音樂可以是關於物理和數學的，也可以是藝術。今年的格萊美最佳歷史專輯獎頒發給了一個團隊，其中包括新罕布什爾大學數學家凱文·M·肖特和音響工程師傑米·R·豪沃思，他們修復了傳奇民謠歌手伍迪·格思裡在1949年現場錄製的一段脆弱的鋼絲錄音。為修復而開發的技術巧妙地利用了錄音中存在的背景噪聲。
故事始於兩捲鋼絲——2001年傳送給伍迪·格思裡檔案館的盜版錄音。與磁帶一樣，鋼絲可以穿過磁性錄音機，以捕獲麥克風傳輸的電訊號。此類錄音特別容易受到機械退化的影響。鋼絲（或磁帶）會拉伸、滑動、斷裂和扭結；滾輪和軸承會出現磨損點；電機也會產生細微的缺陷。其結果是導致被稱為顫音和抖動的失真現象的時間變化。
格思裡的錄音是一個特別損壞的例子。“當我第一次聽到其中一段時，它非常糟糕，”肖特說，“聽起來像查理·布朗的老師。”然而，現在相同的音訊是可理解的，並且具有可聽的質量。
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除了播放格思裡錄音所需的定製改裝磁帶機外，其修復的秘訣在於豪沃思的一個關鍵見解。除了正在錄製的音樂外，模擬磁帶錄音機還會記錄下“偏置訊號”，即40千赫或以上的純音（遠超出人類聽覺範圍）。這種偏置訊號使磁帶更有效地捕獲音訊。豪沃思的想法是：如果正確提取偏置訊號，它可以作為參考來識別和糾正那些時間變化，並將音訊恢復到原始質量。2003年，他將這個想法告訴了哈佛大學的電氣工程師帕特里克·J·沃爾夫，並問他是否認為這會奏效。“這個想法給我留下了深刻的印象，”沃爾夫回憶道，他與豪沃思分享了由此產生的專利。
但是，在仔細研究格思裡的錄音後，豪沃思沒有發現偏置訊號——鋼絲錄音機可能沒有使用偏置訊號。他發現的是一個微弱但可用的60赫茲嗡嗡聲，這是來自電力線的串擾。豪沃思意識到，任何穩定的音調都可以用作參考。
豪沃思還有其他細節需要理順，例如數字化模擬訊號的最佳方法。該過程涉及每秒對音訊訊號進行數萬次取樣（對於CD質量的聲音），但它也引入了額外的時間變化。然後，豪沃思求助於沃爾夫，沃爾夫“提出了一種使用不規則間隔取樣理論的相當有趣的方法，”豪沃思說——這與以規則間隔取樣的標準方法形成對比。具體來說，沃爾夫確定了應該對損壞的模擬訊號進行取樣的理想點，而這些點被證明在時間上是不規則間隔的。對於格思裡專案，肖特利用他在音樂壓縮和混沌理論方面的專業知識來調整沃爾夫的程式碼並修正時間方向。肖特說，混沌理論使團隊能夠在看似隨機的訊號變化中看到結構，從而使他們能夠重建實際的音樂。
豪沃思的大部分工作都是透過他在馬薩諸塞州楠塔基特的 Plangent Processes 公司進行的，主要針對損壞程度遠低於格思裡錄音的音訊——主要是模擬時代的商業電影和音訊。肖特評論說，格思裡錄音的修復激發了許多新想法，這些想法可能在未來被證明是有希望的。就目前而言，它讓民謠音樂愛好者有機會以前所未有的方式聽到一位偉大的美國傳奇人物的音樂。