L’uomo che inventò lo stereo

Come sapete, gli studi discografici Abbey Road di Londra sono un punto di riferimento per la produzione musicale mondiale, e sono diventati meta di pellegrinaggio turistico sin da quando i Beatles decisero di dare il titolo di “Abbey Road” a uno dei loro album più iconici, mettendo in copertina quel celebre attraversamento pedonale di fronte agli studi. Oggi gli Abbey Road studios non si limitano a commemorare la propria storia musicale ma celebrano anche i grandi avanzamenti tecnologici che hanno preso forma in questo luogo, grazie al genio e per mano di Alan Blumlein, uno dei più importanti ricercatori audio della storia.

All’ingresso degli Abbey Road Studios è stata recentemente affissa una placca commemorativa dell’Institute of Elecrical and Eletronic Engineers (IEEE), la più importante associazione ingegneristica al mondo. Questa placca commemora la figura di Blumlein e uno dei suoi brevetti più famosi, depositato nel 1931. Questo brevetto, dal titolo “Miglioramenti riguardanti la trasmissione, la registrazione e la riproduzione del suono”, fu una vera e propria pietra miliare della riproduzione stereofonica, perché copriva tutto ciò che ha fatto grande l’esperienza di ascolto musicale degli anni a venire. In questo brevetto venivano proposte alcune fra le più ingegnose soluzioni tecnologiche che hanno trasformato la fruizione audio, a partire dalla celeberrima “coppia di Blumlein”, una configurazione di due microfoni incrociati per registrazioni stereo di alta qualità, ancora oggi in uso.

Il brevetto spiegava poi come registrare una coppia di canali stereo su un unico solco di disco, in modo tale da conservare la compatibilità all’indietro rispetto alla riproduzione monofonica tradizionale. Questa placca commemorativa è stata affissa proprio negli studi di Abbey Road perchè fu qui che Blumlein portà la sua strumentazione stereo nel 1934 per registrare la London Philharmonic Orchestra, allora diretta da Sir Thomas Beecham. 

L’interesse di Blumlein a migliorare la riproduzione del suono nacque dall’esperienza offerta dai primi cinema sonori del periodo (i film con una traccia audio allora erano chiamati “talkies”). I primi sistemi di riproduzione per questi cinema erano basati su un singolo diffusore, il che tendeva a produrre effetti controintuitivi nell’ascoltatore: il personaggio dello schermo appariva in una posizione ma la voce giungeva dal lato opposto. Per migiorare il realismo, Blumlein voleva progettare un sistema di riproduzione del suono capace di posizionare la voce in corrispondenza dell’attore, e capace di seguirlo nei movimenti. I metodi proposti precedentemente prevedevano l’uso di due microfoni lontani fra di loro, così da creare diversità nei due canali destro e sinistro. C’era infatti la convinzione che la differenza dei tempi di arrivo del segnale sui due microfoni fosse sufficiente a creare nell’ascoltatore la sensazione direzionale del suono. Questo però risultò vero solo per l’ascolto in cuffia, mentre nel caso della diffusione con casse acustiche, questa aspettativa fu presto disattesa a causa del fatto che l’ascoltatore sente sempre un mix di entrambi i canali con ciascun orecchio. La proposta di Blumlein prevedeva di piazzare i due microfoni direzionali nello stesso punto dello spazio, angolati di 90°. I segnali acquisiti dovevano poi essere elaborati in modo tale da convertire le differenze di fase in differenze di ampiezza. Blumlein fece diversi esperimenti prima di ottenere il risultato sperato. Originariamente era previsto l’uso di due microfoni con risposta polare a “figura ad otto”, ma non avendoli a disposizione, finì con l’usare microfoni omnidirezionali separati da una tavola per simulare l’ombra acustica prodotta della testa dell’ascoltatore. Il risultato fu di grande impatto...

Pensate che già allora Blumlein parlava di audio binaurale, anche se non intendeva il termine allo stesso modo con cui viene inteso oggi da noi.  Oggi il termine prevede un’elaborazione del suono che incorpori la risposta acustica del corpo (soprattutto testa e spalle) dell’ascoltatore. Questa particolare accezione del termine consente di ricreare l’impressione corretta del campo, offrendo informazioni dettagliate sull’elevazione e la direzione d’arrivo del campo della sorgente, creando un’impressione di notevole realismo. Blumlein, però, usava questo termine in modo generico, con l’obiettivo di ricreare un’impressione corretta della direzione d’arrivo grazie alle differenze di intensità fra i due canali.

Una volta risolto il problema della ripresa microfonica, la sfida successiva era come registrare questa ripresa su un sistema fisico, e il mezzo disponibile allora era il disco. Blumlein propose di incidere le due tracce audio su due pareti perpendicolari inclinate di 45° rispetto all’orizzontale (un canale per parete della scanalatura). Così facendo, i movimenti laterali della puntina del giradischi corrispondono alla somma dei canali destro e sinistro, mentre i movimenti verticali corrispondono alla differenza fra i canali. Un giradischi monofonico, quindi, riprodurrebbe semplicemente la somma dei canali garantendo la compatibilità all’indietro della emergente registrazione stereofonica. Per questa ragione, questa soluzione divenne la chiave di volta per l’introduzione della riproduzione stereo di massa. Fra l’altro, nel brevetto era incluso anche un sistema basato su un trasformatore ibrido capace di generare la semisomma e la semidifferenza dei canali destro e sinistro.

Nonostante l’ingegno dimostrato con queste invenzioni, e nonostante il successo della sperimentazione, l’ascolto stereo fu presto dimenticato, per tornare in auge solo dopo ben due decenni. Infatti lo stereo cominciò a diffondersi solo negli anni 50’con l’introduzione della radio FM e dei dischi in vinile LP. Si dovette attendere fino alla metà degli anni 60’ perchè questa modalità di ascolto fosse davvero diffusa anche nelle case degli ascoltatori. In quegli anni, infatti, anche il costo delle apparecchiature di riproduzione e diffusione stava calando significativamente, grazie alle nuove modalità di fabbricazione organizzata e all’integrazione di circuiti. Anche il progetto di diffusori fece passi da gigante, soprattutto per quanto riguarda la compattezza. In quel periodo, fra l’altro, cominciarono ad emergere i primi sistemi multicanale (suono surround, ambisonic, quadrifonia, ecc.), ma nessuno di questi si diffuse come era accaduto alla riproduzione stereo.

Blumlein fu davvero un inventore prolifico, anche se scarsamente riconosciuto per i suoi meriti. A lui si devono i primi circuiti elettronici di amplificazione di qualità, e si occupò di una varietà di argomenti davvero impressionante, inclusi i suoi lavori sulla televisione ad alta definizione. Si occupò anche dello sviluppo di sistemi radar alla vigilia della seconda guerra mondiale. Infatti, Blumlein morì proprio in un incidente aereo durante una sperimentazione di uno dei suoi sistemi a bordo di un bombardiere Halifax nel 1942. 

Di figure come quella di Blumlein oggi non si parla più, non perchè non ce ne sono più, ma perché la complessità scientifica e tecnologica dei moderni sistemi di acquisizione, codifica, riproduzione e elaborazione audio è davvero aumentata in modo incontrollato, quindi è diventato molto difficile riuscire a comunicare questi avanzamenti. Inoltre chi lavora ai moderni sistemi acustici e audio sono team di ricercatori in continua espansione, e i risultati divengono sempre più il prodotto di uno sforzo collettivo.