L'audio nel gaming - Parte 4 - Come funziona una cuffia da gioco?

All'interno dei nostri headset

L'audio nel gaming - Parte 4 - Come funziona una cuffia da gioco?
di Giancarlo Valletta

Siamo oramai alla quarta puntata del nostro viaggio dell’audio nel gaming, che per forza di cose intreccia anche la riproduzione della musica, non essendo poi i due mondi così distanti. Nello scorso articolo abbiamo approfondito il mercato delle sound-bar e delle cuffie più economiche dotate di microfono, ribadendo però che se quest’ultimo non è necessario può andare più che bene anche una headphones stereo tradizionale.

La vera differenza nelle cuffie Gaming, grazie a tecnologie sempre più avanzate, la può invece offrire l’effetto di circondamento, che può essere davvero impressionante, visto che riesce a dissimulare i 5.1 canali e più fino a 7.1 per arrivare addirittura al Tempest Audio di Sony che sarà a bordo della PS5, e che promette miracoli.

Ma facciamo un passo indietro. Vi siete mai chiesti come sia possibile ascoltare delle basse frequenze così poderose da una cuffia ? Come mai in aria libera, in discoteca o ad un concerto per esempio, per sentire bene sono necessarie grosse casse e volumi molto alti, ed effetto simile invece lo si può anche ottenere con una semplice cuffia (che è tutt’altro che poderosa sia in termini di amplificazione che di grandezza degli altoparlanti) ? Questo grazie alla differenza tra l’emissione in aria libera e quella in un ambiente chiuso a stretto contatto con il timpano. Nel primo caso (quello che può verificarsi in appartamento ma non di meno in discoteca o in un live) c’è l’aria e le riflessioni tra l’emissione dell’altoparlante e il timpano, e si è pertanto legati a questi fenomeni e all’impedenza acustica dell’aria, che senza dubbio attutisce l’emissione.

Nel caso della cuffia, invece, i movimenti della membrana dell’altoparlante sono strettamente connessi con quelli compiuti dal timpano, e infatti parliamo di “movimento pistonico”. Per capire la differenza tra quest’ultimo e l’aria libera basta immaginare di avvicinarsi molto a un diffusore acustico tradizionale –a volume moderato, mi raccomando- per avvertire un suono forte se si sta con l’orecchio nelle immediatezze dell’altoparlante –movimento pistonico- e sempre più basso man mano che ci si allontana, quando si interpone l’aria tra l’emissione e il timpano. Pertanto è sufficiente un driver (altoparlante) relativamente piccolo all’interno della cuffia per ottenere un suono non solo molto forte, ma che spazzola l’intero spettro delle frequenze udibili con grande precisione. Il ristretto spazio nel quale lavora l’altoparlante della cuffia, è quello interno al padiglione auricolare di un modello circum-aurale, o simile seppure di minore volume negli altri tipi di cuffia.

Altro piccolo passo indietro. Le cuffie circum-aurali sono quelle che circondano l’orecchio, racchiudendolo nello spazio circoscritto dal cuscinetto, le sovraurali invece ci si appoggiano, e pertanto non offrono lo stesso “volume di lavoro”, necessario –lo vedremo a breve- per ricostruire gli effetti, mentre i modelli intraurali non sono assolutamente adatti per questo scopo. Le cuffie gaming sono praticamente tutte circum-aurali.

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Se ci pensiamo bene gli effetti li percepiamo tramite emissioni dirette e riflessioni di un certo numero di diffusori posti in ambiente, e che vengono mandati all’orecchio –lo abbiamo accennato- tramite l’interposizione dell’aria e subendo delle riflessioni. Questo possiamo farlo anche con una cuffia, posizionando correttamente alcuni altoparlanti al suo interno, che emetteranno dei suoni che per essere correttamente percepiti devono essere processati da un algoritmo che tiene conto della dimensione e forma della propria testa in relazione ai padiglioni auricolari, con la opportuna differenza di volume dello stesso suono rispetto ai due auricolari.

Due modelli –non ce ne sono molti- in commercio dotati di più driver sono Asus Rog Centurion e Razer Tiamat 7.1 V2. Entrambe hanno 5 altoparlanti per ogni padiglione, Front da 4cm, Rear e Side 2cm, Center 3cm e Subwoofer 4cm, con decoder Dolby Digital 7.1 incorporato ed escludibile. La Asus è anche BT e noise cancelling, sia per il microfono che per la cuffia, il che permette il massimo coinvolgimento. Certo sono oggetti molto pesanti, per nessuna delle due il dato è dichiarato ma per certo supera i 350 grammi. Sono entrambe cuffie con ingresso USB, e questo è assolutamente logico: la conversione da digitale ad analogico del segnale avviene tramite un DAC esterno al PC, tanto che in entrambe i modelli sono disponibili anche uscite 7.1 analogiche da collegare a un sistema audio tradizionale esterno.

Veniamo invece al mercato delle 7.1 “virtual”, ovvero quelle cuffie dotate di un solo altoparlante a padiglione ma che simulano tramite effetto ambienza gli effetti. Interessante la Razer Kraken X USB, che con solo 250 grammi offre un rapporto prezzo/prestazioni davvero vantaggioso. Ovviamente è assolutamente indispensabile –anche in questo caso- che la cuffia sia USB, questo fa la differenza tra un prodotto realmente virtual 7.1 e uno che offre un modesto effetto ambienza. USB infatti significa che all’interno della cuffia è disponibile un DAC e un processore che raccolgono lo stream 7.1 o inferiori e fanno emettere agli altoparlanti un suono ricostruito piuttosto convincente. Ci sono poi modelli che emulano anche il DTS:X 2.0, un sistema di decodifica più evoluto del Dolby Digital soprattutto per la frequenza di campionamento garantita per ogni canale. Interessante la Logitech G935 disponibile sia con che senza fili, nel caso di wireless ha una eccellente autonomia e un peso non eccessivo.

Veniamo a un'altra interessante funzionalità, che è l’Head Tracking. Con essa è infatti possibile associare il movimento della testa agli effetti audio, in modo che l’ambienza si muova insieme al nostro capo. Immaginate di stare in una stanza dove c’è un certo rumore persistente in un punto, se muovete la testa percepirete comunque il luogo d'origine di quel particolare rumore, riuscendo a capirne la provenienza in modo assolutamente chiaro. Queste cuffie, tramite un sensore di movimento posto sull’archetto, riescono a “modulare” l’effetto di ricostruzione 7.1 o inferiori così da darci l’effettiva sensazione che gli effetti si muovano di conseguenza a come muoviamo la testa, e questo è un ottimo valore aggiunto. Molto interessanti sono i modelli HyperX Cloud Orbit e Audeze Mobius che condividono lo stesso software e DSP.

Occorre dichiarare la grandezza della propria testa e impostare l’ambienza e l’head traking e offrono una tecnica estremamente raffinata di ricostruzione dell’ambienza. La prima fase è quella di ricerca della provenienza del suono, che viene integrata con la posizione della testa e l’emulazione della stanza di ascolto. La Audeze Mobius è più “audiophile”, e molto più adatta anche all’ascolto della musica. Entrambe i modelli offrono l’audio “3D” che a tutti gli effetti è una riproduzione di qualsiasi stream, 7.1, 5.1, 5.0, 2.1 o 2.0, l’importante è che la sorgente supporti l’audio selezionato. In entrambe i casi la precisione con la quale la cuffia stabilisce la posizione della testa è impressionante, potendo contare su misure effettuate 1000 volte al secondo.

E’ ovvio che tutte le cuffie appena descritte con audio 7.1 e a scendere 5.1 e minori sono adattissime anche per vedere i film ! Avremo sulle orecchie un sofisticato sistema in grado di farvi emozionare come poche cose sanno fare, soprattutto con i film di azione.

Le cuffie che “millantano” ricostruzioni 3D o Virtual Surround ma hanno solo ingresso analogico, sono da scartare. Possono anche essere ottimi prodotti con un semplice segnale stereo, ma non lo sono nella ricostruzione di ambienza, che in quel caso e nella migliore delle ipotesi avviene da un segnale Dolby Surround analogico.

Ultima piccola notazione riguarda alcune caratteristiche dichiarate. Si parla abbastanza spesso di DAC 96/24 e dell’adozione di chipset avanzati, come quelli ESS. Riguardo la risoluzione del DAC, ovviamente un convertitore DA (DAC Digital to Analog converter) a maggiore risoluzione potenzialmente offre maggiore qualità, ma solo se si dispone di file a quella risoluzione, quindi solo in caso di file musicali e non di gaming. Antri costruttori citano invece chip di amplificazione per cuffia blasonati (tipo ESS), quelli senza dubbio sono migliorativi per qualsiasi utilizzo, visto che maggiore è la corrente erogata e fornita agli altoparlanti, meglio è…ma di tutto questo ne parleremo più diffusamente in un articolo specifico.