Воспроизведение звука по изображению [Перевод]

Патрик Фистер в своем блоге рассказал о различных подходах к вопросу воспроизведения звука по изображению. Мы решили поделиться кратким содержанием материала и дополнили его различными источниками по теме.

Патрик начинает рассказ с истории об архивной находке в Индианском университете в Блумингтоне. Исследовательская команда обнаружила ошеломляющее количество носителей мультимедийной информации (целых 569 148 экземпляров) – более полумиллиона звукозаписей, видеозаписей и кинопленок.

Конечно, отчет по результатам исследования такой находки содержит ценные сведения, но не говорит о том, какой из найденных объектов в Блумингтоне можно расценивать как самый старый медиа-носитель.

Так получилось не из-за халатного отношения к исследованию, а из-за того, что среди привычных для нас объектов исследования – дисков, бобин с пленкой, цилиндров и тому подобного, присутствовали изображения в книгах.

А изображения в книгах не входят в программу по сохранению медиа-информации, но это совсем не означает, что мы не в состоянии их воспроизвести, и должен отметить, что некоторые записи представляют огромный интерес.

В ходе изучения ряда экземпляров библиотеки были обнаружены различные изображения, которые состояли из множества плотно расположенных микроскопических волнистых линий. Выходит, что в результате была найдена не просто красивая картинка – это звукозапись, которая может оказаться одной из старейших в мире.

Если посмотреть на историю, фоноавтограф считают первым в мире звукозаписывающим устройством (1857 год), но автор замечает, что технология изготовления, например, виниловых пластинок, которые можно воспроизвести на проигрывателе восходит не к фонографу Томаса Эдисона, представленному в 1877 году, а к граммофону Эмиля Берлинера (Emile Berliner), изобретенному в 1887 году.

Первые грампластинки, доступные широкой публике, появились летом 1890 года в Европе, и многие из них можно прослушать даже сегодня (например, здесь).

[Слева: При близком рассмотрении изображения заметны оттиски звуковых дорожек оригинальной пластинки]

Экземпляры опытных грампластинок Берлинера от 1887 и 1888 годов находятся в Смитсоновском институте и еще в паре других мест, но попытки их воспроизвести не увенчались успехом, поэтому на данный момент неизвестно, что на них записано.

Подробнее о процессе записи и устройстве специализированной техники говорится в книге Л. Дегрелла «Проигрыватели и грампластинки». Советуем пролистать эту книгу или что-то аналогичное.

Патрик говорит о том, что восстановление «утерянных» грампластинок возможно проводить по аналогии с тем, что делают в области мультипликации. Многие ранние мультфильмы, которые не сохранились в виде видеозаписей, были, несомненно, напечатаны на бумаге и отданы на регистрацию авторского права в архив Библиотеки Конгресса. На основании таких распечаток снимают мультипликационные фильмы.

Как выглядит процесс воспроизведение звука по изображению: сканирование оригинала с высоким разрешением; «выпрямление» кругового изображения, используя преобразование из полярных координат в декартовы; «прикрепление» отдельных линий друг за другом. Далее – загрузка в программу ImageToSound, конвертация в формат WAV и объединение парных звуковых дорожек WAV в стереофайл. В результате у нас есть звук.

Тема воспроизведения звука, закодированного в виде изображения уже рассматривалась на Хабре: один из авторов рассказал о собственных экспериментах по сканированию спектрограммы устройством, которое просвечивает партитуру, проецируя свет на специальные диски. Мы и сами говорили об одной интересной магистерской диссертации о радиальной драм-машине. В оригинале работы стоит обратить внимание на раздел о визуализации ритма. Также просмотрите несколько более научный обзор литературы о визуализации и музыкальном образовании.

Любителям основательного подхода к делу стоит взглянуть на книгу А.Г. Белявского «Теория звука в приложении к музыке». Еще есть неплохая книга на английском.

[Слева: Оригинальное изображение звука (вверху), пара обработанных изображений (в середине) и волна конечного аудиофайла (внизу)]

История с библиотекой закончилась тем, что автор смог воспроизвести три печатных оттиска граммофонных пластинок. Попалась и запись на немецком языке, созданная Берлинером в Ганновере 11 ноября 1889 года. На ней Берлинер рассказывает о процессе записи приезжему гостю по имени Луи Розенталь (Louis Rosenthal), который, как объясняет Берлинер, должен был забрать звукозапись с собой, в качестве экземпляра для проведения экспериментов с копированием грампластинок фотомеханическим способом (который в дальнейшем не использовался за неэффективностью).

Но что насчет экземпляра, недавно обнаруженного в библиотеке Уэлса? На пластинке была обнаружена поэма «Der Handschuh» Фридриха Шиллера. Автор статьи уже тогда описал метод, с помощью которого читатели того времени могли прослушать запись.

Вместе со Стефаном Пуилле (Stephan Puille), коллегой Патрика, ученые выяснили, что 11 ноября 1889 года Берлинер, вероятно, демонстрировал процесс записи Розенталю, а затем отправил его домой со звукозаписью, которую они сделали вместе. Таким образом, «Der Handschuh» должна быть самой старой известной граммофонной записью, которую сегодня можно прослушать.

Разумеется, другие институты также хранят Über Land und Meer, и в некоторых из них, несомненно, есть изображение «Der Handschuh», но восстановленную копию можно воспроизвести и послушать прямо сейчас. Вместе с этим доступны:

Запись Томаса Янга «Курс лекций натурфилософии и механических искусств»

Библиотека Лилли: Q113 .Y77 (Две копии, одной владел Ян Флеминг). Томас Янг, «Курс лекций натурфилософии и механических искусств» (Лондон: Джозеф Джонсон, 1807), книга 1, страница XXV, картинка 353. Прослушать

Чез Морей «Фонавтограф»

ALF (Геонаука): Q1 .A5 ser.3, v.8, Чез Морей «Фонавтограф», American Journal of Science and Arts 108 издание (Авг. 1874) 130-31, на странице 131. Прослушать

P.S. Ещё недавно казалось, что музыка на виниловых пластинках ушла в прошлое, но сегодня наступило время настоящего «винилового ренессанса». Возможно, не каждый сможет сразу почувствовать разницу, но, поняв однажды, как же звучит винил, вы вряд ли захотите променять свою коллекцию виниловых пластинок на флешку с музыкальными файлами.