesis (WFS), the creation of a field of sound.
Research and study began in the 1990s in the Netherlands at DELFT Technical University with A. J. Berkhout, D. de Vries and P. Vogel (Acoustic Control by Wave Field Synthesis) and M. M. Boone, E. N. G. Verheijen and P. F. van Tol (Spatial Sound Field Reproduction by Wave Field Synthesis).
The aim was to create sound sources and virtual spaces by means of authentic “audio rendering”, that would generate a sound field that could be used in an extensive listening area.
This approach marks a substantial innovation in how sound is diffused; while stereophony and sound-around combine positioning the loudspeakers to create a kind of psycho-acoustic illusion (which is concentrated into a very small area called the “sweet spot”), this new technique physically generates a new field of sound independently of the physical characteristics of the actual space it takes place in. The “sweet spot” gets extended to a very large area within which listeners may move around freely.
Voices, musical instruments and other sounds may be localised at varying distances or even in movement as though they were real. The collocation of these virtual sources is not strictly linked to where the loudspeakers are actually placed and under certain conditions it is possible to create a kind of sound holograph a few metres in front of the loudspeakers.
WFS generates these virtual sources by substituting the sound waves –which in reality spread out concentrically from a voice or instrument like the waves generated by a stone thrown into a pond – with “sound fronts” which are all curved identically and are directed towards the listener.
Beginning with a monophonic signal, the audio signals are generated by a sophisticated system of calculation and transmitted to dozens of loudspeakers lined up on a horizontal plane around the audience and which all perform together as though they were a single speaker.
WFS presently works at 360° on this horizontal plane but differently from cinema or home theatre sound systems, it is not bound to any preferential direction. Despite this configuration being greater in sensitivity of localisation than the human ear, I still wished to add verticality to the virtual space, both to provide a more complete acoustic involvement and to experiment with creating sound trajectories that would fly over the heads of the people in the audience.
Enthusiastic as regards the potential that I perceived in this highly advanced sound system which up to now had been relegated to research centres and European universities, and having had the effective functionality verified by IRCAM in Paris, one of the most advanced research institutions in technology applied to music, I resolved to bring it to Italy in order to try out its real applicability in a performance. The result of this first experimental phase was a theatrical study that took place in the Mercadante Theatre in Naples in 2010.
This experience led to a further challenge which today is tackled Nome StANzA 49 together with two composers who also felt stimulated to test this new spatial creative dimension of sound in movement.
This is how this sound installation came into being with two pieces of music: The Planets by Ludovico Einaudi already contains the image of planets revolving round the sun and the sense of spatiality in its compositional idea. The oscillating variation of the firmament can acquire three-dimensionality with WFS. Trajectories and orbits suggested by an electric piano with sweeping of strings and ‘cellos are created approaching and departing above the audience’s head like meteorites. The audience feels as though it is being physically brushed by sound and feels immersed in a cosmic space which is an integral part of its being.
The second piece of music Church of noise by Sir Bob Cornelius Rifo also provides an unconventional audition. Soaring strings make good use of the potential, not only frontal of WFS, a male voice firmly holds the central space while two female voices fly freely combining with the electronic drones and the musical fabric.
A play on sound perspectives which, by stimulating the imagination suggests and evokes states of mind memories and emotions in the listener.
Years of experience gained from experimenting in spatiality including a theatrical performance of Electra, in which the whole audience followed the subjective of the protagonist with binaural signal headphones enable me to assess and appreciate this new sophisticated technique which I intend to continue to follow in the future. I feel sure that sound which is generally relegated to a question of mere technique has much potential yet to be discovered. WFS provides the opportunity to enrich sound with inventiveness and three-dimensionality thus giving technology greater depth of meaning and its own worth in dramaturgical terms also.