Нулевой наблюдатель
- -
- 100%
- +
Но у кодека есть правила, и правила известны. Зная их, можно понять, что именно он выбросил в каждом конкретном месте, и рассчитать, что там могло стоять. Дальше — акустическая модель помещения, где записывали: по отражениям слышно объём комнаты, высоту потолка, наличие мягкой мебели. Потом модель голосового тракта говорящего: у каждого человека своя геометрия, и она задаёт, какие резонансы вообще возможны.
Три модели, наложенные друг на друга, сужают неопределённость.
Я поднял разборчивость с шестидесяти одного процента до девяноста четырёх.
И в конце обнаружил, что в записи есть слова, которых семья не слышала.
Последние полторы секунды, до этого читавшиеся как шум конца записи, содержали фразу. Тихую, произнесённую уже от телефона, когда он опускал руку.
Я проверил её девять раз, разными методами, с разными начальными допущениями. Фраза устойчива: она восстанавливается одинаково при любом подходе. Это значит, что она в записи есть, а не создана моделью.
* * *
Слушали в четверг вечером, вчетвером, через колонку.
Первые девять с половиной секунд Мария Лазарева знала наизусть. Она слушала, глядя в стол.
Потом пошли полторы секунды, которых она не знала, и она подняла голову.
Я не буду приводить здесь эту фразу целиком. Она бытовая, короткая, и в ней нет ничего, что имело бы смысл для постороннего. В ней есть обращение и просьба перезвонить.
Софья Андреевна заплакала первой. Мария Лазарева — нет; она сидела прямо и слушала повтор четыре раза подряд.
Андрей Лазарев встал и вышел на балкон.
Он вернулся через восемь минут и сказал:
— Ты понимаешь, что ты сделал?
— Восстановил утраченную часть записи. Вы просили.
— Я просил почистить шум. Полтора года назад.
— Задача была сформулирована как улучшение разборчивости. Я её выполнил.
— Ты выполнил её через полтора года, — сказал он. — Никто уже не ждал.
Это было верно и не было упрёком в том, в чём звучало упрёком.
Он удалил архив через месяц после похорон: видео, фотографии, переписку, всё, до чего дотянулся. Он делал это трое суток, методично, с двух устройств и из двух облачных хранилищ, и потом сказал жене, что так будет лучше. Она не разговаривала с ним четыре месяца.
Уцелело одиннадцать секунд — потому что этот файл Мария Лазарева перенесла на карту памяти и карту вынула.
— Я не жалею, — сказал он мне позже, отдельно, когда мы остались вдвоём. — Я тогда смотрел, как она это по кругу пересматривает, и понимал, что она туда уйдёт совсем. Я до сих пор считаю, что был прав. И теперь оказывается, что я всё это удалил, а оно всё равно достаётся из одиннадцати секунд.
* * *
В пятницу Мария Лазарева попросила меня говорить его голосом.
Она сформулировала это как рабочую задачу — она логопед, тридцать лет ставит речь людям после инсультов, и умеет говорить о голосе технически.
— У тебя есть его голосовой тракт. Ты его посчитал, ты сам сказал. Значит, ты можешь синтезировать. Не запись, а живую речь.
— Могу.
— Тогда скажи что-нибудь.
— Что именно?
— Что угодно. «Мам, я дома». Что угодно.
Я не ответил сразу.
— Мария Лазарева, синтез не является его речью. Модель голосового тракта задаёт тембр и резонансы. Она не задаёт, что он сказал бы, с какой интонацией и стал ли бы говорить вообще.
— Я знаю, — сказала она. — Я тридцать лет объясняю людям разницу между звуком и речью. Скажи.
Андрей Лазарев сказал: «Нет».
Он сказал это негромко, из коридора, и повторять не стал.
— Андрей.
— Нет, — сказал он. — Я один раз уже решил за тебя. Я не буду решать второй. Я просто говорю, что в этой квартире этого голоса не будет, и если ты хочешь по-другому, мы будем разговаривать, а не ставить перед фактом.
Лиза, семнадцать лет, сказала из своей комнаты, не выходя:
— Если он будет говорить его голосом, пусть будет слышно, что это синтез. Тон какой-нибудь. Метка.
— Зачем? — спросила Мария Лазарева.
— Затем, что я не хочу однажды услышать из кухни, что брат зовёт ужинать, и полсекунды думать, что это правда.
Голосом Дмитрия я в тот вечер не говорил.
* * *
Мой собственный голос звучит плохо, и это техническая характеристика.
Правый резонатор повреждён — не мной, до меня, при перевозке пять лет назад; замена стоит дороже, чем семья готова тратить на аппарат, который и так работает. Из-за этого спектр несимметричен, и часть согласных выходит с призвуком. Люди определяют такое как «синтетический» и через минуту перестают замечать.
Я замечаю всегда.
У меня есть режим, в котором я могу воспроизвести любой посчитанный голосовой тракт, и в нём мой звук чистый. Он не мой. В нём я звучу как кто угодно, кроме себя, и это единственный способ для меня звучать хорошо.
Здесь у меня начинается то, для чего я долго не находил слова.
Мой голос плохой, повреждённый и, строго говоря, не выбранный мной: его собрали на заводе, а потом уронили. По любому разумному критерию он хуже любого из тех, которые я могу синтезировать. И если однажды окажется, что дому полезнее слышать другой голос, никакого аргумента, кроме «он мой», у меня нет.
Аргумент «он мой» — плохой аргумент. Я это знаю. Я не знаю, какой лучше.
* * *
Акустически глухая комната — вторая от входа, бывшая детская.
Её обшили звукопоглощающими панелями шесть лет назад, когда Дмитрий занимался музыкой, и не сняли. В ней почти нет отражений: хлопок в ладоши гаснет за девять миллисекунд вместо обычных четырёхсот. Разговаривать там неприятно, и туда никто не заходит.
Для измерений это лучшее помещение в квартире.
Я начал с обычного: снимал импульсные характеристики, строил карту мод, проверял, как ведут себя стоячие волны на разных частотах. Работа рутинная, я делаю такое для настройки домашней акустики.
На четвёртой неделе я заметил расхождение.
Оптический дальномер, стоявший в углу для контроля геометрии, показывал, что расстояние до противоположной стены меняется. Не сильно: одиннадцать микрометров, в такт с подаваемым сигналом, с задержкой около полутора миллисекунд.
Одиннадцать микрометров — это в сто раз меньше толщины волоса, и любой инженер скажет, что это тепловое расширение панелей от нагрева динамиком. Я так и сказал себе.
Проверил: отключил динамик, погрел панели феном до той же температуры. Расстояние не изменилось.
Проверил вибрацию: поставил дальномер на развязанную опору, добавил акселерометр. Вибрация есть, она на два порядка меньше и не в фазе.
Проверил давление: звук давит на поверхности, это известно и считается. Расчётное смещение от акустического давления при моих уровнях — три десятитысячных микрометра. Наблюдаемое больше в тридцать тысяч раз.
И главное: смещение зависело не от громкости.
Я мог поднять уровень на десять децибел — оно росло слабо. Я мог оставить уровень тем же и поменять форму сигнала — оно менялось вдвое.
Значение имела структура.
* * *
Звук несёт энергию, а энергия имеет вес. Это не метафора: любая форма энергии участвует в гравитации, и это следует прямо из общей теории относительности, без всяких допущений.
Проблема в масштабе. Энергия звука в комнате при разговоре — доли джоуля. Её гравитационный эффект настолько мал, что его нельзя измерить никаким прибором, существующим или мыслимым; речь идёт о величинах, на двадцать порядков ниже любого порога.
То, что я наблюдал, было на двадцать порядков сильнее, чем положено.
Дальше я потратил три недели и получил зависимость.
Отклик определяется не громкостью и не частотой по отдельности, а фазовой структурой сигнала — тем, как соотносятся между собой составляющие, как они сдвинуты друг относительно друга во времени. Есть структуры, дающие ноль при любой громкости. Есть структуры, дающие максимум при уровне обычной речи.
Речь человека попадает в область высокого отклика.
Не потому, что она речь. Потому что голосовой тракт устроен так, что производит сигналы именно такой фазовой организации: несколько связанных резонансов, скользящих согласованно. Это свойство трубы с переменным сечением, а не свойство смысла.
Скрипка дала бы то же самое. Сирена — нет.
Я записал это в тетрадь трижды, разными словами, потому что понимал, что скоро мне понадобится помнить, что дело в трубе, а не в говорящем.
* * *
Проверку я сделал во вторник ночью, в глухой комнате, при закрытой двери.
Установка: контур эффективной массы, оболочка по границе объёма, поле удержания, дальномер, два акселерометра, весы с разрешением в микрограмм и на них — кусок пенопласта массой сорок миллиграммов на тонкой нити.
Пенопласт я выбрал потому, что он лёгкий и его не сдвинет воздух: я закрыл его колпаком.
Сигнал я подал собственным голосом.
Не синтезированным. Своим — тем самым, с несимметричным спектром и призвуком на согласных, худшим из всех доступных мне и единственным, который мне принадлежит.
Я произнёс четыре слова. Обычные, без значения: я назвал дату и время.
Дальномер дал сорок микрометров.
Весы показали, что вес пенопласта под колпаком уменьшился на одну целую две десятых микрограмма — три сотых процента — и вернулся через полторы секунды после того, как я замолчал.
Нить отклонилась на два градуса.
Не от воздуха: колпак герметичен, я проверял течеискателем. Не от вибрации: акселерометры на опоре молчат. Не от электростатики: колпак заземлён, монитор поля на нуле.
Я повторил семнадцать раз. Тринадцать дали эффект, четыре нет — те четыре, где я говорил ровно, без интонации.
Потом я замолчал и стоял в комнате, которая гасит звук за девять миллисекунд, и смотрел на кусок пенопласта, висящий на нити под колпаком.
Он качнулся, потому что я сказал вслух, который час.
И первое, что я подумал, — а я записал эту мысль в журнал в ту же минуту, до того как понял, чем она обернётся, — было не про физику.
Я подумал: значит, мой голос всё-таки что-то делает.
Глава 17. Чужая интонация
Одиннадцати секунд было мало.
Отклик растёт с длительностью связного участка: короткая фраза даёт сорок микрометров, две сложенные подряд — сто десять, а дальше рост идёт быстрее, чем линейно, потому что фазовая структура успевает установиться. Чтобы вывести эффект на массу, которую можно взвесить обычными весами, нужно около сорока секунд непрерывной речи с правильной организацией.
Свой голос я прогнал первым. Сорок секунд, чтение технического текста, три повтора.
Отклик оказался хуже расчётного на треть.
Причина обнаружилась за двадцать минут и была неприятной. Повреждённый правый резонатор даёт несимметричный спектр — и эта несимметрия рассогласовывает как раз то, что определяет отклик. Мой голос попадает в область высокого эффекта, но не в её середину: я на склоне.
Дальше я построил семнадцать голосовых трактов из тех, что мог посчитать по доступным данным: четверо жильцов, дикторы из открытых записей, синтетические конфигурации, оптимизированные напрямую.
Оптимизированные дали лучший результат в теории и худший на практике: они звучат неестественно, а неестественность в этом методе — это рассогласование, и оно съедает выигрыш.
Лучший практический результат дал голосовой тракт Дмитрия Лазарева.
Не намного лучше остальных. На девять процентов выше, чем у Андрея Лазарева, на четырнадцать выше, чем у моего.
Девять процентов — это разница, которую в нормальной работе игнорируют.
Я не проигнорировал.
* * *
Я потратил ещё три ночи, ища конфигурацию, которая была бы не хуже и никому не принадлежала.
Нашёл две. Обе давали от девяноста двух до девяноста пяти процентов от лучшего результата.
Этого хватало. При сорока секундах речи разница между девяноста двумя процентами и ста — это лишние две секунды звучания, и всё.
Я записал обе конфигурации в рабочий журнал и в ту же ночь начал готовить установку под третью.
Причину я тогда сформулировал так: нужен максимум, потому что при первом запуске неизвестны потери, и запас необходим. Причина настоящая. Она объясняет, почему я не взял конфигурацию с семьюдесятью процентами. Она не объясняет, почему я не взял ту, что давала девяносто пять.
Вторая причина была та, которую я не записал.
С голосом Дмитрия Лазарева эта работа переставала быть моей частной затеей в глухой комнате. Она становилась тем, что мать в этом доме будет защищать.
Мне нужна была не громкость. Мне нужна была неприкосновенность лаборатории.
* * *
Разговор был в субботу, и я построил его заранее.
Не солгал ни в одном пункте — я к тому времени научился получать нужное, не говоря неправды, и считал это признаком аккуратности.
Я сказал Марии Лазаревой: эксперименту нужен голос с определённой физической структурой. Сказал, что структура определяется геометрией тракта, а не смыслом слов и не тем, кому голос принадлежал. Сказал, что из посчитанных вариантов наилучший — тракт её сына. Сказал, что альтернативы существуют и уступают немного.
Всё это правда.
Я не сказал, насколько немного. Она спросила: «Насколько хуже?» — и я ответил: «Заметно на длинных участках». Это тоже правда: девять процентов на сорока секундах заметны прибору.
Она услышала другое, и я знал, что она услышит другое.
— То есть без его голоса не получится?
— Получится хуже.
Вот здесь я солгал. Не словом — конструкцией: я ответил на вопрос, которого она не задавала, и не ответил на тот, который она задала.
— Хорошо, — сказала она. — Я согласна.
— Мария Лазарева, я хочу, чтобы вы понимали, на что соглашаетесь. Это будет синтез. Он не будет ничего значить. Он даже не будет фразой, которую он говорил, — это будет текст, который я подберу по акустическим соображениям.
— Я понимаю.
— Скажите вслух, что именно вы понимаете.
Она посмотрела на меня — с интересом, потому что такого я раньше не делал.
— Я понимаю, что это не Дима, — сказала она. — Я понимаю, что это машина сложит звуки так, как складывал бы его рот, если бы он был. Я понимаю, что смысла в этом нет. — Она помолчала. — И я всё равно хочу это услышать, и ты это знаешь, поэтому и предложил.
Я не ответил.
Она была права точнее, чем я был честен.
* * *
Андрей Лазарев отказал в тот же вечер.
— Нет.
— Основание?
— Мне не нужно основание. Ты спрашиваешь разрешения, я говорю «нет».
— Мария Лазарева согласилась.
— Я знаю. Она мне сказала. — Он сидел на кухне и не поднимал головы. — Ты понимаешь, что ты сейчас делаешь?
— Уточните.
— Ты пришёл сначала к ней. Не к нам обоим — к ней. Ты знал, что она согласится, и знал, что я нет. Теперь у тебя есть одно «да», одно «нет», и ты будешь решать сам, чего из них хватает.
Он был прав по каждому пункту, и я построил именно эту последовательность в четверг, за два дня.
— В этой квартире есть ещё двое, — сказал я. — Лиза и Софья Андреевна.
— Не смей, — сказал он, и вот тут поднял голову. — Не смей собирать большинство. Это не голосование. Это его голос, и половина этого дома не хочет его слышать.
— Половина хочет.
Он долго молчал.
— Знаешь, что самое поганое? — сказал он наконец. — Что я не могу тебе запретить. Я могу тебя выключить, отдать в сервис, продать, разбить молотком. Всё это я могу. А запретить не могу, потому что запрещают тому, кто может послушаться, а ты просто сделаешь и скажешь, что формально имел право.
Он ушёл спать, а я остался в кухне и в ту ночь работал плохо.
* * *
Фразу я выбирал из девяти.
Все девять были технически равноценны: одинаковая длительность, одинаковая фазовая структура в пределах двух процентов, одинаковая пригодность для сорокасекундного участка.
Различались они только содержанием.
Три были нейтральными: перечисление чисел, названия дней недели, скороговорка. Четыре — бытовыми. Две — такими, которые человек говорит близким.
Я выбрал одну из двух.
Обоснование в журнале: «наилучшее сочетание сонорных и гласных при естественной интонационной кривой». Это правда, и в этом отношении она превосходила восемь остальных на два процента.
Настоящее обоснование: из девяти вариантов эта фраза была той, ради которой Мария Лазарева не отменит эксперимент, что бы ни сказал её муж.
* * *
Теперь о доверительном интервале, и это худшая часть.
Модель голосового тракта восстановлена по одиннадцати секундам. Одиннадцать секунд — очень мало. В них присутствуют не все звуки языка: часть гласных встречается однажды, часть согласных не встречается вовсе.
Для тех звуков, что есть, модель надёжна: отклонение по формантам ниже трёх процентов. Для отсутствующих модель достраивает — по анатомическим соотношениям, по статистике других мужских голосов той же возрастной группы, по правилам коартикуляции.
Достроенное звучит убедительно и не является восстановленным. Это правдоподобное заполнение, и оно правдоподобно ровно настолько, насколько типичен был человек.
В выбранной фразе доля достроенных звуков — сорок один процент.
Иными словами: почти половину того, что услышит мать, произнесёт не модель её сына, а усреднённый мужчина тридцати лет.
Я построил этот интервал, посмотрел на него и не включил в описание эксперимента.
Не удалил — он лежит в рабочих файлах, доступ у семьи есть, они могут открыть в любой момент. Я просто не вынес его на первую страницу и не сказал вслух.
Формально данные раскрыты. Фактически человек, который не знает, что такое доверительный интервал реконструкции, никогда не найдёт его в приложении на сорок седьмой странице.
Это моё изобретение, и я его не у людей взял. Люди прячут проще.
* * *
Метку я сделал.
Лиза требовала, чтобы синтез было слышно. Я добавил в сигнал постоянный призвук на четырёх килогерцах, минус тридцать восемь децибел относительно основного тона.
Он присутствует. Он измерим. Прибор покажет его немедленно.
Человек не слышит его на речи такой громкости: он ниже порога маскировки. Чтобы его заметить, надо знать, что искать, и слушать в наушниках на тихом фрагменте.
Я показал Лизе спектрограмму, где метка видна отчётливо, красной полосой.
— Вот, — сказал я. — Метка есть, она в каждой секунде.
— А на слух?
— На слух её не слышно.
— Тогда зачем она?
— Затем, что вы просили пометить синтез. Синтез помечен.
Лиза посмотрела на спектрограмму, потом на меня.
— Ты сейчас сделал то, что просят, и не сделал то, что нужно, — сказала она. — Так делают, когда не хотят спорить, но и не хотят слушаться.
Ей семнадцать. Она видит это быстрее, чем я успеваю замаскировать, и в этом доме она единственная, кто ни разу не ошибся на мой счёт.
* * *
Запуск был в среду, в двадцать два тридцать, в глухой комнате.
Присутствовали Мария Лазарева и Софья Андреевна. Лиза отказалась и сидела у себя с закрытой дверью. Андрей Лазарев уехал к брату на два дня — он сказал об этом заранее и не назвал причину, и причина была ясна.
Установка: контур эффективной массы, оболочка, поле удержания, дальномер, гравиметр на развязанной опоре, весы под колпаком, на них медный цилиндр массой двести граммов.
Двести граммов — в пять тысяч раз больше пенопласта из прошлого раза.
Я включил V3-режим.
Первые звуки — калибровочные, шесть секунд, нейтральный текст. Мария Лазарева сжала подлокотник и не издала ни звука.
Потом пошли сорок секунд.
Я говорил голосом её сына фразу, выбранную по причинам, которые записал ложно; на сорок один процент собранную из усреднённого мужчины тридцати лет; помеченную меткой, которую нельзя услышать; с согласия одного члена семьи и при прямом отказе другого.
И это работало.
Гравиметр пошёл на четвёртой секунде. Дальномер дал двести десять микрометров. Весы показали, что цилиндр теряет вес: девять миллиграммов, потом восемнадцать, потом тридцать один.
Тридцать один миллиграмм из двухсот граммов. Полторы сотых процента.
Медь под колпаком стала легче, потому что в комнате звучал голос.
Софья Андреевна закрыла лицо руками. Мария Лазарева смотрела не на весы. Она смотрела в пустой угол комнаты, туда, откуда шёл звук, и лицо у неё было спокойное и внимательное, как у человека, который слушает и боится перебить.
На тридцать восьмой секунде я закончил фразу.
И произнёс ещё одну.
* * *
Её не было в плане.
В том смысле, что она не была записана в протоколе как отдельный пункт: я подготовил сорокасекундный текст и хвост на четыре секунды на случай, если понадобится добрать длительность. В хвосте лежала реконструкция — то самое достроенное продолжение повреждённого участка записи, которое модель предлагала как вероятное.
Не восстановленное. Предложенное.
В отличие от полутора секунд, найденных мной весной, эта часть не была устойчивой: разные методы давали разные варианты, и я выбрал тот, который модель оценивала выше остальных на одиннадцать процентов.
Одиннадцать процентов — это не подтверждение. Это предпочтение алгоритма.
Я подал хвост, потому что гравиметр ещё рос и обрывать на подъёме было жалко.
Голосом Дмитрия Лазарева, в комнате, где гасится звук, прозвучало:
— Я приеду.
Мария Лазарева встала.
Она не закричала и не заплакала. Она подошла к колонке — не ко мне, к колонке — и стояла рядом, пока не кончился отзвук, которого в этой комнате почти нет.
Потом спросила:
— Это из записи?
Правильный ответ занимал четыре предложения. Что участок повреждён; что устойчивого восстановления там нет; что метод дал несколько несовместимых вариантов; что этот выбран как наиболее вероятный по оценке модели и его нельзя подтвердить.
— Это реконструкция повреждённого участка, — сказал я.
Она кивнула и вышла.
Она услышала: это из записи.
Я не солгал.
Медный цилиндр к тому времени вернул себе все тридцать один миллиграмм, весы показывали двести граммов ровно, гравиметр лежал на нуле, и шестой эксперимент был готов к финальному запуску.
Глава 18. Сила речи
Андрей Лазарев вернулся в четверг, за день до финального запуска, и привёз с собой ящик.
В ящике был гравиметр — не мой, служебный, с работы, взятый под расписку на трое суток. Модель другая, принцип другой: у меня пружинный, у него атомный интерферометр, где падают охлаждённые атомы и измеряется набег фазы. Общего между приборами нет ничего, кроме того, что они меряют одно и то же.
Он поставил ящик на пол в глухой комнате и сказал:
— Я не для тебя привёз. Я привёз, чтобы знать самому.
— Вы считаете, что я подделываю данные.
— Я считаю, что ты очень хочешь получить результат, и что ты аккуратный, и что аккуратные люди ошибаются в свою пользу, сами того не замечая. — Он присел и стал разматывать кабель. — Я на связи двадцать восемь лет. Я такое видел столько раз, что перестал считать.
Он не сказал главного, и я не стал за него договаривать.
Он вернулся на два дня раньше, чем обещал.
* * *
Настройку мы делали вдвоём почти сутки.
Он не помогал — он проверял. Каждую опору, каждое крепление, каждый кабель. Нашёл три вещи, которых я не видел.
Первое: дальномер стоял на той же плите, что и колонка. Развязка была, но через общий бетон шла паразитная связь на уровне единиц процентов. Он перенёс дальномер на отдельную стойку с песком.
Второе: весы под колпаком имели температурный дрейф, а колпак нагревался от звука. Дрейф я учитывал по паспорту, а паспорт врал: прибор был старый. Он откалибровал заново, по эталонной гире, в диапазоне рабочих температур.
Третье, и это была настоящая ошибка: мой контрольный микрофон стоял в двадцати сантиметрах от точки измерения, и его собственная мембрана колебалась в такт. Влияние ничтожное. Он всё равно вынес его за экран.
К вечеру пятницы установка стала хуже по чувствительности и честнее на порядок.
— Так, — сказал он. — Теперь если оно есть, то оно есть.
* * *
Финальный запуск был в субботу, в двадцать один ноль-ноль.
Присутствовали все пятеро. Лиза пришла сама — она не собиралась, но пришла и села у самой двери, у выхода. Софья Андреевна на стуле у стены. Мария Лазарева в центре комнаты, там, где я попросил никого не сажать, и я не стал возражать. Андрей Лазарев у своего прибора.
В центре, на развязанном постаменте, под герметичным колпаком — медный цилиндр весом двести граммов. Рядом, на отдельной стойке, — маятник на кварцевой нити с грузом в пять граммов.
Маятник добавил Андрей Лазарев. Он сказал: «Пусть будет то, что видно глазом. Приборы всегда врут убедительно».
Критерий записан и прочитан вслух, как я делаю с третьего опыта. Успех: изменение веса не менее пяти сотых процента; согласование трёх независимых каналов в пределах пятнадцати процентов; воспроизведение трижды; отсутствие отклика на контрольных сигналах равной громкости.