My passions are music, technology and making things. And it's the combination of these things that has led me to the hobby of sound visualization, and, on occasion, has led me to play with fire.
Moje pasje to muzyka, technologia i tworzenie nowych rzeczy. Wszystkie razem zaowocowały hobby, jakim jest wizualizacja dźwięków i, przy okazji, do igrania z ogniem.
This is a Rubens' tube. It's one of many I've made over the years, and I have one here tonight. It's about an 8-foot-long tube of metal, it's got a hundred or so holes on top, on that side is the speaker, and here is some lab tubing, and it's connected to this tank of propane. So, let's fire it up and see what it does. So let's play a 550-herz frequency and watch what happens.
To rura Rubensa. Zrobiłem ich kilka i jedną przyniosłem. To 2,5 metrowa rura, z metalu, mająca na górze około 100 otworów. Tam jest głośnik, a tu przewód podłączony do butli z propanem. Podpalmy gaz i zobaczmy, jak to wszystko działa. Zagram dźwięk o częstotliwości 550 herców. Patrzcie, co się stanie.
(Frequency)
(Częstotliwość)
Thank you. (Applause) It's okay to applaud the laws of physics, but essentially what's happening here -- (Laughter) -- is the energy from the sound via the air and gas molecules is influencing the combustion properties of propane, creating a visible waveform, and we can see the alternating regions of compression and rarefaction that we call frequency, and the height is showing us amplitude. So let's change the frequency of the sound, and watch what happens to the fire.
Dziękuję. (Brawa) Można oklaskiwać prawa fizyki, ale w skrócie... (Śmiech) Energia dźwięku z powietrza i cząsteczek gazu wpływa na właściwości spalania propanu, tworząc tym samym kształt fali i pokazując zmieniające się miejsca kompresji i rozrzedzenia, które nazywamy częstotliwością, a wysokość pokazuje amplitudę. A teraz zmieńmy częstotliwość dźwięku i sprawdźmy, co stanie się z ogniem.
(Higher frequency)
(Wyższa częstotliwość)
So every time we hit a resonant frequency we get a standing wave and that emergent sine curve of fire. So let's turn that off. We're indoors. Thank you. (Applause)
Zwiększając częstotliwość rezonansową otrzymujemy stojącą falę oraz wyłaniającą się sinusoidę ognia. Zgaszę to. Dziękuję. (Brawa)
I also have with me a flame table. It's very similar to a Rubens' tube, and it's also used for visualizing the physical properties of sound, such as eigenmodes, so let's fire it up and see what it does.
Mam również płomienny stół. Tak samo jak rura Rubensa, służy do wizualizacji właściwości dźwięku, takich jak drgania własne. Odpalmy go i zobaczymy, co potrafi.
Ooh. (Laughter) Okay. Now, while the table comes up to pressure, let me note here that the sound is not traveling in perfect lines. It's actually traveling in all directions, and the Rubens' tube's a little like bisecting those waves with a line, and the flame table's a little like bisecting those waves with a plane, and it can show a little more subtle complexity, which is why I like to use it to watch Geoff Farina play guitar.
(Śmiech) Stół nabiera ciśnienia. Dźwięk nie przemieszcza się po prostych, ale w różnych kierunkach. Rurki Rubensa przepoławiają fale linią, a płomienny stół przepoławia płomienie płaszczyzną, wykazując subtelną złożoność. To dlatego odpalam go, żeby zobaczyć, jak Geoff Farina gra na gitarze.
(Music)
(Muzyka)
All right, so it's a delicate dance. If you watch closely — (Applause) If you watch closely, you may have seen some of the eigenmodes, but also you may have seen that jazz music is better with fire. Actually, a lot of things are better with fire in my world, but the fire's just a foundation. It shows very well that eyes can hear, and this is interesting to me because technology allows us to present sound to the eyes in ways that accentuate the strength of the eyes for seeing sound, such as the removal of time.
To delikatny taniec. Jeśli przyjrzeć się dokładniej... (Brawa) Co uważniejsi mogli zauważyć drgania własne, a także fakt, że jazz "smakuje" lepiej przy ogniu. W moim świecie ogień ulepsza wiele rzeczy, ale ogień to tylko fundament. Pokazuje, że oczy słyszą, co mnie interesuje, bo technologia pozwala prezentować dźwięk oczom w sposób akcentujący siłę oczu potrzebną do widzenia dźwięku, na przykład usuwając wymiar czasu.
So here, I'm using a rendering algorithm to paint the frequencies of the song "Smells Like Teen Spirit" in a way that the eyes can take them in as a single visual impression, and the technique will also show the strengths of the visual cortex for pattern recognition. So if I show you another song off this album, and another, your eyes will easily pick out the use of repetition by the band Nirvana, and in the frequency distribution, the colors, you can see the clean-dirty-clean sound that they are famous for, and here is the entire album as a single visual impression, and I think this impression is pretty powerful.
Tutaj używam algorytmu renderującego, który odtwarza częstotliwości "Smells Like Teen Spirit" w sposób, który pozwoli je zobaczyć jako pojedyncze wizualne doświadczenie. Ta technika ukazuje moc kory wzrokowej w procesie rozpoznawania kształtów. Zobaczywszy inne piosenki, bez trudu rozpoznacie wzrokowo charakterystyczne powtórki w muzyce Nirvany, a w dystrybucji częstotliwości, w kolorach, widać schemat czystych i nieczystych dźwięków, z którego słynie zespół. To cały album jako jeden obraz. Myślę, że robi bardzo silne wrażenie.
At least, it's powerful enough that if I show you these four songs, and I remind you that this is "Smells Like Teen Spirit," you can probably correctly guess, without listening to any music at all, that the song a die hard Nirvana fan would enjoy is this song, "I'll Stick Around" by the Foo Fighters, whose lead singer is Dave Grohl, who was the drummer in Nirvana. The songs are a little similar, but mostly I'm just interested in the idea that someday maybe we'll buy a song because we like the way it looks.
Jest na tyle silne, że jeśli pokażę 4 utwory, a przypominam, że to "Smells Like Teen Spirit", łatwo zgadniecie, nawet bez dźwięku, że zagorzały fan Nirvany polubiłby właśnie ten utwór, "I'll Stick Around" Foo Fighters, gdzie śpiewa Dave Grohl, były perkusista Nirvany. Utwory są trochę podobne, ale mnie interesuje fakt, że może kiedyś kupimy utwór, bo spodoba nam się jej wygląd.
All right, now for some more sound data. This is data from a skate park, and this is Mabel Davis skate park in Austin, Texas. (Skateboard sounds) And the sounds you're hearing came from eight microphones attached to obstacles around the park, and it sounds like chaos, but actually all the tricks start with a very distinct slap, but successful tricks end with a pop, whereas unsuccessful tricks more of a scratch and a tumble, and tricks on the rail will ring out like a gong, and voices occupy very unique frequencies in the skate park.
Teraz więcej o dźwięku. To dane ze skate parku, znajdującego się w parku Mabel Davis w Austin w Teksasie. (Dźwięk skateboardingu) Rozstawiono 8 mikrofonów, przymocowanych do przeszkód w parku. Brzmi to trochę chaotycznie, ale w rzeczywistości wszystkie skateboard-owe triki zaczynają się wyraźnym uderzeniem, a kończą się trzaśnięciem. Mniej udane popisy kończą się skrzypnięciem i upadkiem, a triki na balustradzie dzwonią jak gong. Głosy w skate parku dają unikalne częstotliwości.
So if we were to render these sounds visually, we might end up with something like this. This is all 40 minutes of the recording, and right away the algorithm tells us a lot more tricks are missed than are made, and also a trick on the rails is a lot more likely to produce a cheer, and if you look really closely, we can tease out traffic patterns. You see the skaters often trick in this direction. The obstacles are easier.
Gdy przedstawimy te dźwięki wizualnie, otrzymamy coś takiego. To 40 minut nagrania i od razu algorytm mówi nam, że dużo więcej jest trików nieudanych, oraz że triki na poręczy mogą spowodować radosne okrzyki. Badają to uważniej, możemy prześledzić wzorce ruchu. Skaterzy często robią triki na tej linii, gdzie przeszkody są łatwiejsze.
And in the middle of the recording, the mics pick this up, but later in the recording, this kid shows up, and he starts using a line at the top of the park to do some very advanced tricks on something called the tall rail. And it's fascinating. At this moment in time, all the rest of the skaters turn their lines 90 degrees to stay out of his way. You see, there's a subtle etiquette in the skate park, and it's led by key influencers, and they tend to be the kids who can do the best tricks, or wear red pants, and on this day the mics picked that up.
Zarejestrowano to w środku nagrania. Ale później pojawia się on zaczyna jeździć na krawędzi parku i robi zaawansowane triki na balustradzie. To fascynujące. W tym momencie pozostali zmieniają drogę o 90 stopni, żeby mu nie zawadzać. Skate park ma swoją niepisaną etykietę, którą wyznaczają najbardziej wpływowi i na ogół są to ci, którzy robią najlepsze triki albo mają czerwone spodnie, a mikrofony to wyłapały.
All right, from skate physics to theoretical physics. I'm a big fan of Stephen Hawking, and I wanted to use all eight hours of his Cambridge lecture series to create an homage. Now, in this series he's speaking with the aid of a computer, which actually makes identifying the ends of sentences fairly easy. So I wrote a steering algorithm. It listens to the lecture, and then it uses the amplitude of each word to move a point on the x-axis, and it uses the inflection of sentences to move a same point up and down on the y-axis.
Od fizyki skaterskiej do teoretycznej. Jestem wielkim fanem Stephena Hawkinga i jako hołd użyłem ośmiogodzinnej serii jego wykładów z Cambridge. Hawking porozumiewa się przy pomocy komputera, co sprawia, że odgadnięcie końca zdania przychodzi dość łatwo. Napisałem algorytm sterujący. Słucha wykładu i bierze amplitudę słowa, na której podstawie przesuwa punkt na osi x, a z każdą modulacją zdania przesuwa punkt na osi y.
And these trend lines, you can see, there's more questions than answers in the laws of physics, and when we reach the end of a sentence, we place a star at that location. So there's a lot of sentences, so a lot of stars, and after rendering all of the audio, this is what we get. This is Stephen Hawking's universe.
Te linie trendu wskazują, że w prawach fizyki jest więcej pytań niż odpowiedzi. Kiedy dochodzimy do końca zdania, umieszczamy w tym miejscu gwiazdę. Istnieje wiele zdań, więc mamy wiele gwiazd. Oto wynik po przetworzeniu całego dźwięku. Wszechświat Stephena Hawkinga.
(Applause)
(Brawa)
It's all eight hours of the Cambridge lecture series taken in as a single visual impression, and I really like this image, but a lot of people think it's fake. So I made a more interactive version, and the way I did that is I used their position in time in the lecture to place these stars into 3D space, and with some custom software and a Kinect, I can walk right into the lecture. I'm going to wave through the Kinect here and take control, and now I'm going to reach out and I'm going to touch a star, and when I do, it will play the sentence that generated that star.
Oto 8 godzin serii wykładów Cambridge przedstawionych wizualnie. Bardzo lubię ten obraz, jednak wiele osób uważa to za oszustwo. Więc zrobiłem interaktywną wersję. Na podstawie pozycji zdań w czasie wykładu umieściłem te gwiazdy w przestrzeni 3D i używając specjalnego programu oraz Kinecta, mogę "wejść" w wykład, dzięki Kinectowi pomachać, przejąć sterowanie i dotknąć gwiazdy, a kiedy to zrobię, zostanie odtworzone zdanie, które ją wygenerowało.
Stephen Hawking: There is one, and only one, arrangement in which the pieces make a complete picture.
Stephen Hawking: Istnieje jeden i tylko jeden układ, w którym kawałki tworzą kompletny obrazek.
Jared Ficklin: Thank you. (Applause) There are 1,400 stars. It's a really fun way to explore the lecture, and, I hope, a fitting homage.
Jared Ficklin: Dziękuję. (Brawa) Istnieje 1400 gwiazd. To naprawdę fajny sposób na zbadanie wykładu, i chyba stosowny hołd.
All right. Let me close with a work in progress. I think, after 30 years, the opportunity exists to create an enhanced version of closed captioning. Now, we've all seen a lot of TEDTalks online, so let's watch one now with the sound turned off and the closed captioning turned on.
Na koniec pokażę projekt w toku. Myślę, że po 30 latach jest szansa na lepsze napisy dla niesłyszących. Wszyscy widzieliśmy wykłady TED. Obejrzyjmy jeden bez dźwięku i z włączonymi napisami.
There's no closed captioning for the TED theme song, and we're missing it, but if you've watched enough of these, you hear it in your mind's ear, and then applause starts. It usually begins here, and it grows and then it falls. Sometimes you get a little star applause, and then I think even Bill Gates takes a nervous breath, and the talk begins.
Nie ma napisów do czołówki TED, ale jeśli oglądaliście wystarczającą ilość razy, słyszycie ją "w głowie". Zaczynają się oklaski. Zwykle najpierw rosną, potem opadają. "Gwiazdom" klaszczemy dłużej. Bill Gates bierze nerwowy oddech i zaczyna mówić.
All right, so let's watch this clip again. This time, I'm not going to talk at all. There's still going to be no audio, but what I am going to do is I'm going to render the sound visually in real time at the bottom of the screen. So watch closely and see what your eyes can hear.
Obejrzyjmy ten klip jeszcze raz. Tym razem nie będę się odzywać. Będzie bez dźwięku, ale dodam jego wizualizację w czasie rzeczywistym, na dole ekranu. Zobaczcie, co usłyszycie oczami.
This is fairly amazing to me. Even on the first view, your eyes will successfully pick out patterns, but on repeated views, your brain actually gets better at turning these patterns into information. You can get the tone and the timbre and the pace of the speech, things that you can't get out of closed captioning. That famous scene in horror movies where someone is walking up from behind is something you can see, and I believe this information would be something that is useful at times when the audio is turned off or not heard at all, and I speculate that deaf audiences might actually even be better at seeing sound than hearing audiences. I don't know. It's a theory right now. Actually, it's all just an idea.
Dla mnie to niesamowite. Nawet za pierwszym razem oczy radzą sobie z rozpoznaniem prawidłowości, a im więcej powtórzeń, tym sprawniej mózg zmienia te prawidłowości w informacje. Możecie wychwycić ton, barwę i tempo mowy. Rzeczy, których nie ma w napisach. Tą słynna scenę w horrorach, gdzie ktoś podchodzi od tyłu, można teraz zobaczyć i uważam, że te informacje są pomocne, gdy dźwięk jest wyłączony lub niesłyszalny, i sądzę, że głucha publiczność może się okazać lepsza w postrzeganiu dźwięku niż widzowie słyszący. Nie wiem. To na razie teoria. Właściwie tylko pomysł.
And let me end by saying that sound moves in all directions, and so do ideas. Thank you. (Applause)
Zakończę stwierdzeniem, że dźwięk porusza się w wielu kierunkach, a idee również. Dziękuję. (Brawa)