"Soy el robot atómico. Por favor, transmitid mis mejores deseos a todo el mundo". Éstas son las palabras pronunciadas por Tommy, un robot de juguete de mi infancia. Ya había echado un vistazo a su mecanismo de sonido de disco de vinilo en miniatura unas cuantas veces, en un intento de recuperar la señal de audio analógica utilizando sólo una cámara digital. Los resultados fueron ruidosos en el mejor de los casos, [...] lo que me inspiró a probar suerte con un método ligeramente mejorado. (Traducción en comentarios)
![Audio del disco de un gramófono extraído a partir de una fotografía [ING]](https://cdn.mnmstatic.net/cache/39/24/media_thumb_2x-link-3744834.jpeg?1667597527)
Comentarios
Voy a utilizar una vieja foto del disco interno en miniatura de Tommy que ya tenía de aventuras anteriores en 2012. No quiero realizar otra operación invasiva en Tommy para tomar una nueva fotografía, pues ya rompí una pestaña de plástico la última vez que lo abrí. Pero también significa que no tengo control sobre el entorno de la fotografía. Es parte del reto.
Está tomada con una cámara DSLR, en color de 8 bits sin comprimir y que mide 3000x3000 píxeles. Hay una buena cantidad de desenfoque, aberración cromática y distorsiones similares. Pero con esta resolución, se puede ver un patrón claro al hacer zoom en los surcos.
Este patrón se asemeja superficialmente a una pista de audio óptica de área variable como la que se ve en las viejas copias de películas, y por eso intenté previamente decodificarlo como tal. Pero no produjo resultados satisfactorios, y no hay ninguna razón física para que lo haga. De hecho, ni siquiera estoy seguro de en qué parámetro físico está codificado el audio: ¿se mueve la aguja vertical u horizontalmente? ¿Cómo se manifiesta esta característica en la fotografía? ¿Las manchas brillantes representan crestas en el surco, o sólo áreas que están orientadas de la manera correcta en esta iluminación particular?
Desenrollando
Para facilitar el seguimiento de los surcos, primero “desenrollé” el disco circular en una imagen lineal. Para ello, reajusté el espacio de la imagen de coordenadas polares a coordenadas cartesianas de 9000 y luego lo remuestreé con un kernel sinc de ventana:
Mapeo de la trayectoria del surco
No es fácil seguir automáticamente el surco. Como es de imaginar, no es una espiral matemáticamente perfecta. A veces el surco desaparece en la oscuridad, o se difumina en la pista adyacente. Pero no fue excesivamente tedioso dibujar manualmente una guía. La mayor parte del trabajo consistió en copiar y pegar de un surco anterior y hacer pequeños ajustes.
Abrí la imagen sin desenrollar en Inkscape y dibujé una polilínea de color sobre todos los surcos evidentes. Intenté asegurarme de que una polilínea en el borde izquierdo de la imagen continuara limpiamente donde terminaba la anterior en el lado derecho.
Los surcos fueron etiquetados alternativamente como 'a' y 'b', ya que sabía que este disco tenía dos efectos de sonido diferentes en pistas intercaladas.
Esta polilínea fue exportada desde Inkscape y cargada por un script que extrajo una columna de 3-7 píxeles de altura del original desenvuelto, centrada en el surco, para su posterior procesamiento.
Píxeles a audio
Además de la zona transversal del surco, me di cuenta de otra característica que transportaba información: su desplazamiento desde el centro. Las manchas blancas aparecen a veces por debajo o por encima de la línea central imaginaria.
Hice que mi script calculara el centro de la masa de brillo (media ponderada y) en relación con la polilínea de la pista en todas las posiciones x a lo largo del surco. Esta posición se utilizó directamente como valor de muestra PCM, y todo el surco se escribió en un archivo WAV. También se aplicó un algoritmo de reducción de ruido, basado en el ruido de muestra del extremo silencioso del surco.
Los resultados son mucho mejores que los que obtuve anteriormente (ver vídeo abajo, o mp3 aquí):
Ideas para el futuro
Hay varios factores que limitan la fidelidad y el rango dinámico obtenidos con este método. Por un lado, no se conoce la relación entre las manchas blancas y el movimiento de la aguja. Los resultados podrían beneficiarse de una mayor resolución de píxeles y profundidad de bits de color. El desplazamiento central de la mancha (en la medida en que es la característica más útil) también podría obtenerse con mayor precisión utilizando un ajuste gaussiano o un algoritmo similar.
La guía del surco podría dibujarse con más cuidado, ya que en el audio recuperado se oyen algunos desplazamientos de la pista.
Abrir el robot para hacer otra fotografía sería arriesgado, pues ya rompí una pestaña de plástico antes. Pero otras formas de capturar ópticamente la señal serían utilizando un microscopio USB o un escáner plano. Estos métodos serían un poco más complicados que el uso de un micrófono. La fuente de luz lineal del escáner posiblemente causaría problemas con la ranura circular. Me imagino que el problema de la desaparición de los surcos seguiría existiendo, a menos que se utilizara algún tipo de iluminación cuidadosamente controlada.
(Traducido con DeepL)
#1 #2 Hace casi 20 años uno lo hizo con un escaner.
https://news.slashdot.org/story/02/09/05/1814203/ripping-vinyl-via-your-scanner
REcuerdo que en casa habia una muñeca que hablaba y tenia un caja que leia discos de plastico blanco ¿vinilo otro plasctico?
Se podia quitar el disco y dar la vuelta funcionaba a cuerda, no llevaba pilas.
Me gustaria volver a encontrarla o su mecanismo.
Un vinilo en teoria se puede oir haciendo un cono de papele y pinchandolo con una aguja. (a McGyver le funciono )
Propina:
Como pasar rollos de pianola a MIDI.
https://www.hispasonic.com/blogs/rescatando-rollos-pianola/37729
#7 Mola. Pobre Vivaldi https://ofersp.github.io/digital_needle/sounds/b1.mp3
#7 me imagino que sería discos magnéticos tipo telefunken ya que soportan vibraciones.
#4 esto https://www.elpj.com/
#6: La idea mola (lo bueno del vinilo y de la lectura mediante láser), pero cuesta un ojo de la cara.
PS: Sí, lo sé, que es más fácil abrir un fichero MP3, pero como opción audiófila está bien, porque puedes disfrutar del disco "como siempre", pero sin el problema del desgaste que conlleva la lectura mediante aguja.
#6
#6 joder, me has creado una necesidad.
Muy interesante, gracias #0. Me he preguntado varias veces si se podría hacer un tocadiscos que leyera el vinilo con una cámara de fotos, y que tuviera buena calidad.
#2 con un láser no solo se puede, es incluso mejor que con una aguja. Más preciso y sin causar desgaste, hay modelos comerciales.
Con una cámara dudo mucho que puedan tenerse buenos resultados.
#3 Te refieres a esto?
https://www.amazon.es/Lenco-CD-010-Reproductor-Portable-Player/dp/B07DQ2Z3GP
Este post me ha recordado un cuento que leí hace años donde rescataban una conversación entre un alfarero y otra persona, no recuerdo si de la edad media o anterior, que había grabado con un punzón lineas en una pieza de alfarería haciéndola girar en un torno y el sonido de la conversación se había quedado grabado en esas lineas.
#12 Precisamente en un capítulo de CSI las Vegas de esta tarde descubrían al asesino con esa forma, extrajeron una voz de las líneas de una pieza de alfarería. Me pareció que se les había ido un poco la olla, pero ya veo que está basado en hechos reales.
#14 No no, es un cuento de ciencia ficción, pero visto lo visto en este meneo, cualquier día nos sorprenden con algo de verdad de este estilo.
#14 Tiene pinta de ser un cuento tan inventado como lo del capítulo del CSI.
A bote pronto la aguja tendría que desplazarse mientras gira la pieza o el "mensaje" se sobrescribiría a cada vuelta, y eso es solo el primer problema de los muchos que tiene la historia esa.
Está al nivel de hacer zoom infinito a una imagen cutre, para ver una matrícula reflejada en unas gafas que están al fondo de la sala, que si, que se ha empleado muchas veces pero es igual de imposible.
#12 Yo también lo leí!
"Atómico" y "juguete" en un mismo párrafo.
Empezamos mal.
#5 fatal, podríamos despertar la imaginación de un niño
#8 Ya te digo yo que más vale NO "despertar" la imaginación de casi nadie respecto a casi todo lo "atómico" ...
Me ha recordado a Contact cuando descifra el mensaje que reciben en la portadora
Recuerdo que el juguete conocido como "saco de la risa" era un reproductor de "mini vinilos" que le dabas la vuelta y lloraba, incluso tenía una guitarra de juguete con el mismo mecanismo que recuerdo venian "si yo tuviera una escoba" y "yo soy yo".
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