Старые звукозаписи готовы к прослушиванию уже более ста лет, но пластинки и цилиндры слишком хрупкие, чтобы их можно было воспроизводить. Исследователи нашли решение:создать виртуальную версию и играть в нее. Например, сейчас можно услышать записи Александра Грэма Белла.
Более ста лет назад учёные и изобретатели экспериментировали с записью звука. Поскольку магнитной ленты еще не существовало, использовали всевозможные другие материалы, например стекло, шеллак и станнол (металлическую фольгу). К сожалению, эти носители звука очень хрупкие, а это значит, что записи уже невозможно воспроизвести.
По крайней мере, не обычным способом. Исследователям из Беркли (Калифорнийский университет, США), Национального музея американской истории и Библиотеки Конгресса удалось сделать звук слышимым с помощью 3D-сканирования.
Запись, но не воспроизведение
Первые звукозаписи были сделаны путем вдавливания иглы в цилиндр с воском:восковой валик поворачивался под иглой и чем громче звук, тем сильнее игла вдавливала воск. Таким образом, глубина канавки зависит от объема. Скорость изменения глубины (количество неровностей и провалов на сантиметр) соответствует тону.
Позднее цилиндр был заменен плоской пластинкой — граммофонной пластинкой. Пазы тоже делаем иглой, только теперь игла идет не глубже/мельче в зависимости от звука, а влево или вправо. Это очень хорошо видно по изгибам паза (см. ниже).
Чтобы воспроизвести записанный звук, вам обычно приходится проводить стилусом по канавке и преобразовывать движения обратно в звук. Но при этом могут быть повреждены очень старые цилиндры или граммофонные пластинки. Они сделаны из настолько нежного материала, что игла может деформировать желобки.
На основе фотографий
Поэтому американская исследовательская группа придумала что-то новое для прослушивания старых записей:они воспроизводят не настоящий цилиндр или пластинку, а их виртуальную версию. Они фотографируют или сканируют оригинальную опору, анализируют канавки и определяют, как через них пройдет игла. Таким образом компьютер рассчитывает, как должен звучать звук.
В 2003 году Беркли представил первую версию метода, сфотографировав бороздки крупным планом специальной камерой, как вы видели выше. Фотография должна быть очень точной, потому что ширина паза не превышает двух миллиметров и поэтому отклонения влево и вправо очень малы. Однако эти отклонения определяют звук, поэтому если фотография неправильная, то и звук тоже не будет правильным.
Исследователи протестировали систему на записи примерно 1950 года, которую также можно было воспроизвести обычным способом. Ниже вы найдете обе версии:
Граммофонная пластинка с песней «Спокойной ночи, Ирен», проигранная на старомодном проигрывателе:>>> Спокойной ночи, Ирен – проигрыватель
Реконструированная версия «Спокойной ночи, Ирен»:>>> Спокойной ночи, Ирен – реконструированная
Как можно услышать, реконструированная версия мало чем отличается от оригинала. Теперь шума слышно еще меньше. Это также видно из анализа на компьютере (см. ниже).
В 3D
Этот метод хорошо работает для граммофонных пластинок, но с его помощью невозможно восстановить записи на цилиндре. Ведь на фотографии не видно глубины. Поэтому исследователи также разработали 3D-вариант. Они работают не с обычными фотографиями крупным планом, а с 3D-изображениями, сделанными с помощью конфокального микроскопа (см. ниже).
Ниже вы видите кусок цилиндра в 3D, вид сверху вверху справа. На графике внизу показано, как меняется глубина, когда вы следуете указанной линии. На самом деле это такая же звуковая волна, как и раньше с граммофонной пластинкой.
Затем исследователи снова сделали реконструированную звуковую волну слышимой и сравнили ее с ранее воспроизведенной версией:
Цилиндр с надписью «Накануне битвы, Мать», разыгранный с археофонистом:>>> Перед битвой - цилиндроплеер
Реконструированная версия «Накануне битвы, Мать»:>>> Перед битвой – реконструировано
И в этом случае реконструкция не хуже оригинала или даже лучше.
Стеклянные пластины
В этом месяце была достигнута еще одна веха в технологии оптической реконструкции (оптическая потому что оно основано на изображениях). Исследователям удалось сделать шесть записей, сделанных Volta Laboratory Associates, прослушиваемыми (см. вставку).
«Записи были сделаны на различных материалах, включая резину, пчелиный воск, стекло, оловянную фольгу и медь, поскольку изобретатели пытались найти материал, который мог бы улавливать звук», — сказала Карлин Стивенс, куратор Национального музея Америки. История. «Мы не знаем, что на нем написано; у нас есть лишь несколько загадочных примечаний к некоторым записям и несколько расплывчатых примечаний в старом каталоге Смитсоновского института». С помощью метода оптической реконструкции мы теперь можем услышать то, что записали Associates:
(Больше записей можно найти на YouTube)
Реконструкция шести записей — это первый шаг:цель состоит в том, чтобы оцифровать как можно больше исторических пластин и цилиндров. В Смитсоновском институте хранится около 400 старейших когда-либо сделанных записей. Они могут дать представление обо всем:от процесса изобретения до моделей речи конца девятнадцатого века.
См. также:
- На сайте проекта IRENE вы найдете много информации и (озвученных) примеров (на английском языке).
- Дополнительную информацию можно найти на веб-сайте Смитсоновского института (на английском языке).
- Подробнее о результатах за декабрь 2011 года.
