Audio digitalizācija LNB II

13. January, 2009, autors: Artūrs Žogla 

Iepriekšējā ierakstā par audio digitalizāciju LNB demonstrējām pāris skaņas ierakstu piemērus, kuri tapuši LNB audio digitalizēšanas studijā. Šoreiz piedāvājam nelielu virtuālu ekskursiju uz pašu studiju.


Plates ceļš: no analogā līdz digitālajam

Plates LNB digitalizēšanas studijā tiek nogādātas no LNB Fonotēkas nodaļas. Ja Fonotēkā ir vairāki vienas plates eksemplāri, tad tiek izvēlēts labākais (mazāk spēlētais) eksemplārs. Ja vispār pieejams, tad tā sauktais arhīva eksemplārs – plate, kas netiek izsniegta lasītavās spēlēšanai, tāpēc ir vislabāk saglabājusies.

Lai arī digitalizēšanai tiek atvēlēts labākais Fonotēkā pieejamais eksemplārs, pirms tālākās apstrādes plate jāmazgā, lai attīrītu to no putekļiem un pārējā kultūrslāņa. Protams zem krāna plates nemazgā. Tam ir paredzēta speciāla plašu mazgāšanas iekārta, kas izsmidzina speciālu šķīdumu un, lēni griežot plati (~5 sek. = 1 apgrieziens), vienmērīgi uzklāj to uz abām plates pusēm vienlaicīgi.

Plates mazgāšana

Pēc plates mazgāšanas ar šīs pašas iekārtas palīdzību tā tiek nožāvēta un tīrā plate jau izskatās kā tikko no fabrikas nākusi – svaiga un mirdzoša.

Lai attīrītā plate tūlīt pat pēc mazgāšanas nepārklātos ar gaisā planējošajiem putekļiem, studijā pastāvīgi darbojas gaisa mazgāšanas iekārta, kas filtrē un tīra digitalizēšanas telpas gaisu. Gaisa tīrīšanas iekārta uztur arī relatīvi sausu gaisu: ~34% (cilvēka komforta zona esot: 30%-60%), kas arī novērš putekļu uzkrāšanos.

Attīrītā plate nonāk ELP Laser Turntable iekārtā.

ELP Laser Turntable

Plates nolasīšanai šajā iekārtā netiek lietota adata kā tradicionālajos atskaņotājos, bet gan divi lāzera stari, kas lasa katrs savu celiņa rievas malu. Iegūtais signāls tiek normalizēts ar ekvalaizera palīdzību, kas jākalibrē ar katram plašu izstrādātājam specifiskiem parametriem. Šim mērķim LNB audio digitalizēšanas nodaļā vienmēr pa rokai ir speciāla tabula ar ekvalaizera uzstādījumu parametriem visiem lielākajiem plašu ražotājiem.

Visbeidzot analogais signāls tiek pārveidots digitālajā un rakstīts datora cietajā diskā, iegūstot oriģinālo WAV datni.

Viss digitalizēšanas process notiek reālā laikā. Respektīvi, ja kopējais ieraksta garums ir 45 minūtes, tad 45 minūtēs notiek arī arhīvdatņu iegūšana. Arhīvdatnēm izvēlēts bezzudumu WAV formāts un tas tiek saglabāts praktiski oriģinālā izskatā. Vienīgie labojumi, kas tiek veikti oriģinālajām WAV datnēm ir lieko klusuma sekunžu “apgriešana” ieraksta sākumā un beigās, bet tiek saglabāti visi skrāpējumu un citu plates bojājumu radītie skaņas defekti.

Audio apstrādes programmatūra

WAV datnes protams ir milzīgas un vienas 45-60 minūšu digitalizētas plates arhīvdatnes kopā aizņem nedaudz vairāk par 1GB.

Protams publicēšanai internetā WAV formāts nav tas piemērotākais, tāpēc tiek sagatavoti arī atbilstošie MP3 (256 kBit/sec, 24-bit kvalitātē). Lai klausītājiem tiktu piegādāts labākais iespējamais materiāls, veidojot MP3 datnes, vispirms ar programmātiskiem līdzekļiem WAV ieraksts tiek attīrīts no sprakšķiem, klikšķiem un citiem nevēlamiem trokšņiem (piemērus var paklausīties iepriekšējā ierakstā par audio digitalizēšanu).

Pēc digitalizēšanas plate var atgriezties LNB Fonotēkas nodaļā, bet tā kā studijā plate tikusi arī mazgāta un attīrīta, tad būtu žēl to likt oriģinālajos, putekļu kārtām klātajos vāciņos. Šī iemesla dēļ plate tiek ielikta pilnīgi jaunos celofāna vāciņos, pēc tam – speciālos antistatiskas plēves vāciņos..

Plate jaunos vāciņos

Visbeidzot plati ievieto oriģinālajos kartona vārkos, kurus ieliek vēl atsevišķā maisiņā, lai no apputēšanas un netīrumiem aizsargātu arī plates vākus.

Šādi “ieziemota” plate var glabāties vēl gadu desmitiem un varbūt pat simtiem ilgi. Pie tam lasītājiem tagad ir pieejama plates digitālā kopija CD-ROM versijā un līdz ar to pašu plati vairs nav nepieciešams atskaņot un tā var netraucēti glabāties Fonotēkas krātuvē.

Plašu centrēšana

Lai arī varbūt šķiet – maksimāli kvalitatīva ieraksta iegūšanai ir izdarīts viss iespējamais, tomēr LNB audio digitalizēšanas studijā sperts solis vēl tālāk un mēģināts risināt kādu līdz šim maz pētītu problēmu plašu digitalizācijā – neprecīzu plates centrējumu. Gadās, ka caurumiņš plates novietošanai uz atskaņotāja neatrodas precīzi plates centrā un rezultātā rodas “peldošs skanējums”. Lai to novērstu, Japānas uzņēmums ELP speciāli pēc LNB lūguma uzprojektēja, izgatavoja un atsūtīja unikālu plašu centrēšanas iekārtu.

Plates centrēšanas iekārta

Novietojot plati uz centrēšanas iekārtas pamatnes, ar tā saukto nanometru palīdzību ir iespējams mainīt pamatnes centrālās ass atrašanās vietu un līdz ar to mainās arī plates rotācijas trajektorija. Pēc tam lāzeriekārtā lietoto pamatni aizstāj ar kalibrēto pamatni un var nevainojami digitalizēt arī slikti centrētas plates.

Bonuss. Eksperiments ar šellaka plati

Šobrīd LNB digitalizēšanas studijā pamatā tiek digitalizētas vinila plates, bet Fonotēkas krājumos ir arī relatīvi daudz šellaka plates, kas ir pirms-vinila ēras materiāls. Šellaka izstrādājumi, lai arī pirmajā acu uzmetienā vizuāli atgādina vinila plates, aplūkojot tuvāk, ir biezāki un smagāki. Pie tam šellaka plates ir trauslas un, nometot zemē, tās plīst. Ja kādam mājās ir plate, par kuru nav pārliecības, vai tā ir šellaka vai vinila izstrādājums, tad nometiet to zemē. Ja saplīsīs, tad jūsu īpašumā ir bijusi šellaka plate.

Šāds ekstrēms eksperiments par šellaka plašu izturību tika veikts arī LNB audio digitalizēšanas studijā. Jau iepriekš nomierinot lasītājus, eksperiments notika ar privātas kolekcijas (ne bibliotēkas) eksemplāru.

Vispirms šellaka plate no aptuveni metra augstuma tika palaista brīvā kritienā uz paklāja un piezemējās ļoti veiksmīgi – pat neieplaisājot. Sāka jau likties, ka varbūt stāsti par šellaka plašu trauslumu ir tikai mīts, tāpēc eksperiments tika atkārtots vēlreiz jau uz cietākas virsmas. Un mīts apstiprinājās – šellaks patiešām ir trausls!

Šellaks drumstalās

Protams plate netika plēsta huligānisku tieksmju apmierināšanai, bet gan lai pārbaudītu plates digitalizēšanas lāzeriekārtas spējas nolasīt saplēstas plates, tāpēc tika salasītas plates drumslas un uz lāzeratskaņotāja pamatnes salikta šellaka puzzle.

Šellaka puzzle

Diemžēl pāris pirmie mēģinājumi nolasīt saplēsto plati cieta neveiksmi. Veicot nolasīšanas testu, iekārta paziņoja, ka nolasīt neizdosies un šķiet galvenā problēma bija plates gabaliņu izslīdēšana centrbēdzes rezultātā. Šī konkrētā plate bija relatīvi ātrais – 78 apgr./min. eksemplārs un lai arī plates gabaliņi sākumā tika salikti cieši kopā, pēc atskaņošanas mēģinājuma tie jau bija mazliet aizslīdējuši prom no pamatnes centra.

Iespējams plati izdotos nolasīt, ja gabaliņus salīmētu, bet tāds eksperiments vēl priekšā.


KOMENTĀRI: 14, KATEGORIJAS: Digitālā bibliotēka, PR, Tehnoloģijas

Komentāri: 14

  1. aizdomas saka:
    13. January, 2009 plkst. 17:01

    Lielisks raksts! Interesanti lasīt no sākuma līdz beigām! Paldies par ieskatu tehnoloģijās! 🙂

  2. krišs saka:
    13. January, 2009 plkst. 19:01

    Paldies par interesanto rakstu.
    Ja drīkst “piekasīties”, vārdu “protams” vajadzētu likt komatos.

  3. Artūrs Žogla saka:
    13. January, 2009 plkst. 19:01

    krišs, man reiz prof. K.P., recenzējot maģistra darbu, bija izsvītrojis visus komatus ap vārdu “protams”, tāpēc vārda “protams” nelikšana komatos man ir bērnības traumas sekas 🙂

  4. Mārtiņš saka:
    13. January, 2009 plkst. 21:01

    Vai nav plānots izmantot kādu bezzudumu audio saspiešanas mehānismu, piemēram FLAC http://en.wikipedia.org/wiki/Free_Lossless_Audio_Codec? Ieguvums būtu 50%. Vai tas tikai papildus radītu neērtības, jo šobrīd diska vieta izmaksā pietiekami lēti?

  5. Artūrs Žogla saka:
    13. January, 2009 plkst. 22:01

    Mārtiņ, LNB tuvākajos plānos ir 1500 plašu (tik daudz Fonotēkā ir Latvijas ierakstu) digitalizēšana. Ja viena plate aizņem ~1GB, tad 1500 plates: ~1.5TB, kas mūsdienās jau vairs nekas īpaši liels nav. Katrā ziņā vietas taupīšanas apsvērumu dēļ nav vērts atteikties no WAV, ko atpazīst visi audio apstrādes un atskaņošanas softi.

    LNB daudz aktuālākas pārdomas ir par TIFF arhīvdatņu aizstāšanu ar bezzudumu JPEG 2000, jo plānotie apjomi (vairāki miljoni datņu), jau ir tādi, kad arhīvdatnes izmērs sāk spēlēt būtisku lomu. Ja kādam ir viedoklis par “TIFF vs. JPEG 2000” tēmu, tad to labprāt uzklausītu.

  6. Grrr saka:
    14. January, 2009 plkst. 3:01

    Ja pareizi atceros, gaisa mitrināšanas un mazgāšanas iekārtas kāreiz uztur relatīvi mitru gaisu – optimāli ap 40%, lai tieši novērstu statiskā lādiņa rašanos un putekļu pievilkšanos platēm.

    Cilvēka komforta zona ir gan 30-60%, bet ziemā telpās (ja nav gaisa mitrinātāja) tipiski ir <30% mitruma. Modernās biroja telpās vēl daudzkārt sliktāk (nesen remontētā Lattelecom ēkā Dzirnavu ielā, piemēram, birojā bez mitrinātāja bija pat <10% gaisa mitruma – lokālā Sahāra. Man ir aizdomas, ka celtniekiem par gaisa mitrumu nav jēgas, vai arī – nodrošināt sakarīgu gaisa mitrumu darba devējiem šķiet par dārgu). Tas, starp citu, tipiski vairo dažādus deguna iekaisumus, iesnas un galvassāpes.

  7. Mārtiņš saka:
    14. January, 2009 plkst. 14:01

    Paldies par skaidrojumu, pie tāda apjoma tiešām nav būtiskas atšķirības. Par TIFF vs JPEG 2000 gan neko kompetenti ieteikt nevaru. Domājams gan, ka jebkura stabila bezzudumu saspiešanas algoritma izvēle būs pietiekami prātīga, jo īsti nav ierobežojumu pēc gadiem 50 migrēt uz kādu citu formātu, kurš tobrīd būs uzvarējis formātu karā.

  8. Jānis saka:
    14. January, 2009 plkst. 15:01

    Labs ieraksts, nebiju iepriekš zinājis par šādu plašu digitalizēšanas procesu.

  9. Indulis Beišāns saka:
    16. January, 2009 plkst. 0:01

    Neredzu īpašu problēmu glabāt tiffā, ja spiež ar jebkuru kompresēšanas algoritmu.
    Par ko daudz vairāk žēl, ir tas, ka industrija nespēj vienoties par “Adoba’ bīdīto DNG standartu.
    Attēliem, patiesību sakot, par izšķirtspēju pat svarīgāks ir gradāciju skaits.

    Starpība starp 8 bitiem uz pikseli un 16 bitiem uz pikseli patiesību sakot ir graujoša. Žēl, ka nav tādu renderēšanas iekārtu.. Bet tad, kad tādas būs, tad dokumenti un attēli kas saglabāti ar >10-12-16 bitiem uz pikseli būs vērtība.
    Lielāka nekā 600dpi versus 300dpi bildei.

  10. Artūrs Žogla saka:
    16. January, 2009 plkst. 0:01

    Induli, vai tie 16-biti uz pikseli jau nesāk pārsniegt cilvēka dabiskās spējas atšķirt individuālus toņus?

    Varētu būt kaut kāda kvalitātes robeža, kuru digitalizēšanā nav vērts (un dažreiz pat nevajadzētu) pārsniegt. Piemēram, digitalizētājiem iesaka neskenēt pārāk augstā izšķirtspējā, jo pēc kaut kādas robežas jau sanāk vairāk skenēt papīra fizisko struktūru nekā pašu attēlu un tas, savukārt, pēc tam traucē OCR un citos pēcapstrādes procesos.

    Par 16-bitiem uz pikseli ar nez vai ir vērts, jo ļoti perfekti tiks noskanēts, piemēram, avīzes lapas laika gaitā nodzeltējušais tonis. Jautājums: vai šim nodzeltējumam ir tik liela kultūrvēsturiska vērtība, lai tā dēļ vien ražotu būtiski lielākas arhīvdatnes? Avīzes sākotnēji tomēr tika drukātas uz balta papīra un dzeltējums ir tikai papīra skābuma un apkārtējā gaisa ilgstošas ietekmes rezultāts.

  11. hirezfiles saka:
    16. June, 2009 plkst. 17:06

    Rakstos par audio digitalizāciju nemanīju datus par diskretizācijas frekvenci. Tomēr no vienas plates faila lieluma var noprast, ka tā ir 96 kHz. Tas patiešām priecē.

  12. alex saka:
    25. July, 2009 plkst. 15:07

    paldies par rakstu.

  13. asdfg saka:
    4. October, 2009 plkst. 2:10

    Tiešām interesants raksts, paldies!

  14. Aldis saka:
    20. January, 2010 plkst. 23:01

    Cik man zināms, tad saspiestie “tiffi” mēdz izspēlēt dažādus jokus – kā jau daždien arhīvi, t.i., ņem un nenolasās.

    JPEG 2000… Nu, ko tad tur daudz, ņemam, noglabājam, atveram, nogriežam niecīgas maliņas, noglabājam… un tā reizes desmit. Ja atlikušais attēls nav nekādi pasliktinājies – kāpēc gan lai izmantotu kādu citu formātu? bet vispār paplašinājums jpg arhīva sakarā izraisa vieglu nepatiku.

    16 biti vai 8 atšķiras tad, ja nodarbojamies ar apstrādi. Tāpat kā skaņai – 44,1 kHz 16 biti saglabāšanai būs gana labi, ja vajadzēs skaņu restaurēt – … Jo, līdzīgi kā runājot par precīzo dzeltējuma toņa atveidi, arī augstā skaņas izšķirtspēja kādā brīdī jau pārsniedz cilvēka notrulušās dzirdes iespējas. Lai gan gudri inženieri melš, ka cilvēka spējai izšķirt skaņas virzienu atbilst 192 kHz…

Izsaki viedokli

You must be logged in to post a comment.