In occasione del 50° anniversario dell’Optimod, ecco la seconda parte della serie che dedichiamo alla storia di Bob Orban e della sua azienda, di cui BVMedia è distributore esclusivo in Italia. L’intervista originale a Orban è stata realizzata da Paul McLane di Radio World, che ringraziamo per averci concesso di riprenderla nel magazine di BVMedia.
Dopo aver esplorato le origini e i primi successi dell’azienda, passiamo ai decenni che hanno visto il consolidamento della tecnologia analogica e la trasformazione verso il mondo digitale.
Il rigore matematico e l’avvento dell’informatica
Un elemento fondamentale che ha permesso a Orban di distinguersi dai competitor fin dai primi anni ’80 è stato l’approccio rigorosamente matematico alla progettazione dei circuiti. Bob Orban è stato un pioniere nell’uso dell’informatica applicata all’audio, imparando a programmare già ai tempi dell’università in linguaggi come Fortran e Algol. Già nel 1975, l’azienda investì in un Tektronix 4051, uno dei primi dispositivi definibili come personal computer, dotato di un microprocessore Motorola 6800 e programmato in BASIC. Grazie a questi strumenti, Orban introdusse processi di analisi che oggi definiremmo “design for manufacturability”, eseguendo analisi di sensibilità sui componenti.
Come spiegato dallo stesso Bob: «Si tratta di un’analisi circuitale volta a determinare l’effetto delle tolleranze dei componenti sul comportamento finale del circuito». Questo significava che la scelta della precisione di ogni singolo condensatore o resistenza non era dettata dal costo, ma da un calcolo matematico volto a individuare quali punti del circuito fossero più critici per garantire prestazioni costanti. Mentre altri produttori si concentravano su compressori gated e limitatori di picco inseriti in catene di trasmissione convenzionali, Orban applicava una sofisticazione senza precedenti, specialmente nel design dei filtri.
L’icona del processamento analogico: Optimod FM 8100A
La continua ricerca della perfezione portò alla nascita dell’Optimod-FM 8100A, con la consapevolezza di poter superare i limiti dell’8000 e rispondere alle innovazioni della concorrenza, come gli schemi di compensazione dell’overshoot di Harris. L’intuizione geniale per l’8100A fu quella di utilizzare il filtro passa-basso principale da 15 kHz come se fosse una linea di ritardo.
«Un giorno mi venne l’idea che, invece di usare quei chip di ritardo analogici, avrei potuto usare il filtro passa-basso principale a 15 kHz già presente nel processore FM come linea di ritardo, applicandovi la correzione del ritardo di gruppo».
«Questo fu un altro risultato della progettazione assistita da computer: la progettazione dei filtri adattati tra il filtro passa-basso principale a 15 kHz e il filtro passa-basso della side-chain per la cancellazione. Dovevano essere adattati in ampiezza e fase nella regione da 0 a 2 kHz. Questo era qualcosa che non sarebbe stato possibile senza le risorse computazionali di cui disponevo all’epoca. Scrissi dei programmi per farlo».
Questa innovazione permise un clipping molto più aggressivo rispetto all’8000, mantenendo però un segnale estremamente pulito e una brillantezza sonora superiore. Bob ricorda con divertimento i test sul campo: «Stavo testando un prototipo dell’8100 su KSOL a San Francisco… Bill Sacks [di un’altra stazione] era piuttosto seccato. Disse: “Ragazzo, ho inseguito quella cosa. Non sono mai riuscito a raggiungerla!”». Lanciato con la filosofia di poter consegnare il prodotto immediatamente dopo l’annuncio, l’8100A divenne il processore più venduto nella storia di Orban, con circa 10.000 unità prodotte in un decennio.
Adatto ad ogni formato editoriale
L’8100A non era solo potente. Era estremamente versatile, progettato per servire sia le stazioni jazz o classiche più puriste, sia i formati rock e pop più aggressivi grazie alla possibilità di regolare i tempi di rilascio e l’accoppiamento tra le bande. In quel periodo, tuttavia, molti ingegneri continuavano a inserire altri dispositivi a monte dell’Optimod per ottenere il suono desiderato. Bob imparò una lezione fondamentale: «Non bisogna confondere la propria preferenza con quella del pubblico più vasto. Persone diverse hanno preferenze diverse, e va bene così, fa parte della vita».
Il modulo XT2 dell’Optimod
Per rispondere al successo di prodotti multibanda esterni come i Texar Prism, Orban introdusse nel 1984 lo chassis accessorio XT a 6 bande. Questo modulo si integrava direttamente nei circuiti dell’8100A tramite un particolare cavo, sfruttando i filtri di cancellazione della distorsione già presenti nell’unità principale. L’evoluzione verso il modello XT2 offrì ai direttori della programmazione gli strumenti necessari per spingere il volume e la brillantezza al massimo, senza che Bob dovesse imporre il proprio gusto personale.
L’audio per la televisione e le sfide del loudness
Parallelamente ai successi radiofonici, Orban si espanse nel mercato televisivo con l’Optimod-TV 8180A, introdotto nel 1981, che era sostanzialmente una versione dell’8100 senza generatore stereo. La sfida principale in ambito TV non era la guerra del volume, ma il fastidioso problema delle pubblicità eccessivamente rumorose, un tema caro anche alla FCC. Orban acquisì in licenza la tecnologia del misuratore di loudness dei CBS Technology Center, integrandola nell’evoluzione del modello 8182.
Bob implementò in questa macchina i limitatori basati sulla trasformata di Hilbert, una tecnica matematica avanzata che permetteva di effettuare un clipping senza ricorrere alla modulazione RF. Grazie a questi strumenti, le stazioni televisive potevano finalmente offrire un flusso audio coerente, dove i dialoghi erano perfettamente intelligibili e gli stacchi pubblicitari non costringevano l’ascoltatore ad abbassare il volume. Bob ricorda gli anni ’90 come un’epoca d’oro per l’intelligibilità del parlato in TV, prima che nuove pratiche peggiorassero nuovamente la situazione.
Evoluzione delle sorgenti: dai CD al declino degli MP3
Un altro fattore cruciale discusso da Bob Orban è come la qualità dei supporti abbia influenzato il processing. In ambito televisivo, il passaggio dai collegamenti telefonici AT&T (limitati a 5 kHz) alla trasmissione a 15 kHz e l’avvento dello stereo BTSC trasformarono l’audio TV in alta fedeltà. In radio, l’arrivo dei CD fu visto come un dono dal punto di vista operativo: a differenza dei nastri e dei dischi, non saltavano, erano facili da mettere in onda e non richiedevano la pulizia continua delle testine o dello stilo.
Tuttavia, Bob critica aspramente la fase successiva, quando le stazioni iniziarono a usare file MP3 come sorgenti per la messa in onda: «Ho pensato che fosse un grande errore. Le persone che avevano migliaia di MP3 nei loro sistemi di automazione diventarono cittadini di seconda classe quando gli hard disk diventarono abbastanza economici da permettere l’audio lineare». In quel periodo Orban continuò a gestire la propria crescita senza debiti, preparandosi per il grande salto societario e tecnologico.
1989: La svolta AKG e il passaggio al digitale
La fine degli anni ’80 segnò un cambiamento epocale per l’azienda. A causa delle condizioni di salute del socio John Delantoni, la Orban Associates fu venduta alla AKG Acoustics nel 1989. «Erano molto interessati all’audio professionale e ritenevano che Orban sarebbe stato perfetto per espandersi nel mercato broadcast, che consideravano strettamente imparentato con quello che già facevano».
A quel punto Bob non era più proprietario dell’azienda, ma avrebbe continuato a essere l’ingegnere capo. Era uno dei requisiti per la conclusione dell’accordo. Ha mantenuto un ruolo attivo, pur dovendo rispondere a un capo dopo aver gestito l’azienda in autonomia, ed è stato un po’ uno shock. «Ma questo è stato il periodo in cui abbiamo iniziato a sviluppare l’8200 e abbiamo assunto il nostro primo ingegnere DSP, Paul Neyrinck».
Motorola aveva lanciato sul mercato i suoi chip DSP della serie 56000, a 24 bit, a virgola fissa con aritmetica in doppia precisione, che erano più che sufficienti per l’audio di alta qualità. Le condizioni erano ideali per concretizzare il primo Optimod basato su DSP, che rappresentava un paradigma completamente diverso: non solo si potevano modellare i vecchi processori analogici, ma si poteva fare ciò che prima era fisicamente impossibile. Il vantaggio principale era la costanza produttiva: «Il DSP è software, e una volta scritto il software, ogni unità suona in modo identico. Non devi più preoccuparti delle tolleranze dei componenti».
La sfida dell’aliasing e il DSP come autodidatti
Il passaggio al digitale non fu privo di ostacoli tecnici, primo fra tutti il problema dell’aliasing generato dal clipping non lineare. Orban affrontò la sfida utilizzando un sovracampionamento a 128 kHz all’interno dei clipper dell’8200, dopo che i test d’ascolto avevano dimostrato una netta superiorità sonora rispetto a frequenze di campionamento inferiori.
Per padroneggiare questa nuova tecnologia, Bob Orban decise di tornare a studiare, sfruttando la solida base matematica ricevuta a Princeton e Stanford. «A scuola dicevano: “’Non vi insegneremo molto di una specifica tecnologia perché sarà obsoleta in 10 anni. Ma se conoscete la matematica e la fisica, vi dureranno per tutta la carriera”. E infatti così è stato». Bob sviluppò un programma per risolvere il problema della pre-enfasi FM nel dominio digitale, minimizzando l’errore rispetto ai filtri analogici originali grazie agli studi dei matematici russi Chebychev e Remez, nonché gli sviluppi più recenti del compianto professor Jiri Vlach dell’Università di Waterloo.
Orban Optimod FM 8200: l’era moderna e i preset
Lanciato nel 1991, l’Optimod-FM 8200 introdusse funzioni rivoluzionarie come i preset di fabbrica, che permettevano agli editori di salvare le proprie impostazioni e cambiare il suono della propria radio in base alle fasce orarie. Fu introdotta anche la manopola Less/More, una semplificazione geniale per chi non era un esperto di processing e poteva così regolare il volume percepito con un unico controllo.
L’8200, programmato interamente in linguaggio Assembly per sfruttare al massimo la limitata potenza di calcolo dei primi processori, aprì anche la strada al controllo remoto tramite PC. Nonostante la comparsa di nuovi competitor agguerriti come Omnia di Frank Foti, che puntava molto sul marketing e sulle tecniche anti-aliasing, Orban mantenne la sua posizione di leadership grazie al supporto di AKG e, successivamente, di Harman International. L’8200 ebbe un successo decennale con circa 5.000 unità vendute.
Un Premio Oscar e la frontiera dell’Optimod per il DAB
La carriera di Bob Orban negli anni ’90 è stata impreziosita da un riconoscimento inaspettato: un Premio Oscar scientifico e ingegneristico condiviso con i laboratori Dolby. Il premio riguardava un sistema di protezione per i registratori ottici cinematografici che utilizzava brevetti di Orban. Bob ricorda con ironia la cerimonia: «Ho ricevuto il mio premio da Sharon Stone, sono stato più vicino che mai a una grande celebrità di Hollywood!».
Mentre il mercato radiofonico subiva le trasformazioni del Telecommunications Act del 1996, portando a un consolidamento dei gruppi radiofonici, con più ordine anche nelle caratteristiche del suono, il cui processamento diventava più finalizzato alla coerenza che alla pura distorsione da volume, Orban guardava già al futuro digitale.
Sotto la spinta di Greg Ogonowski, nacque l’Optimod-DAB 6200, progettato specificamente per il Digital Audio Broadcasting, la TV digitale e la trasmissione via Internet. «Era basato in parte sul codice dell’8200, ma abbiamo dovuto passare a una frequenza di campionamento di 48 kHz perché si trattava di un sistema con una larghezza di banda audio di 20 kilohertz. Molto codice ha dovuto essere riscritto. Abbiamo dovuto sviluppare nuovi limitatori di picco, perché la limitazione di picco FM non è adatta al DAB».
Con questa transizione verso il DAB e lo streaming, prosegue negli anni 2000 un ciclo di innovazione. Bob Orban ha saputo trasformare la teoria matematica in suono, supportando per cinquant’anni, con i suoi prodotti, l’identità sonora delle emittenti di tutto il mondo.
L’intervista prosegue, nel Magazine di BVMedia. Attraverso i successivi articoli, arriveremo fino ai giorni nostri.
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