鋼絲錄音遺存檔案音頻還原樣本化學(xué)性能測試分析

舒雪冬

(河南城建學(xué)院， 河南 平頂山 467036)

鋼絲錄音遺存檔案音頻還原樣本化學(xué)性能測試分析

舒雪冬

(河南城建學(xué)院， 河南 平頂山 467036)

鋼絲錄音作為一種磁性錄音早期階段的發(fā)展產(chǎn)物，在我國音樂史上曾發(fā)揮著重要作用，而現(xiàn)存鋼絲錄音檔案大多處于瀕危狀態(tài)，沒有得到有效地保護(hù)。鋼絲錄音遺存檔案還原技術(shù)的樣本測試是以音頻信息還原為研究目標(biāo)的一項(xiàng)檔案保護(hù)應(yīng)用技術(shù)，通過選取樣本的化學(xué)性技術(shù)測試分析，為達(dá)到音頻還原提供前期的關(guān)鍵性技術(shù)手段，從而為建立檔案保護(hù)的技術(shù)測試體系和模式提供支撐，最終達(dá)到保護(hù)檔案、實(shí)現(xiàn)檔案有效利用的目的。

檔案保護(hù)；鋼絲錄音；化學(xué)性能；測試分析

隨著我國音樂的發(fā)展與繁榮，樂器的種類也得到前所未有的發(fā)展，作為半個(gè)世紀(jì)前磁性錄音的鋼絲錄音已逐漸被人們遺忘，甚至業(yè)界人士也是知之甚少。鋼絲錄音在音樂史上曾經(jīng)扮演著重要角色，然而，鋼絲錄音檔案的瀕?，F(xiàn)狀要求必須對其加以保護(hù)，這就引入了鋼絲錄音遺存檔案還原技術(shù)研究的問題，還原的實(shí)現(xiàn)要借助一系列技術(shù)手段，本文所述的化學(xué)性能測試分析即是其還原的前提性關(guān)鍵技術(shù)。

1 鋼絲錄音原理

鋼絲錄音屬于外來錄音技術(shù)專業(yè)性詞匯，在英文技術(shù)詞典、學(xué)術(shù)專著及國際標(biāo)準(zhǔn)中的稱謂均為“WIRE RECORDING”，其中的“WIRE”可直接翻譯為“金屬絲”，我國曾用“鋼線”[1]一詞，后在相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)[2]中改用“鋼絲”，成為這種錄音技術(shù)載體的通用稱謂并沿用至今。

鋼絲錄音是在1877年愛迪生發(fā)明的留聲機(jī)基礎(chǔ)上，以克服留聲機(jī)錄音時(shí)間短、音質(zhì)差的缺點(diǎn)為目標(biāo)，經(jīng)過美國科學(xué)家馬文·卡姆拉斯為首的眾多科學(xué)家不斷改良，形成的一項(xiàng)的錄音技術(shù)。其主要原理是用一根鋼絲緩緩?fù)ㄟ^有電流的線圈，隨著電流強(qiáng)弱變化，這根鋼絲就會(huì)把強(qiáng)弱不同的“小磁鐵”一一排列起來，從而實(shí)現(xiàn)了聲音的儲存。把這根帶磁的長鋼絲通過另一個(gè)線圈作用后，磁力的變化又變成電流的變化。然后，通過連接在線圈上的電話聽筒，把電流變化再轉(zhuǎn)變成聲波的變化，從而放出聲音。

2 鋼絲錄音遺存檔案及現(xiàn)狀

2.1 鋼絲錄音遺存檔案

“現(xiàn)代檔案之父”美國學(xué)者謝倫伯格認(rèn)為：“只有具有永久保存價(jià)值的文件才能稱之為檔案”[3]。音響檔案即為“具有永久保存價(jià)值的”以音樂音響形式存在的聲音文件，其以音頻信息載體為主要存在形式。國際音響及音像檔案館協(xié)會(huì)對音響檔案的定義是：“離線的、非流通的、用于安全存儲和備份目的的音頻信息載體”[4]。與其它有形遺產(chǎn)相比，錄音檔案雖只有百年歷史，但記錄下了人類“有聲”的歷史見證，可謂“功不可沒”，故此，聯(lián)合國教科文組織在其“世界的記憶”遺產(chǎn)名錄中將音響檔案與其它文化遺產(chǎn)同等看待。

鋼絲錄音檔案在音響檔案中占據(jù)重要地位，然而，鋼絲錄音檔案本身存在著先天致命弱點(diǎn)，即其用于記錄音頻的載體材料由于化學(xué)性能不夠穩(wěn)定而極易造成音頻信息的丟失。另外，由于播放設(shè)備或系統(tǒng)的不斷更新或淘汰，造成老式載體上的音頻信息無法還原。因此，鋼絲錄音音頻還原存在著其特殊性，還原工作也是對人類文化遺產(chǎn)有效保護(hù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而音頻還原平臺搭建的前提則是要對鋼絲錄音遺存檔案進(jìn)行選取樣本和化學(xué)性能測試分析，為實(shí)現(xiàn)音頻還原提供前期的關(guān)鍵性技術(shù)手段，從而為建立檔案保護(hù)的技術(shù)測試體系和模式提供支撐，最終達(dá)到保護(hù)檔案，實(shí)現(xiàn)檔案有效利用的目的。

2.2 現(xiàn)狀介紹

國際音響及音像檔案館協(xié)會(huì)技術(shù)委員會(huì)在2003年通過問卷調(diào)查形式，在全世界范圍內(nèi)對瀕危音視頻載體的狀況進(jìn)行了一次普查。普查結(jié)果顯示：國外對音視頻載體的保存狀況大致良好，而我國除澳門對調(diào)查做了回應(yīng)外，其他包括大陸、香港和臺灣均無回應(yīng)，或者回應(yīng)統(tǒng)計(jì)中根本沒有體現(xiàn)音視頻載體的保存狀況?；诖耍P者通過資料查詢、個(gè)案追尋、實(shí)地考察等形式對我國部分曾經(jīng)擁有或應(yīng)用過鋼絲錄音設(shè)備的機(jī)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)研，并對遺存鋼絲錄音檔案的品牌、技術(shù)形態(tài)、規(guī)格及遷移、應(yīng)用等情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)(見表1)。

表1 我國部分鋼絲錄音遺存檔案機(jī)構(gòu)調(diào)查統(tǒng)計(jì)表

調(diào)查結(jié)果顯示，鋼絲錄音遺存檔案數(shù)量很大，僅幾家單位就達(dá)2 500余盤。通過分析，不難發(fā)現(xiàn)鋼絲錄音遺存檔案大致存在著以下幾種狀態(tài)：一是載體設(shè)備及相關(guān)資料已全部或大部散失，無搶救可能性；二是保存有載體，但無整理，無法查考；三是有設(shè)備和檢索條件，但缺乏技術(shù)支持；四是曾做過部分信息復(fù)制工作，但缺乏質(zhì)量控制和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，信息遷移的真實(shí)性、完整性有待鑒定，而音質(zhì)鑒定依賴于原版鋼絲錄音檔案音頻信息的再次還原，然而這些機(jī)構(gòu)現(xiàn)有的設(shè)備和技術(shù)條件尚無法承擔(dān)這項(xiàng)工作。凡此種種狀態(tài)表明我國鋼絲錄音遺存檔案處于瀕危境地，急需還原性技術(shù)處理。

3 樣本選取及化學(xué)性能指標(biāo)分析

3.1 檔案樣本選取的必要性和選取路徑

“樣本”是指“按一定的抽樣規(guī)則從一總體中取出的部分個(gè)體”[5]。鑒于鋼絲錄音檔案遺存數(shù)量巨大，在進(jìn)行本課題研究時(shí)，有必要進(jìn)行樣本選擇和制定“抽樣規(guī)則”。抽樣規(guī)則一方面要考慮到抽取樣本的代表性，即選取鋼絲錄音遺存檔案中那些能夠代表各類別的典型性樣本，另一方面要遵循價(jià)值性原則，即要選取有實(shí)現(xiàn)音頻還原目標(biāo)的鋼絲錄音載體材料，還要為進(jìn)一步的音頻信息還原提供有針對性的技術(shù)參照和技術(shù)支持。

對于鋼絲錄音遺存檔案的樣本選取的路徑，由于檔案數(shù)量較大、內(nèi)容珍貴、編目索引不全等原因，不可能選擇檔案本身的“主要信息”為路徑。鑒于鋼絲錄音的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格的制定晚于鋼絲錄音產(chǎn)生年代，大部分遺存檔案存在規(guī)格不一、標(biāo)準(zhǔn)迥異的現(xiàn)狀，這就不可能從鋼絲錄音遺存檔案技術(shù)規(guī)格等檔案“次要信息”上選擇采取樣本路徑。只有從鋼絲錄音遺存檔案音頻信息載體的材質(zhì)上進(jìn)行研究。有關(guān)研究表明，鋼絲錄音遺存檔案的化學(xué)性能具有一定的穩(wěn)定性，這也是鋼絲錄音遺存檔案得以長期保存最根本的條件和技術(shù)環(huán)境[6]，并且，選擇這一途徑對鋼絲錄音遺存檔案的音頻還原研究具有很強(qiáng)的技術(shù)代表性，即不管遺存檔案類別和規(guī)格如何不一，但其化學(xué)性能幾乎是一樣的。

3.2 化學(xué)成分分析

筆者結(jié)合有關(guān)資料和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對鋼絲錄音遺存檔案選取樣本的材質(zhì)進(jìn)行了分析，初步判斷檔案中含有18/8 鉻鎳以及“420”不銹鋼，而歸屬純碳鋼或電鍍黃銅絲的可能性較小。若不銹鋼鉻含量低于 11.65%，其耐腐蝕性能將大大降低，18/8 鉻鎳不銹鋼鉻含量為 17%～19% ，“420”不銹鋼鉻含量為 12%～14%，均屬于高鉻不銹鋼材料。另外，鎳(18/8 鉻鎳不銹鋼材料的鎳元素含量為 8%～11%，“420”不銹鋼的鎳元素含量≤0.6)、銅、碳等的含量也是輔助不銹鋼增強(qiáng)耐腐、硬度、強(qiáng)度的不可或缺的重要元素。

對于樣本化學(xué)成分測試分析，大致可分為兩個(gè)步驟：一是按擬定組別編號(取樣帶盤、包有裝標(biāo)識樣本暫與同品牌空白載體取樣分別編在一組，無品牌標(biāo)識的樣本編成一組)。以觀測各送檢樣本測試結(jié)果與預(yù)測范圍(鐵、鉻、鎳三種元素以及銅元素)是否基本一致。編號見圖表2。二是元素比例的精確確定。通過分光光度法、原子吸收光譜法、AFS、ICP-AES及ICP-MS等方法，確定各組樣本是否與本組的其他樣本一致，與本組明確了品牌的全新空白載體是否一致，無標(biāo)識帶盤一組則需分出與其他組別一致的樣本及化學(xué)成分不同的樣本，再重新編組，各組樣本主要金屬成分比例及總金屬含量比例。

表2 樣本擬定組別編號表

以ICP-AES法即電感耦合等離子體發(fā)射光譜法進(jìn)行樣本的金屬含量掃描測試及精確含量定量測試。以下為實(shí)驗(yàn)條件及數(shù)據(jù)處理方法：

儀器及試劑：Thermo 6000 ICP-AES，泵速，50 rpm,輔助氣流，0.5 L/min，RF 功率，1150W，垂直觀測高度，15.0 mm；Milli-Q 超純水系統(tǒng)，用于配置標(biāo)準(zhǔn)溶液與樣品溶液。硝酸。鹽酸。標(biāo)準(zhǔn)儲備液，1000 μg·mL-1的鐵、鎳、銅、鉻標(biāo)準(zhǔn)儲備液，由標(biāo)準(zhǔn)貯備液逐級稀釋配得, 介質(zhì)為 5% 優(yōu)級純硝酸。

樣品前處理：將容量瓶和燒杯用洗滌劑洗干凈，用蒸餾水洗過之后用HNO3(10%)浸泡 24 小時(shí)，后用蒸餾水洗干凈。稱取 0.0500 g左右的樣品置于洗凈的燒杯中，加 6 mL 王水。樣品迅速反應(yīng)，在電熱板上加熱使其溶解完全，將樣品液轉(zhuǎn)移至干凈的 50 mL 容量瓶中，以少量超純水定容至 50 mL，搖勻。隨同樣品進(jìn)行空白試驗(yàn)。標(biāo)準(zhǔn)溶液分別由 1000 μg·mL-1的鐵、鎳、銅、鉻標(biāo)準(zhǔn)儲備液逐級稀釋得到，線形關(guān)系為 r≥0.9999。

測試結(jié)果數(shù)據(jù)處理：金屬絲金屬含量(%)，公式為：

(X為試樣金屬元素含量，單位為%；A1為試樣液中金屬元素含量，單位為mg/L；A2為試劑空白液中金屬元素含量，單位為mg/L；V為處理液總體積，單位為mL；m為試樣質(zhì)量，單位為g；結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

表3 樣本主要金屬元素含量測試結(jié)果統(tǒng)計(jì)表 %

從測試結(jié)果可見，樣本主化學(xué)成分為Fe、Cr、Ni三種金屬元素，各樣本組鉻元素含量比例均超過12%，可以排除純碳鋼材料的可能。各樣本組Cu元素含量比例均低于 1%，甚至 0.1%，從而基本上排除了所有樣本材料為電鍍黃銅絲的可能性。除 7*組外，其他組的鉻含量均在 17%～19%內(nèi)，鎳元素在 8%～11.07%內(nèi)，可以判定這些樣本都屬于18/8 鉻鎳不銹鋼材料。雖然 7*樣本組鉻含量比例相對較低(12.18%)，鎳含量相對較高(12.59%)，但這種材料仍屬鉻鎳不銹鋼，由于鉻含量較低，與 18/8 鉻鎳不銹鋼材料相比其耐腐蝕性較差。

根據(jù)上述 10 組鋼絲載體樣本化學(xué)成份測試結(jié)果的分析可知，我國鋼絲錄音遺存檔案載體材質(zhì)基本上均為鉻鎳不銹鋼，其中90%的樣本載體品種(品牌)鉻、鎳元素成份比例均在工業(yè)材料標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定的18/8鉻鎳不銹鋼材料主要金屬元素含量比例范圍內(nèi)。由此可見，測試樣本所代表的我國鋼絲錄音遺存檔案載體材質(zhì)類型主要為18/8鉻鎳不銹鋼，它們的化學(xué)特性至今仍然保持完整。

4 結(jié)語

本文研究的主要成果是：基于鋼絲錄音遺存檔案還原問題，探索出了化學(xué)性能分析的樣本選取原則、方法及路徑、試驗(yàn)檢測的程序和分析結(jié)果，為有效的音頻還原研究提供了可靠的技術(shù)支撐，對我國鋼絲錄音遺存檔案的保護(hù)具有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。當(dāng)然，鋼絲錄音遺存檔案的音頻還原是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程，音頻還原的樣本物理磁特性問題、還原實(shí)驗(yàn)平臺的構(gòu)建問題、還原的后續(xù)修復(fù)問題等等都需要進(jìn)一步的研究和探討。

[1] 劉同康.鋼線·磁帶錄音機(jī)原理及實(shí)驗(yàn)[M].上海:機(jī)電圖書出版社,1955.

[2] 毛瑞年.錄音機(jī)的使用和維修[M].北京:人民郵電出版社,1963.

[3] 謝倫伯格.現(xiàn)代檔案原則與技術(shù)[M].黃坤坊,譯.北京:檔案出版社,1983.

[4] 陶園.試論中國民族音樂音響檔案的作用及保護(hù)[J].蘭臺世界,2009(8):16-17.

[5] 辭海編輯委員會(huì).辭海[M].上海:上海辭書出版社,2002.

[6] 景衛(wèi)東,胡偉,宋慧蓉.聲像檔案保護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].數(shù)字與縮微影像,2004(1):65-67.

Chemical properties test and analysis to audio information reduction sample of remaining wire recording file

SHU Xue-dong

(HenanUniversityofUrbanConstruction,Pingdingshan467036,China)

Wire recording as a product of the development of magnetic recording in the early stages, once played an important role in the music history of China. However, most of existing wire recording files is in danger, without getting effective protection. The sample test of the remaining wire recording file reduction technology is a file protection application technology with the research subject of audio information reduction. Selecting the chemical technology test and analysis of samples and offering previous key technology in order to meet the audio reduction provide some support for establishing the technological test system and mode and eventually achieve the purpose of protecting files and realizing the values of archives effectively.

file protection; wire recording; chemical properties; test and analysis

2013-10-20

舒雪冬(1978-)，男，河南遂平人，碩士，河南城建學(xué)院館員。

1674-7046(2014)01-0088-05

G275.3

A