100年以上前に録音された音源の中には、レコードやシリンダー（蝋管）があまりにも壊れやすく、針を落として再生することすらできないものが数多くあります。そんな貴重な「音の記録」を、研究者たちはバーチャルな複製を作って再生するという方法で蘇らせることに成功しました。電話の発明者として知られるアレクサンダー・グラハム・ベルによる録音も、今では実際に聴くことができます。
100年以上前、科学者や発明家たちは音の録音実験に熱心に取り組んでいました。磁気テープがまだ存在しない時代、彼らはガラス、シェラック、スズ箔など、思いつく限りの素材を使って音を記録しようと試みました。ところが、こうした初期の記録媒体は非常に繊細で、そのままでは二度と再生できないものが少なくありません。
少なくとも、従来のやり方では。カリフォルニア大学バークレー校（米国）、米国国立アメリカ歴史博物館、そして米国議会図書館の研究チームは、3Dスキャン技術によってこれらの音を再び聴ける状態にすることに成功したのです。
録音はできても、再生は難しい
最古の録音は、蝋（ろう）製の円筒に針を押し付けて行われました。蝋管が針の下で回転し、音が大きいほど針は深く蝋をえぐります。つまり溝の深さは音量に対応し、深さが変化する割合（1センチあたりの凹凸の数）が音程に対応する仕組みです。
その後、円筒型のシリンダーは平面盤の蓄音機用レコードに取って代わられます。溝はやはり針で刻まれますが、今度は音に応じて針が深く浅く動くのではなく、左右に振れる方式になりました。この動きは、溝の曲がり具合を見るとよく分かります。
録音された音を再生するには、通常、針（スタイラス）を溝に沿って走らせ、その動きを音に変換し直します。しかし、非常に古いシリンダーやレコードの場合、この再生作業そのものが音源を傷つけかねません。素材があまりにも繊細なため、針が溝を変形させてしまう恐れがあるのです。
写真の解析から音を復元する
そこで米国の研究チームは、古い録音を聴くためのまったく新しい方法を考案しました。本物のシリンダーやレコードを再生するのではなく、そのバーチャルな複製を再生するという発想です。オリジナルの音源を撮影・スキャンして溝を解析し、「もし針がこの溝を通ったらどう動くか」を求めます。コンピューターはこの情報をもとに、本来の音を計算で導き出すのです。
バークレー校がこの技術の最初のバージョンを発表したのは2003年のことでした。特殊なカメラで溝を接写撮影する方式です。溝の幅は最大でも2ミリ程度しかなく、左右への振れはごくわずかです。しかし、この微細な振れこそが音を決めるため、撮影が不正確なら、復元される音も正確にはなりません。
研究者たちは、通常の方法でも再生できる1950年頃の録音を使ってシステムを検証しました。同じ楽曲を従来のプレーヤーで再生した音声と、復元版の音声を比較してみます。
- 『Goodnight, Irene』――旧式のレコードプレーヤーで再生した音声
- 『Goodnight, Irene』――画像解析による復元版の音声
聴き比べてみると、復元版はオリジナルとほとんど変わらないことが分かります。それどころか、ノイズはむしろ少なくなっています。これはコンピューター上の波形解析の結果からも裏付けられています。
3Dスキャンで蝋管も復元へ
この手法は平面盤のレコードには有効ですが、シリンダー録音の復元にはそのまま使えません。写真には奥行き（深さ）の情報が映らないからです。そこで研究チームは3D版の手法も開発しました。普通の接写写真の代わりに、共焦点顕微鏡で作成した3D画像を使用します。
3D化されたシリンダーの表面データからは、上面図だけでなく、任意の線に沿った深さの変化も読み取れます。これはまさに、レコードの溝と同じような「音の波形」です。研究者たちは復元した音波を可聴化し、専用再生機「アーケオフォン（Archeophone）」で再生した音声と比較しました。
- 『Just Before the Battle, Mother』――アーケオフォンで再生した音声
- 『Just Before the Battle, Mother』――3D解析による復元版の音声
この場合も、復元版はオリジナルと同等、あるいはそれ以上の音質でした。
ガラス板に眠っていた音
この光学式復元技術（画像をもとにしていることからこう呼ばれます）は、さらに大きな節目を迎えます。研究者たちは、ボルタ研究所の協力者たち（Volta Laboratory Associates）による6つの録音を聴けるようにすることに成功したのです。
「発明者たちが音を捉えられる素材を探し求めていたため、録音はゴム、蜜蝋、ガラス、スズ箔、銅など、さまざまな素材に行われています。何が録音されているのかは分かりません。手がかりは、一部の盤に書き込まれた謎めいたメモと、古いスミソニアンの目録にある曖昧な記述だけです」――米国国立アメリカ歴史博物館 学芸員 カリーン・スティーブンス氏
光学式復元法によって、彼らが19世紀後半に録音した音を、今ようやく耳にすることができます。（その他の録音はYouTubeでも視聴できます。）
6つの録音の復元はまだ第一歩にすぎません。目標は、できるだけ多くの歴史的な盤やシリンダーをデジタル化することです。スミソニアンには、史上最も古い時期に作られた約400点の録音が収蔵されています。これらは、発明の過程そのものから、19世紀末の人々の話し方の特徴まで、多彩な情報を私たちに伝えてくれるはずです。
関連情報
- IRENEプロジェクト公式サイト：技術の詳細や音声サンプルを多数公開（英語）
- スミソニアン公式サイトの解説ページ（英語）
- 2011年12月の研究成果に関する詳細記事