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Reverberation

Il riverbero è di solito caratterizzato da tre distinti periodi di tempo: il suono diretto, le prime riflessioni (early reflection), e le ultime riflessioni. Le early reflection corrispondono alle prime riflessioni delle pareti della stanza. Quando le onde continuano a rimbalzare sulle pareti, la loro densità aumenta mentre ne diminuisce l'intensità: questa è l'ultima parte delle riflessioni. La qualità del suono in una sala da concerto è caratterizzata dalla sua risposta impulsiva, che dipende dalla disposizione delle sorgenti sonore rispetto agli ascoltatori. Tuttavia, simulare numericamente il riverbero di qualsiasi stanza è spesso un compito impossibile. Come compromesso, i riverberatori digitali tentano di riprodurre la risposta tipica di una stanza dando però la possibilità di regolare alcuni parametri: la durata delle early reflections o il T60.

Il plain reverberator è troppo semplice per produrre una risposta realistica. Tuttavia, come suggerito da Schroeder, il riverberatore piano può essere utilizzato come componente di un più realistico riverberatore, che da delle prime riflessioni più distaccate e distinguibili, ed una coda sonora omogenea.

In molte applicazioni di DSP ciò che interessa di un fitro è la risposta a regime; il riverbero è un'eccezione. Qui è la risposta transitoria che caratterizza l'effeto; tuttavia è la risposta a regime che varia la coda sonora. I picchi nello spettro della risposta a regime del riverberatore piano, tendono ad accentuare alcune frequenze del segnale in ingresso. Per prevenire questa colorazione dell'ingresso, Schroeder propose anche una versione allpass del riverberatore piano che ha questa funzione di trasferimento:

La corrispondente equazione I/O alle differenze è:

L'ampiezza è costante in frequenza infatti:

Sebbene la risposta in ampiezza sia piatta, nel transiente ha lo stesso andamento esponenziale dell'eco o del riverberatore piano.

La figura successiva mostra una possibile realizzazione del riverberatore allpass, che consente di utilizzare una linea di ritardo comune:

Singole unità che realizzano un riverberatore piano o passatutto, possono essere combinate per realizzare un riverberatore più realistico.

Il riverberatore di Schroeder consiste in più riverberatori piani connessi in parallelo, che sono seguiti da allpass connessi in cascata:

I differenti ritardi delle singole unità producono un aumento della densità delle repliche riverberate, generando una risposta che mostra le caratteristiche tipiche del riverbero:

Una variante del riverberatore piano, e di conseguenza anche dello Schoeder riverberator, è ottenuta sostituendo il moltiplicatore a nella retroazione con un filtro passabasso G(z), ottenendo così la seguente funzione di trasferimento:

La figura successiva ne mostra la realizzazione.

La presenza del filtro passabasso nella retroazione, fa in modo che ogni replica si disperda sempre di più, generando una risposta più morbida e diffusa del riverberatore. Infatti ogni successiva replica viene nuovamente filtrata. La realizzazione completa del filtro è la seguente:

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