_ Un fizician folosește X -razele pentru a salva înregistrările muzicale vechi

Cercetătorii dezvoltă o tehnică care utilizează lumina specială cu raze X sincrotron de la Swiss Light Source SLS pentru a digitiza în mod nedistructiv înregistrările de pe benzi audio istorice de mare valoare — inclusiv comori din arhiva Festivalului de Jazz de la Montreux, cum ar fi o înregistrare rară a King of the Blues, B.B. King.

Benzile magnetice au dispărut aproape complet din viețile noastre și acum se bucură doar de o existență de nișă nostalgică. Cu toate acestea, cantități semnificative din aceste medii magnetice analogice sunt încă stocate în arhivele studiourilor de sunet, posturilor de radio și TV, muzeelor ​​și colecțiilor private din întreaga lume. Digitalizarea acestor benzi este o provocare continuă, precum și o cursă contra cronometru, deoarece benzile se degradează și în cele din urmă devin de nejucat.

Sebastian Gliga, fizician la PSI și expert în nanomagnetism, și echipa sa dezvoltă o metodă de a digitalizați în mod nedistructiv benzile audio degradate la cea mai înaltă calitate folosind lumina cu raze X. Pentru a atinge acest obiectiv, ei au colaborat cu Arhivele Naționale de Sunet Elvețiene, care a produs înregistrări de referință personalizate și a furnizat cunoștințe de inginerie audio. Acum, un parteneriat cu Montreux Jazz Digital Project va ajuta la dezvoltarea și testarea în continuare a metodei.

Membrii rămași ai celebrei trupe rock Queen s-au confruntat recent cu o mare provocare. În studioul lor, muzicienii au găsit o casetă din 1988 care conținea o melodie cu vocea legendarului lor cântăreț Freddie Mercury, care a murit în 1991. Cu toate acestea, caseta a fost grav deteriorată. La început, nimeni nu a crezut că vor putea salva această piesă specială. Cu mare efort, inginerii de sunet au reușit până la urmă să reușească.

„Este ca și cum ai cusut bucăți”, a declarat chitaristul Brian May pentru BBC. Pe 13 octombrie 2022, melodia „Face It Alone” a fost lansată în sfârșit și a luat cu asalt topurile mondiale, la mai bine de 30 de ani de la crearea sa inițială.

„Acest exemplu arată că casetele nu sunt făcute pentru a dura pentru totdeauna, ", explică Gliga. „Materialul se degradează în timp și nu mai poate fi redat”. Deși este posibil să reasamblați și să restaurați cu grijă astfel de casete, Gliga și echipa sa urmăresc o abordare complet nouă. Ei folosesc radiația sincrotron: „Cu raze X de la un sincrotron, putem reconstrui chiar și fragmente de bandă puternic deteriorate, fără măcar să le atingem.”

O înregistrare unică de concert a legendarului chitarist de blues B.B. King se află în prezent pe o înregistrare. Banca de laborator a lui Gliga. În 1980, King of the Blues a susținut al doilea său concert la Festivalul de Jazz de la Montreux - un spectacol de 48 de minute care a fost surprins pe bandă de inginerul de sunet elvețian Philippe Zumbrunn. Astăzi, totuși, doar aproximativ zece secunde din această înregistrare pot fi redate odată. Compoziția chimică a casetei s-a degradat deja într-o asemenea măsură încât orice redare pe un dispozitiv convențional nu va face decât să distrugă și mai mult banda.

„Nu ne-a interesat doar conținutul muzical al acestei înregistrări B.B. King, dar și în a prelua provocarea pe care o prezintă starea sa de decădere”, precizează Gliga. „Radiația sincrotronului poate depăși limitările metodelor convenționale de restaurare.”

Cendelele audio stochează informații într-un strat de particule magnetice minuscule, cum ar fi micile ace de busole îndreptate fie spre nord, fie spre sud. Când banda este înregistrată, orientarea lor magnetică este schimbată - banda devine magnetizată, iar informațiile audio sunt acum stocate fizic în modelul de orientare. Pentru a reda acest model, banda este mutată pe lângă un cap de redare. Pe măsură ce câmpul magnetic se modifică în mod constant prin model, este indusă o tensiune în capul de joc și este generat un semnal electric. Acest semnal este amplificat și convertit într-un semnal acustic.

Cu metoda sa cu raze X, Gliga nu se bazează pe câmpul magnetic, ci pe acele individuale ale busolei care generează acest câmp. „Starile de magnetizare ale acestor particule minuscule, a căror dimensiune este mai mică de o zecime din diametrul unui păr uman, pot fi citite aproape individual folosind lumina cu raze X a SLS și transformate într-un semnal audio de înaltă calitate.” spune el.

„Digitalizarea este un proces continuu”, explică fizicianul. Așa-numita rată de eșantionare este importantă. Termenul se referă la frecvența la care un semnal analogic este eșantionat pentru conversia într-un semnal digital. Unda sonoră continuă este împărțită în segmente dintr-un anumit interval de timp și stocată digital. O rată de eșantionare mai mare înseamnă o rezoluție mai mare în digitizarea semnalului original.

Deoarece lumina sincrotronului poate măsura aproape fiecare ac de busolă magnetică de pe bandă, poate atinge o rezoluție fără precedent. „Realizam ceva asemănător cu cea mai precisă copie”, explică Gliga.

O mare parte din lumea audio este fizică și poate fi exprimată în formule și numere. Cu toate acestea, când vine vorba de concepte precum sunetul și calitatea produsă, experiența auditivă subiectivă este primordială. De aceea, Gliga lucrează cu experți precum inginerul de sunet și compozitorul de la Basel Daniel Dettwiler. Dettwiler este renumit pentru procesarea muzicii analogice. Studioul său găzduiește și un Studer A80, o casetă care înregistrează și redă benzi audio magnetice cu mare precizie.

„Ceea ce reconstruim cu raze X este semnalul audio brut, așa cum este stocat pe caseta”, explică Gliga. Cu toate acestea, dacă redați aceeași bandă pe Studer, obțineți un semnal ușor diferit. „Acest lucru se datorează componentelor electronice din interiorul dispozitivului, care în plus procesează și manipulează sunetul”. Prin urmare, Gliga și echipa sa folosesc acest dispozitiv analogic din anii 1970 pentru a compara sunetele extrase la sincrotron cu piesele digitizate în mod convențional.

În acest moment, totuși, lumina sincrotronului rămâne stinsă – este „timpul întunecat”. "la SLS. Marea unitate de cercetare este în curs de modernizare cuprinzătoare de acum până la începutul anului 2025. Scopul este de a îmbunătăți strălucirea fasciculului sincrotron cu un factor de 40.

„Metoda noastră va beneficia foarte mult de pe urma actualizării. , și va permite măsurători și mai eficiente”, explică fizicianul.

(Fluierul)