Worldlex Wiki VisualAudio est un projet qui extrait le son d'une image de disque phonographique . Il est né d'un partenariat entre les Archives nationales suisses du son et l'École supérieure d'ingénierie et d'architecture de Fribourg .
Introduction
Avant l'invention des bandes magnétiques, les disques étaient le seul moyen de préserver le son. Jusqu'à l'arrivée du vinyle dans les années 1950, les disques étaient fabriqués en gomme-laque ou en cire. La composition organique de ces matériaux les rendait vulnérables à la dégradation et aux attaques fongiques.
En conséquence, de nombreux enregistrements, y compris des productions radiophoniques originales uniques, sont dans un état de détérioration qui empêche leur lecture par des moyens mécaniques traditionnels, d'où l'intérêt pour une approche sans contact.
Histoire
L'idée de cette récupération du son d'anciens disques par numérisation optique a débuté durant l'été 1999 à Lugano , entre le directeur technique des Archives nationales suisses du son ( Fonoteca Nazionale ), Stefano S. Cavaglieri (créateur et détenteur de la propriété intellectuelle, initiateur du projet), l'ancien directeur de M & C Management and Communications SA, Pierre Hemmer (co-créateur du projet), et le directeur des Archives nationales suisses du son, Pio Pellizzari (co-créateur du projet).
L' école d'ingénierie et d'architecture de Fribourg ( Hochschule für Technik und Architektur Freiburg ) était le principal partenaire, ayant d'abord étudié sa faisabilité puis lancé un projet qui a progressé au fil des années.
Principe
Lors de la lecture normale d'un disque phonographique, le son est obtenu par un stylet suivant le sillon. Le déplacement radial du sillon est observable au microscope, ce qui signifie que l'information sonore est visible.
Si une image analogique haute résolution de chaque face du disque est prise et que les informations contenues dans le film sont ensuite numérisées à l'aide d'un scanner circulaire, divers algorithmes peuvent traiter l'image afin d'extraire et de reconstruire le son.
Méthode
Photographie
La prise de photos constitue une étape essentielle du processus. Elle est réalisée au début du processus sur un disque correctement nettoyé, afin de l'archiver sous forme de film.
Le film photographique possède une haute résolution de 600 lignes par mm . Cette résolution est suffisante pour suivre avec précision le déplacement du sillon.
Processus de numérisation
Une fois le contenu de l'enregistrement stocké sur un film photographique, l'étape suivante consiste à récupérer le son original. L'Université des Sciences Appliquées de Fribourg a conçu un prototype de scanner à cet effet.
La version actuelle du scanner est constituée d'une plaque de verre rotative sur laquelle est placé le film. La numérisation de l'image est réalisée par une caméra CCD linéaire de 2048 pixels de large, qui prend des clichés à intervalles réguliers, à des fréquences allant de 25 000 à 200 000 lignes par rotation. L'association de la caméra et du film rotatif produit un balayage rotatif de l'enregistrement sous la forme d'une image rectangulaire annulaire. Un second mouvement radial permet de numériser l'anneau suivant.
Traitement d'images
Une fois numérisées, les images sont traitées pour analyser et déterminer la position et le décalage du sillon. La première étape consiste à corriger les imperfections des images capturées. De nombreuses perturbations peuvent provenir de différentes étapes du processus d'acquisition : le disque lui-même (fissures, rayures, poussière), la photographie (grain du film) ou la numérisation (poussière, optique, capteurs CCD).
Ensuite, la position du sillon est estimée à l'aide d'algorithmes de détection de contours. Une fois les contours détectés, des corrections nécessitant une connaissance plus approfondie de la structure de l'image sont effectuées. Voici quelques exemples de corrections :
- Interpolation en cas d'interruption du sillon
- Si un bord de la rainure est endommagé, les informations fournies par l'autre côté de la rainure sont utiles.
Extraction sonore
La dernière étape consiste à convertir le décalage du sillon en un signal audible. Ce signal est traité par des filtres passe-bande afin de ne conserver que la bande passante de l'enregistrement original. Une égalisation de fréquence (par exemple RIAA ) est ensuite appliquée.
Ce projet vise à récupérer et à archiver le son au plus près de sa version originale. Par défaut, la restauration audio n'est pas appliquée.
Disques cassés
L'objectif ultime de ce projet est d'extraire le son d'un enregistrement qui serait autrement perdu à jamais.
De nombreux disques des années 1940 sont fissurés et donc illisibles. Il en résulte un véritable casse-tête. Les fissures étant dues au retrait du vernis, il n'y a généralement pas de perte de matière. Pour résoudre ce problème, les Archives nationales suisses du son ont lancé en novembre 2006 un projet financé par la Fondation Gebert Rüf. Les résultats obtenus jusqu'à présent sont encourageants. L'algorithme utilise les caractéristiques du signal pour déterminer si deux sillons sont contigus ou non.
Le projet est encore en phase de test et de validation, mais certains extraits sonores sont déjà disponibles.
Qualité du système
Il est probablement illusoire d'espérer atteindre la même qualité qu'avec un disque original lu sur une platine moderne. Initialement d'environ 20 dB pour le prototype initial , le rapport signal/bruit des systèmes modernes se situe autour de 19 dB pour un bon disque 78 tours .
Avantages et inconvénients
Grâce à son étape photographique intermédiaire, cette solution résout plusieurs problèmes importants rencontrés dans les systèmes d'archivage.
- Rapidité du processus d'archivage, grâce au temps relativement court consacré à la prise de photos.
- Le stockage des informations s'effectue sur un film analogique, ce qui évite de dépendre d'une technologie susceptible de devenir rapidement obsolète. La capture et le stockage de l'état de l'enregistrement dans un nouveau format permettent la récupération ultérieure des informations grâce aux nouvelles technologies.
- Le transfert périodique vers de nouveaux supports de stockage de données est évité car le film photographique a une durée de vie de plusieurs centaines d'années.
- La possibilité d'utiliser le système pour les enregistrements à coupe verticale.
Inconvénients du système :
- Ne convient pas aux cylindres de cire.
- Certaines irrégularités, comme des disques arrondis ou bombés, qui n'affectent pas la lecture sur une platine traditionnelle, peuvent influencer le son de VisualAudio.
Fichiers récupérés
Parmi les fichiers audio uniques récupérés grâce à ces techniques, figure le discours de l'homme politique et poète italien
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