钢丝录音遗存档案音频还原样本化学性能测试分析

舒雪冬

(河南城建学院， 河南 平顶山 467036)

钢丝录音遗存档案音频还原样本化学性能测试分析

舒雪冬

(河南城建学院， 河南 平顶山 467036)

钢丝录音作为一种磁性录音早期阶段的发展产物，在我国音乐史上曾发挥着重要作用，而现存钢丝录音档案大多处于濒危状态，没有得到有效地保护。钢丝录音遗存档案还原技术的样本测试是以音频信息还原为研究目标的一项档案保护应用技术，通过选取样本的化学性技术测试分析，为达到音频还原提供前期的关键性技术手段，从而为建立档案保护的技术测试体系和模式提供支撑，最终达到保护档案、实现档案有效利用的目的。

档案保护；钢丝录音；化学性能；测试分析

随着我国音乐的发展与繁荣，乐器的种类也得到前所未有的发展，作为半个世纪前磁性录音的钢丝录音已逐渐被人们遗忘，甚至业界人士也是知之甚少。钢丝录音在音乐史上曾经扮演着重要角色，然而，钢丝录音档案的濒危现状要求必须对其加以保护，这就引入了钢丝录音遗存档案还原技术研究的问题，还原的实现要借助一系列技术手段，本文所述的化学性能测试分析即是其还原的前提性关键技术。

1 钢丝录音原理

钢丝录音属于外来录音技术专业性词汇，在英文技术词典、学术专著及国际标准中的称谓均为“WIRE RECORDING”，其中的“WIRE”可直接翻译为“金属丝”，我国曾用“钢线”[1]一词，后在相关技术文献[2]中改用“钢丝”，成为这种录音技术载体的通用称谓并沿用至今。

钢丝录音是在1877年爱迪生发明的留声机基础上，以克服留声机录音时间短、音质差的缺点为目标，经过美国科学家马文·卡姆拉斯为首的众多科学家不断改良，形成的一项的录音技术。其主要原理是用一根钢丝缓缓通过有电流的线圈，随着电流强弱变化，这根钢丝就会把强弱不同的“小磁铁”一一排列起来，从而实现了声音的储存。把这根带磁的长钢丝通过另一个线圈作用后，磁力的变化又变成电流的变化。然后，通过连接在线圈上的电话听筒，把电流变化再转变成声波的变化，从而放出声音。

2 钢丝录音遗存档案及现状

2.1 钢丝录音遗存档案

“现代档案之父”美国学者谢伦伯格认为：“只有具有永久保存价值的文件才能称之为档案”[3]。音响档案即为“具有永久保存价值的”以音乐音响形式存在的声音文件，其以音频信息载体为主要存在形式。国际音响及音像档案馆协会对音响档案的定义是：“离线的、非流通的、用于安全存储和备份目的的音频信息载体”[4]。与其它有形遗产相比，录音档案虽只有百年历史，但记录下了人类“有声”的历史见证，可谓“功不可没”，故此，联合国教科文组织在其“世界的记忆”遗产名录中将音响档案与其它文化遗产同等看待。

钢丝录音档案在音响档案中占据重要地位，然而，钢丝录音档案本身存在着先天致命弱点，即其用于记录音频的载体材料由于化学性能不够稳定而极易造成音频信息的丢失。另外，由于播放设备或系统的不断更新或淘汰，造成老式载体上的音频信息无法还原。因此，钢丝录音音频还原存在着其特殊性，还原工作也是对人类文化遗产有效保护的关键环节。而音频还原平台搭建的前提则是要对钢丝录音遗存档案进行选取样本和化学性能测试分析，为实现音频还原提供前期的关键性技术手段，从而为建立档案保护的技术测试体系和模式提供支撑，最终达到保护档案，实现档案有效利用的目的。

2.2 现状介绍

国际音响及音像档案馆协会技术委员会在2003年通过问卷调查形式，在全世界范围内对濒危音视频载体的状况进行了一次普查。普查结果显示：国外对音视频载体的保存状况大致良好，而我国除澳门对调查做了回应外，其他包括大陆、香港和台湾均无回应，或者回应统计中根本没有体现音视频载体的保存状况。基于此，笔者通过资料查询、个案追寻、实地考察等形式对我国部分曾经拥有或应用过钢丝录音设备的机构进行了调研，并对遗存钢丝录音档案的品牌、技术形态、规格及迁移、应用等情况进行了统计(见表1)。

表1 我国部分钢丝录音遗存档案机构调查统计表

调查结果显示，钢丝录音遗存档案数量很大，仅几家单位就达2 500余盘。通过分析，不难发现钢丝录音遗存档案大致存在着以下几种状态：一是载体设备及相关资料已全部或大部散失，无抢救可能性；二是保存有载体，但无整理，无法查考；三是有设备和检索条件，但缺乏技术支持；四是曾做过部分信息复制工作，但缺乏质量控制和技术标准规范，信息迁移的真实性、完整性有待鉴定，而音质鉴定依赖于原版钢丝录音档案音频信息的再次还原，然而这些机构现有的设备和技术条件尚无法承担这项工作。凡此种种状态表明我国钢丝录音遗存档案处于濒危境地，急需还原性技术处理。

3 样本选取及化学性能指标分析

3.1 档案样本选取的必要性和选取路径

“样本”是指“按一定的抽样规则从一总体中取出的部分个体”[5]。鉴于钢丝录音档案遗存数量巨大，在进行本课题研究时，有必要进行样本选择和制定“抽样规则”。抽样规则一方面要考虑到抽取样本的代表性，即选取钢丝录音遗存档案中那些能够代表各类别的典型性样本，另一方面要遵循价值性原则，即要选取有实现音频还原目标的钢丝录音载体材料，还要为进一步的音频信息还原提供有针对性的技术参照和技术支持。

对于钢丝录音遗存档案的样本选取的路径，由于档案数量较大、内容珍贵、编目索引不全等原因，不可能选择档案本身的“主要信息”为路径。鉴于钢丝录音的技术标准和规格的制定晚于钢丝录音产生年代，大部分遗存档案存在规格不一、标准迥异的现状，这就不可能从钢丝录音遗存档案技术规格等档案“次要信息”上选择采取样本路径。只有从钢丝录音遗存档案音频信息载体的材质上进行研究。有关研究表明，钢丝录音遗存档案的化学性能具有一定的稳定性，这也是钢丝录音遗存档案得以长期保存最根本的条件和技术环境[6]，并且，选择这一途径对钢丝录音遗存档案的音频还原研究具有很强的技术代表性，即不管遗存档案类别和规格如何不一，但其化学性能几乎是一样的。

3.2 化学成分分析

笔者结合有关资料和实验数据，对钢丝录音遗存档案选取样本的材质进行了分析，初步判断档案中含有18/8 铬镍以及“420”不锈钢，而归属纯碳钢或电镀黄铜丝的可能性较小。若不锈钢铬含量低于 11.65%，其耐腐蚀性能将大大降低，18/8 铬镍不锈钢铬含量为 17%～19% ，“420”不锈钢铬含量为 12%～14%，均属于高铬不锈钢材料。另外，镍(18/8 铬镍不锈钢材料的镍元素含量为 8%～11%，“420”不锈钢的镍元素含量≤0.6)、铜、碳等的含量也是辅助不锈钢增强耐腐、硬度、强度的不可或缺的重要元素。

对于样本化学成分测试分析，大致可分为两个步骤：一是按拟定组别编号(取样带盘、包有装标识样本暂与同品牌空白载体取样分别编在一组，无品牌标识的样本编成一组)。以观测各送检样本测试结果与预测范围(铁、铬、镍三种元素以及铜元素)是否基本一致。编号见图表2。二是元素比例的精确确定。通过分光光度法、原子吸收光谱法、AFS、ICP-AES及ICP-MS等方法，确定各组样本是否与本组的其他样本一致，与本组明确了品牌的全新空白载体是否一致，无标识带盘一组则需分出与其他组别一致的样本及化学成分不同的样本，再重新编组，各组样本主要金属成分比例及总金属含量比例。

表2 样本拟定组别编号表

以ICP-AES法即电感耦合等离子体发射光谱法进行样本的金属含量扫描测试及精确含量定量测试。以下为实验条件及数据处理方法：

仪器及试剂：Thermo 6000 ICP-AES，泵速，50 rpm,辅助气流，0.5 L/min，RF 功率，1150W，垂直观测高度，15.0 mm；Milli-Q 超纯水系统，用于配置标准溶液与样品溶液。硝酸。盐酸。标准储备液，1000 μg·mL-1的铁、镍、铜、铬标准储备液，由标准贮备液逐级稀释配得, 介质为 5% 优级纯硝酸。

样品前处理：将容量瓶和烧杯用洗涤剂洗干净，用蒸馏水洗过之后用HNO3(10%)浸泡 24 小时，后用蒸馏水洗干净。称取 0.0500 g左右的样品置于洗净的烧杯中，加 6 mL 王水。样品迅速反应，在电热板上加热使其溶解完全，将样品液转移至干净的 50 mL 容量瓶中，以少量超纯水定容至 50 mL，摇匀。随同样品进行空白试验。标准溶液分别由 1000 μg·mL-1的铁、镍、铜、铬标准储备液逐级稀释得到，线形关系为 r≥0.9999。

测试结果数据处理：金属丝金属含量(%)，公式为：

(X为试样金属元素含量，单位为%；A1为试样液中金属元素含量，单位为mg/L；A2为试剂空白液中金属元素含量，单位为mg/L；V为处理液总体积，单位为mL；m为试样质量，单位为g；结果保留两位有效数字)

表3 样本主要金属元素含量测试结果统计表 %

从测试结果可见，样本主化学成分为Fe、Cr、Ni三种金属元素，各样本组铬元素含量比例均超过12%，可以排除纯碳钢材料的可能。各样本组Cu元素含量比例均低于 1%，甚至 0.1%，从而基本上排除了所有样本材料为电镀黄铜丝的可能性。除 7*组外，其他组的铬含量均在 17%～19%内，镍元素在 8%～11.07%内，可以判定这些样本都属于18/8 铬镍不锈钢材料。虽然 7*样本组铬含量比例相对较低(12.18%)，镍含量相对较高(12.59%)，但这种材料仍属铬镍不锈钢，由于铬含量较低，与 18/8 铬镍不锈钢材料相比其耐腐蚀性较差。

根据上述 10 组钢丝载体样本化学成份测试结果的分析可知，我国钢丝录音遗存档案载体材质基本上均为铬镍不锈钢，其中90%的样本载体品种(品牌)铬、镍元素成份比例均在工业材料标准标定的18/8铬镍不锈钢材料主要金属元素含量比例范围内。由此可见，测试样本所代表的我国钢丝录音遗存档案载体材质类型主要为18/8铬镍不锈钢，它们的化学特性至今仍然保持完整。

4 结语

本文研究的主要成果是：基于钢丝录音遗存档案还原问题，探索出了化学性能分析的样本选取原则、方法及路径、试验检测的程序和分析结果，为有效的音频还原研究提供了可靠的技术支撑，对我国钢丝录音遗存档案的保护具有一定的理论意义和实用价值。当然，钢丝录音遗存档案的音频还原是一项庞大的系统工程，音频还原的样本物理磁特性问题、还原实验平台的构建问题、还原的后续修复问题等等都需要进一步的研究和探讨。

[1] 刘同康.钢线·磁带录音机原理及实验[M].上海:机电图书出版社,1955.

[2] 毛瑞年.录音机的使用和维修[M].北京:人民邮电出版社,1963.

[3] 谢伦伯格.现代档案原则与技术[M].黄坤坊,译.北京:档案出版社,1983.

[4] 陶园.试论中国民族音乐音响档案的作用及保护[J].兰台世界,2009(8):16-17.

[5] 辞海编辑委员会.辞海[M].上海:上海辞书出版社,2002.

[6] 景卫东,胡伟,宋慧蓉.声像档案保护技术现状与展望[J].数字与缩微影像,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，硕士，河南城建学院馆员。

1674-7046(2014)01-0088-05

G275.3

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