VisualAudio - VisualAudio

VisualAudio это проект, извлекающий звук из изображения записи. Он возник в результате партнерства между Швейцарский национальный звуковой архив и Школа инженерии и архитектуры г. Фрибург

Введение

До появления магнитных лент диски были единственным средством сохранения звука.[1] До появления винил в 1950-е годы были сделаны записи о шеллак или воск. Органический состав этих материалов позволяет им со временем разлагаться, а также делает их уязвимыми для поражения грибами.

В результате многие записи, в том числе уникальные оригинальные радиопродукции, находятся в состоянии износа, что не позволяет воспроизводить их традиционными механическими средствами.[2] Отсюда интерес к бесконтактному подходу.

История

Идея восстановления звука старых записей с помощью оптического сканирования возникла летом 1999 г. Лугано, среди технического менеджера Швейцарский национальный звуковой архив (Фонотека Национале) Стефано С. Кавальери (создатель и владелец интеллектуальной собственности, инициатор проекта), бывший директор M&C Management and Communications SA Пьер Хеммер (соавтор проекта) и директор Швейцарского национального звукового архива Пио Пеллиццари (соавтор проекта).

В Фрибург школа инженерии и архитектуры (Hochschule für Technik und Architektur Freiburg) был главным партнером,[2] сначала изучают его осуществимость, а затем запускают проект, который развивался годами.[3]

Принцип

Обработка изображений

Во время обычного воспроизведения записи фонографа звук получается с помощью стилуса, следующего по канавке. Радиальное смещение канавки можно наблюдать в микроскоп, что означает, что звуковая информация видна.[3]

Если делается аналоговое изображение с высоким разрешением с каждой стороны записи, а затем информация на пленке оцифровывается с помощью кругового сканера, различные алгоритмы могут обрабатывать изображение, чтобы извлечь и восстановить звук.[4]

Метод

Фотография

Центральная часть процесса - фотосъемка. Он выполняется в начале процесса на правильно очищенной записи, чтобы заархивировать ее как фильм.

FNmbc-190611-134738-ms 03.jpg

Фотопленка имеет высокое разрешение 600 линий на мм. Этого разрешения достаточно для точного отслеживания смещения канавки.

Процесс сканирования

После того, как содержимое записи сохранено на фотопленке, следующим шагом будет восстановление исходного звука. Для этого в Университете прикладных наук Фрибурга был создан прототип сканера.

Последняя версия сканера
Последняя версия сканера
Последняя версия сканера

Текущая версия сканера состоит из стеклянной вращающейся пластины,[1] на котором размещена пленка. В оцифровка изображения выполняется линейным CCD камера 2048 года пиксели широкий, при котором снимки делаются через равные промежутки времени с частотой от 25 000 до 200 000 строк на оборот. Комбинация камеры с вращающейся пленкой обеспечивает вращательное сканирование записи в виде прямоугольного изображения кольца. Второе радиальное перемещение обеспечивает следующее кольцо.[3]

Обработка изображений

После оцифровки изображения обрабатываются для анализа и определения положения и смещения канавки. Первым делом нужно исправить дефекты снятых изображений. Многие помехи могут быть вызваны различными этапами процесса сбора данных: самой записью (трещины, царапины, пыль), фотографией (зернистость пленки) или сканированием (пыль, оптика, датчики CCD).

Трещины на записи

Затем положение канавки оценивается с помощью алгоритмов обнаружения края. Как только края обнаружены, выполняются исправления, требующие более сложных знаний о структуре изображения. Некоторые примеры исправлений:

  • Интерполяция, если бороздка прервана
  • Если край канавки поврежден, полезна информация, предоставленная с другой стороны канавки.

Извлечение звука

Последний шаг - преобразование смещения канавки в звуковой сигнал. Этот сигнал обрабатывается полосовые фильтры чтобы получить только полосу пропускания исходной записи. Некоторая частота уравнивания (например RIAA ) реализованы.[3]

Этот проект направлен на извлечение и архивирование звука, максимально приближенного к оригинальному. По умолчанию восстановление звука не применяется.

Битые записи

Конечная цель этого проекта - получить звук из безвозвратно утерянной записи.

Многие записи 1940-х треснуты и определенно не воспроизводятся. В результате получается интересная головоломка: поскольку трещины возникают из-за усадки лака, в большинстве случаев потери материала отсутствуют. Чтобы решить эту проблему, в ноябре 2006 года Швейцарский национальный звуковой архив начал проект, финансируемый Фондом Геберта Рюфа. Пока результаты обнадеживают. Алгоритм в основном использует характеристики сигнала, чтобы определить, являются ли две части канавки смежными или нет.

Проект все еще находится на стадии тестирования, но уже есть звук.

Качество системы

Достичь того же качества, что и оригинальная пластинка, воспроизводимая на современном проигрывателе, вероятно, нереально. Первоначально около 20 дБ в раннем прототипе,[1] отношение сигнал / шум современной системы составляет около 19 дБ для хорошего 78 об / мин запись.

Преимущества и недостатки

Благодаря промежуточной фотографической стадии это решение решает несколько серьезных проблем, возникающих в системах архивирования.

  • Скорость процесса архивации из-за относительно короткого времени фотосъемки.
  • Хранение информации происходит на аналоговой пленке, поэтому она не зависит от технологии, которая может быстро устареть, а замораживание и сохранение состояния записи в новом формате позволяет извлекать информацию позже с использованием новых технологий.
  • Периодического переноса на новые носители данных можно избежать, поскольку срок службы фотопленки составляет несколько сотен лет.[2]
  • Возможность использования системы вертикальной резки пластинок.

Недостатки системы:

  • Не подходит для восковых цилиндров
  • Некоторые неровности, такие как округлые или выпуклые записи, которые не влияют на воспроизведение на традиционном проигрывателе, могут повлиять на звук VisualAudio.

Восстановленные файлы

Среди уникальных аудиофайлов, восстановленных с помощью такой техники, речь итальянского политика и поэта. Альдо Спалличчи.[5][6]

использованная литература

  1. ^ а б c Кавальери, Стефано; Йонсен, Оттар; Бапст, Фредерик (октябрь 2001 г.). Оптический поиск и хранение аналоговых звукозаписей. = 20-я Международная конференция: Архивирование, восстановление и новые методы записи (октябрь 2001 г.). Электронная библиотека AES.
  2. ^ а б c Стотцер, Сильвен; Йонсен, Оттар; Бапст, Фредерик; Милан, Седрик; Кавальери, Стефано; Пеллиццари, Пио; = Ингольд, Рольф (июль 2006 г.). "VisualAudio, eine optische Technik zu Wiedergabe von Schallplatten". Schall und Rauch (на немецком). IASA-Ländergruppe Deutschland / Schweiz (9): 9–17.
  3. ^ а б c d https://www.fonoteca.ch/gallery/visualAudio/home_en.htm VisualAudio Автор: Miriam B.C., получено 12 марта 2020 г.
  4. ^ С. Канацца (10 ноября 2006 г.). "Note sulla conservazione attiva dei Documenti sonori su disco". У Алессандро Риголли; Паоло Руссо (ред.). Il suono riprodotto: история, техника и культура унa rivoluzione del Novecento. Convegno annuale del Laboratorio per la divulgazione musicale (на итальянском языке). ETD srl. п. 95. ISBN  9788860401762.
  5. ^ "La voce ritrovata di Aldo Spallicci, il" ba 'dla Rumagna"". www.ravennatoday.it (на итальянском). 5 марта 2019.
  6. ^ Альдо Спалличчи

Источники

  • Международные новости сохранения: информационный бюллетень Программы ИФЛА по сохранению и сохранению. 44-52. 2008.
  • "Журнал общества звукорежиссеров". 53. 2005: 1114. Цитировать журнал требует | журнал = (Помогите)
  • Ричард Джеймс Берджесс. История музыкального производства. п. 189.

внешние ссылки

  • "VisualAudio". Швейцарский национальный архив звуков. Архивировано из оригинал 23 июля 2019 г.. Получено 30 октября 2019.
  • Зенон, Габальо (12 августа 2019 г.). "Una corsa contro il tempo" (на итальянском). Получено 30 октября 2019.