银河行业信息

那天晚上,琳娜和欧丽文真的把银河系唱给我们听了

我到现在还记得那个画面,琳娜蹲在音箱旁边,手指绕着音频线打了个结,嘴里念叨着“这个接头又松了”,欧丽文站在窗户前面,窗帘没拉,外面黑漆漆的,她突然说了一句:“你们听,银河系在转的时候其实是有声音的。”我们都笑了,但她没笑。

后来我才知道,她是认真的。

不是比喻,她们真的把星系振动变成了声音

很多人第一次听到“唱银河系”这个说法,脑子里面跳出来的画面大概是两个人站在舞台上,背景投影着星空,唱一首名字里带“银河”的歌,但琳娜和欧丽文干的事情完全不是这个方向,她们做的事情叫做天文数据可听化,说人话就是:把望远镜接收到的电磁波数据,转换成人类耳朵能听到的声音频率。

欧丽文在柏林一个声学实验室待过三年,专门研究怎么把非声音信号转成音频,琳娜是她的高中同学,本来学天体物理,后来跑去做了电子音乐制作人,两个人凑到一起,拉来欧空局盖亚卫星和NASA开普勒望远镜的公开数据,开始搞一件听起来很疯的事情——让银河系的旋转、恒星的震动、星云的塌缩,真的变成一段可以被听见的音乐。

那天晚上,琳娜和欧丽文真的把银河系唱给我们听了

我写到这里的时候手边正放着她们那首《旋臂的低语》,耳机里有一段持续的低频嗡鸣,那个声音就是从银河系猎户座旋臂的分子云密度数据转出来的,不是合成器模拟的,是真实数据

她们是怎么把这个想法落地的

这件事的技术骨架其实不复杂,但需要跨得很广,欧丽文在一次访谈里解释过整个流程,我按自己的理解整理了一下:

  • 数据源:主要是盖亚卫星的恒星位置和速度数据、开普勒望远镜的恒星亮度变化曲线、还有ALMA射电望远镜的分子谱线数据。
  • 频率映射:把电磁波频率按比例压缩到人耳可听范围,大概20赫兹到20000赫兹之间,这里面有个麻烦事——很多天文数据的频率极低,周期长到以年为单位,直接压缩会失真,所以欧丽文设计了一个叫做“时间密度折叠”的算法,把长周期信号折叠成可感知的节奏型。
  • 音色设计:琳娜负责这一块,她不是简单地把数据扔进振荡器,而是根据数据来源的天体类型来选音色,比如脉冲星的信号天然就是规律的脉冲,她保留了那种“滴答”感,但用粒子合成器把它铺成一片沙沙响的质地,听起来像海浪退潮时沙子在滚动。
  • 空间定位:最绝的一点,她们利用盖亚卫星的恒星距离数据做了双耳声场的空间定位,所以你戴耳机听的时候,不同恒星对应的声音会出现在不同的方位和距离上,你真的能“听”到银河系在转。

她们在2023年哥本哈根的一个声音艺术展上做过一次现场演示,场地是一个圆形穹顶,四周布了十六个扬声器,观众坐在中间,琳娜实时操控数据流的映射参数,欧丽文在旁边用模块合成器做频谱微调,在场有个丹麦的天文学家后来在接受《Sound & Science》期刊采访的时候说,他研究银河系动力学十五年,第一次感觉到旋臂的密度波“原来是有呼吸的”。

那天晚上,琳娜和欧丽文真的把银河系唱给我们听了

一个你可能想知道的技术细节

天文数据可听化这件事本身不是她们首创,NASA在1990年代就把行星的射电信号转成音频发布过,但那个做法比较直接,就是频率搬移,听起来像一堆刺耳的噪音,琳娜和欧丽文的做法多了一个步骤——她们管它叫“感知翻译层”,简单讲就是,在原始数据和最终音频之间加了一层基于心理声学模型的映射逻辑,确保转换出来的声音不光是“准确”的,而且是“人能听进去”的,这个思路来自欧丽文在实验室期间的一篇论文,标题大概是《非周期性天体物理信号的可听化感知阈值研究》,发表在《Journal of Audio Engineering Society》上。

我特意去翻了那篇论文的方法部分,里面有一张表我觉得值得放在这里,能比较直观地看出她们对不同天体类型用了完全不同的转换策略:

天体类型 数据特征 转换方法 听感描述
脉冲星 极规律的周期性脉冲 直接时间压缩 + 粒子合成 细密的滴答声,像雨打在金属上
分子云 低频密度波动 时间密度折叠 + 颗粒合成 持续的嗡鸣,有缓慢的起伏
造父变星 周期性亮度变化 包络跟随映射到振幅 一明一暗的呼吸感,节拍清晰
旋臂密度波 大尺度准周期结构 空间坐标映射到双耳声场 环绕感,像巨大的东西在慢慢转

“唱银河系”这三个字,她们是当真的

有一次琳娜在播客里被问到为什么要做这件事,她说了一段话,大意是:人类看星空看了几千年,但一直是用眼睛在看,银河系在我们头顶上安安静静的,好像一个沉默的巨物,可她觉得,银河系从来不是沉默的,是人类的耳朵恰好听不到那个频段而已,一旦把它翻译过来,你会发现它隆隆作响,一直在唱。

那天晚上,琳娜和欧丽文真的把银河系唱给我们听了

欧丽文在旁边补了一句更实在的:“别把这件事想得太浪漫,我们前六个月处理的数据里,百分之七十听起来都像洗衣机卡了袜子,但剩下那百分之三十,会让你起鸡皮疙瘩。”

她们目前公开的作品大概有四十多分钟,分成了四个章节,《旋臂的低语》是第二章,第一章叫《银心》,用的数据来自银河系中心黑洞人马座A*周围的恒星运动轨迹,那段音频我第一次听的时候真的摘了耳机缓了一下——不是因为恐怖,是因为那种密集的、互相拉扯的轨道频率转成声音之后,你突然就理解了什么叫引力井。

我记得那晚在她们的工作室里,琳娜放完《银心》之后屋子里安静了大概有十秒钟,然后欧丽文站起来把窗帘拉上了,说了句:“它每天晚上都在我们头顶上这样响,我们只是听不见而已。”窗外是柏林十一月的夜空,云层很厚,一颗星星都看不到,但那个时刻,我总觉得头顶上有东西在嗡嗡地转。

后来我回到家,半夜翻来覆去睡不着,打开手机搜了一下盖亚卫星的轨道,它在拉格朗日L2点,离地球一百五十万公里,安安静静地飘在那里,一颗一颗地记录恒星的位置和速度,这些数据传到地面上,经过琳娜的电脑和欧丽文的算法,就变成了人能听见的声音,这件事本身,好像也挺像一首歌的。

(第一张图片:琳娜和欧丽文在哥本哈根穹顶演出现场的工作照,画面里琳娜坐在一堆音频设备中间,欧丽文站在调音台旁边,头顶是环形的扬声器阵列,幽蓝色的灯光打在她俩身上。)

(第二张图片:电脑屏幕上显示的数据可听化软件界面截图,左边是盖亚卫星的恒星位置数据可视化,右边是音频频谱,中间有一条条映射曲线连接着数据点和频率区间。)

关键词: