Há idéias que vivem muito tempo. Uma dessas idéias é a digitalização de um registro, varrendo sua superfície. A digitalização pode ser diferente, mas simplifica para 2D e 3D. Basicamente, muito foi dito na Internet, escrito sobre experimentos em digitalização 2D de registros.
Considere a opção de varredura volumétrica.
A essência da idéia: digitalização 3D de uma placa -> Processando e salvando uma imagem 3D -> Criando um player virtual com uma agulha 3D virtual -> depois fios multicore para a tecnologia Hi-Fi.
Esperando o leitor sob o corte.
Uma série de artigos sobre o que eu queria fazer, mas não o fiz. Na esperança de que alguém possa ser útil ou apenas se divertir lendo.
Um pouco de história e área de assunto. A primeira coisa que vem à mente ao combinar a digitalização de registros fonográficos é um conjunto de dispositivos técnicos como parte de um toca-discos de vinil, e tudo depende do gosto e do conhecimento do designer, a lista de equipamentos para converter um sinal analógico e um código digital é ampla (a opção de converter um sinal analógico para analógico, por exemplo, gravar em magnético vamos pular a fita). A digitalização simplificada pode ser ilustrada pela seguinte fotografia:
O processo acima de converter um sinal analógico em um formato digital é amplamente coberto por todos os lados possíveis e adquiriu mitos e lendas ao longo de sua existência, especialmente em relação a parâmetros profundamente subjetivos, como: ao vivo, tubo, som suave.
Artigo de exemplo: Como digitalizar discos de vinil.
Até mesmo um único toca-discos pode gerar um debate acalorado, por exemplo, sobre o peso da base do tocador que pode absorver microvibrações, sobre o material e a forma da agulha de captação, sistemas de suspensão para a captação, estabilizadores de placa, fontes de alimentação, espessura e material do fio e métodos para produzi-las. Lembro-me de um documentário sobre uma pequena empresa ocidental especializada na produção de camas exclusivas para toca-discos caros, com peso inferior a 50 kg. Um pequeno artigo sobre os melhores jogadores.
Exemplo na foto com peso inferior a 175 kg.
Um pequeno slide sobre o dispositivo de captação do jogador:
Mais detalhes podem ser encontrados nos artigos da Wikipedia: registro e captura de fonógrafo .
Tudo isso nos diz que o tema da reprodução de som "ao vivo" é relevante no contexto de um renascimento do som analógico, incluindo discos de vinil. É agradável recordar a sensação de uma placa sendo removida do gabinete, inspecionando-a em certos ângulos para detectar micro arranhões, porque o arranhão pode, naturalmente, se transformar em um problema de reprodução de uma obra musical e, em seguida, do processo de reprodução.
Tocamos na opção mais simples de escaneamento, escaneamento 2D da superfície da placa para obter um instantâneo das faixas e posterior reprodução no computador usando um programa especialmente escrito que converte a imagem das faixas em um sinal de áudio.
Um pequeno artigo sobre Habré sobre este tópico: Extraindo som de fotografias de discos
Aqui, você pode digitalizar e reproduzir em tempo real, quando uma pequena área da placa é digitalizada e o scanner se move sobre a placa rotativa como uma agulha de captação repetindo o caminho da trilha sonora, mas sem contato direto com a placa. Nesse princípio de trabalho, existem players disponíveis comercialmente .
Uma fotografia de um laser player, onde o elemento de varredura é um raio laser, e a reprodução ocorre medindo o raio refletido das superfícies da pista da placa.
O tópico de criar esse dispositivo por conta própria é bem abordado na próxima conferência, há um diálogo há oito anos: Laser player para discos de vinil.
Há muito menos materiais relacionados à digitalização 3D de registros na Internet. Há uma publicação interessante sobre um experimento sobre a conversão de um sinal de áudio em uma imagem 3D de um registro, sua posterior impressão em uma impressora 3D e reprodução de som em um toca-discos comum. O artigo é chamado Imprimindo registros em uma impressora 3D.
Existem publicações sobre o processo de restauração de som de exposições de museus, neste artigo " Página de reprodução de pesquisa e desenvolvimento de som " apenas descreve o processo de trabalhar com a digitalização 2D e 3D. Além disso, eles escaneiam rolos de cera realmente antigos e outros suportes de som, frequentemente destruídos ou quebrados em pedaços. Na história dos portadores de som antes do início das fitas cassete, o seguinte slide:
Já estamos a meio passo da ideia do artigo, e faremos isso.
Hoje, o volume de fotografias comuns é medido em megabytes, os telefones têm memória gigabyte, nuvens com terabytes livres e outros sucessos dos fabricantes de microeletrônica. A memória digital não é mais o gargalo de muitas tecnologias. Acontece que, atualmente, o usuário final não está particularmente limitado pela quantidade de memória necessária, portanto, com a permissão do leitor, omitirei do artigo os cálculos dos volumes de memória necessários para digitalizar um registro.
Brevemente sobre a essência de um possível experimento ou negócio (quem prefere imaginar):
O primeiro estágio: digitalizar estéreo a superfície do registro de gramofone com a restauração subsequente do mapa de altura com um passo obviamente redundante em termos de salvar o sinal gravado no registro de gramofone. Os métodos de digitalização podem variar: o mais acessível é fotografar em estéreo sob um microscópio, não no sentido de que seja simples, mas apenas devido à inacessibilidade dos microscópios eletrônicos de varredura e outros dispositivos de vácuo de elétrons, é possível usar a monomicrografia de diferentes ângulos das seções da placa e, em seguida, usar o software restauração da forma da superfície. Como esse não é um guia de ação, mas mais de inação, a imaginação do leitor está cheia de espaço. Opcionalmente, os scanners ópticos de um mouse de computador podem ser adequados para a função de um elemento de digitalização, mas não vou dizer com certeza, sem conhecer a resolução óptica - aumentando a superfície desses dispositivos.
A segunda etapa: processando a imagem estéreo recebida em formato 3D, a tecnologia já foi desenvolvida. Ruído e outros artefatos de digitalização são eliminados. Também nesta fase é possível eliminar micropartículas de poeira na superfície da placa de maneira programática. Anteriormente, isso exigia conhecimento especial: truques úteis para o cuidado, armazenamento e limpeza de discos de vinil . Assumimos que a saída é um modelo poligonal da superfície da placa com base nos dados da digitalização.
Desde que tenhamos um modelo 3D com o tamanho e o número de polígonos obtidos a partir de dados brutos, também há espaço para otimizar a forma e o número de polígonos, é possível usar splines para aproximar com mais precisão a superfície da trilha sonora ou outros métodos matemáticos.
A terceira etapa. Modelagem matemática do movimento da agulha do jogador no material do registro fonográfico, levando em consideração dados na superfície digitalizada da trilha sonora. O grau de desenvolvimento da modelagem matemática pode ser qualquer, até ignorar completamente os processos físicos, como atrito e aquecimento da agulha de captação, deformações internas e tensões no material da agulha e na área de contato da agulha com a superfície da placa, etc. A intuição do autor sugere que mesmo uma repetição “simples” do alívio de um registro fonográfico digitalizado pode levar a um som bastante decente em termos de qualidade Hi-Fi.
Se o autor proferiu o cobiçado Hi-F, é claro que vou esclarecer e concordar incondicionalmente com a tese de que no final da modelagem do som é um conversor digital-analógico (DAC), e isso estragará tudo em termos de som "ao vivo". Mas é possível imprimir o registro em uma impressora do futuro com a precisão necessária, mas agora provavelmente é possível fazer um cortador de vinil para desfrutar de uma cópia rara do registro enviado por um amigo por correspondência, por exemplo, de outro continente, na forma de uma imagem 3D. Ou ouça através do DAC do computador. Entendo que existem codecs projetados para compactar dados de áudio sem perdas ( FLAC ), mas também obtemos algo semelhante, mas mais próximo de copiar diretamente não o som, mas sua operadora.
A seguir, o leitor perguntará. Gostaria de desenhar uma imagem colorida de arco-íris de cópias digitais 3D de discos andando pelo mundo. Uma plataforma online para troca de imagens de disco, talvez até com o uso de criptomoeda. Mas, na realidade, espero ter revivido as lembranças dos leitores da época em que eles iam à loja para livros, como livros, o que agora também não acontece com tanta frequência. E para aqueles que não encontraram esse momento, é hora de começar a modelar registros 3D, na futura matriz eles se tornarão uma mercadoria quente. Obrigado pelo tempo gasto lendo.