UPIC

UPIC-i kirjeldus

Järgnev UPIC-i kirjeldus on veidi tänapäevastatud kokkuvõte Iannis Xenakise raamatu "Vormelipõhine muusika" lisas 3 (Xenakis 1992:329-334) ilmunud UPIC-i süsteemi ülevaatest seisuga 1991. Suures osas kehtib see tekst ka praeguse UPIC-i tarkvaraversiooni UPIX kohta.

Partituur

UPIC-i partituuriks on kogum jooni, mida võib nimetada "kaarteks". Üks kaar on helikõrgus (sagedus) suhtes ajaga koordinaatteljestikus. Sageduse muutused võivad olla kas pidevad või diskreetsed ning katta terve ambituse. Vältused võivad esineda vahemikus 6 millisekundit kuni muusikalise lehekülje kogukestus (maksimum 1 tund). UPIC on mõeldud kompleksselt väljendama sageduse ja vältuse väärtusi. Selles mõttes on "kaare" mõiste klassikalise notatsiooni "noodi" laienduseks. Lisaks on igal kaarel hulk heliomadusi, mida võib reaalajas mahamängimise käigus muuta. Heli töötlemine UPIC-is hõlmab lainekujude ülejoonistamist ja ümberdefineerimist, mähisjoone (envelop), sageduse ja amplituudi kõveraid, kaare määratluste moduleerimist ning audiokanalite parameetrite modifitseerimist (helitugevus ja mähisjoon). Kõik need operatsioonid on võimalikud mahamängimise käigus reaalajas ning kohe kuulda. Sama graafilise partituuri erinevaid kõlalisi tõlgendusi võib läbi proovida kaarte rühmade abil. Rühmad koosnevad ühest kaarest kuni terve leheküljetäie kaarteni ning võimaldavad silmpilkset ja täielikku heli parameetrite muutmist (lainekuju, transpositsioon jne). Mahamängimise käigus võib muusik liikuda ühelt leheküljelt teisele ning kontrollida tempot ja mahamängimise paika, liikudes hiirega üle kogu lehekülje. Tulemuse elava interpretatsiooni võib salvestada töödeldavaks objektiks, "sekventsiks". Tempo ja positsioon sekventsis on kontrollitavad sekventsi mahamängimise käigus. Lehekülje joonistamine ja toimetamine: liigutatavates ja muudetava suurusega akendes võib maksimaalselt olla lahti neli partituurilehekülge.

Kaarte joonistamine

Kaari võib joonistada kasutades üht joonistusmeetoditest (vaba käsi, murdjoon jne). Kui nii määrata, paigutub kaar leheküljele samal hetkel, kui selle joonistamine lõpeb. Kui 64 ostsillaatori piir ületatakse, kaare lisamine ei õnnestu. Igal hetkel on võimalik muuta ettemääratud valikute hulka (lainekuju, mähisjoon, sagedusmõõtkava, amplituudimõõtkava, kaal, moduleeriv kõver, audiokanal). Üks lehekülg sisaldab maksimaalselt 4000 kaart. Kasutatavad on tavalised töötlemiskäsud (lõika, kopeeri, aseta). Igal leheküljel võib luua neli erineva tüüpvalikuga (blokk, nimekiri, kriteeriumid) kaarte rühma, igas rühmas suvaline arv kaari. Rühma puhul võib rakendada geomeetrilisi operatsioone nagu sümmeetria, rotatsioon, vertikaalne joondamine. Vajadusel on võimalik hetkega muuta rühma kuuluvate kaarte omadusi (signaalikuju, mähisjoont, sagedusmõõtkava, amplituudimõõtkava, kaalu, moduleerivat kõverat, audiokanalit. Veel enam, rühma võib hetkega sulgeda, soolorežiimis toimetada ja/või transponeerida.

Helitöötlus

Iga kaar on seostatud ostsillaatoriga, mille konfiguratsioon on sätestatud järgmiste kõvera omaduste jaoks: lainekuju, mähisjoon, moduleeriv kõver, audiokanal. Enne ostsillaatorile edastamist konverteeritakse kaare ja mähisjoone graafilised andmed vastavalt sagedus- ja amplituuditabeliks. Lainekujud ja mähisjooned võib saada joonistades või tuletades sämplitud ja normaliseeritud kõlast. Konversioonitabelite sisu on defineeritav kas joonistades või menüükäsu abil ning ülejoonistatav. Sagedustabeli definitsioonimenüü käsk võimaldab kasutajal sätestada ambituse piire (hertsides või pooltoonides) ja muusikalise skaala parameetreid (häälestusühik ja selle võrdne jaotus oktavis). Sagedustabelit võib ümber pöörata ja muuta katkematuks või astmeliseks. Viimasel juhul on astmed oktavijaotised. Kui mängida astmelise sagedustabeliga, järgivad kaaresisesed helikõrguse muutused tabeli sagedusastmeid.

Esitus

Reaalajas on võimalik maha mängida ainult ühte lehekülge korraga. Korraga võib eraldi akendes lahti olla maksimaalselt neli üksteise külge seotud või sidumata lehekülge. Sellel lihtsalt klikkides valib kasutaja, millist lehekülge mängida, peatades või jätkata mahamängimist, defineerida mahamängimise võimalikud ajapiirid vabalt valitud silmusena (loop). Tempot ja mängukohta võib defineerida hiire liikumisega leheküljel või sisestades nende väärtused. Lehekülje piires on võimalikud kõik liikumistüübid (edasi, tagasi, hüppeline, kiirenev, aeglustuv). Kui tempot ei kontrollita (not user-controlled), mängitakse lehekülge püsivas tempos. Igal leheküljel on määratud kanali parameetrite hulk (dünaamika ja mähisjoon). Ettekande ajal on reaalajas kontrollitavad kõigi 16 väljundaudiokanali dünaamika ja mähisjoon. Kuna kanali mähisjoon ulatub üle terve lehekülje, on võimalik lokaalselt määratleda kaare tähtsus, suunates ta teatud kanalisse. UPIC-is on sekvents salvestatav ettekande ajal (kontrollituna või mitte) ükskõik milliselt järgnevalt lehekülje positsioonilt 6 millisekundilise täpsusega, maksimum 12 minutit ettekannet. See on näha ajakõvera positsioonidena. Iga sekventsi lõiku võib üle kirjutada kas uue salvestise või ülejoonistamisega. Sekventsi ettekanne on joonistatud välja oma aknas ja seda võib juhtida hiirega (nagu lehekülgegi). Kui on salvestatud neli lehekülge, on kasutajal võimalik töötada kahe sekventsiga.

Salvestamine

Leheküljed, lainekujud, graafikud, transformatsioonitabelid ja sekventsid on salvestatud eraldi pankadesse (DOS-failid). Pangad on kaitstavad salasõnaga. Võimalik on objektide ja pankade kopeerimine, ümbernimetamine ja kustutamine. Kasutaja võib salvestada objekte, mis pärinevad erinevatest pankadest. Objekti võib salvestada igasse panka.

Riistvara

Baasarvuti PC-AT 386, vähemalt 3 megabaiti mälu, kõvaketas, hiir, MIDI kaart, vaba lisavõimalusena digitaalne joonestuslaud. Sobivad kõik Summagraphic süsteemiga kokkusobivad digitaalsed joonestuslauad (suurusega A0 kuni A4). Reaalajas sünteesi vahend 64 ostsillaatoriga 44,1 kHz ja FM-konverter (laiendamisvõimalusega kuni 128): 4 audio väljundkanalit, 2 audio sisendkanalit AES/EBU kasutajaliidesega (laiendamisvõimalusega kuni nelja konverterini). Võimalused: 4 lehekülge, igal 4000 kaart; 64 lainekuju (4K kirjed); 4 sagedustabelit (16K kirjed); 128 graafikut (4K kirjed); 4 amplituuditabelit (16K kirjed); 2 sekventsi (iga 12 minutit, 6 ms täpsusega)

Tarkvara põhiomadused

DOS keskkond, Windows 3.x (graafiline keskkond avanevate menüüde ja hüpikakendega). Salvestusleheküljed, lainekujud, graafikud, sagedustabelid, amplituuditabelid ja sekventsid on salvestatud eraldi pankadesse kettal. Pangad on kaitstud salasõnaga. Objektide joonistamine algab kas käsust või joonistamisest ning on ülejoonistatavad. Objektid on näha ülelaotuvatel, muudetava raami ja ning kujutise suurusega akendes. Töötlemine: mitu tüüpi valikuid (plokk, loend, kriteeriumid) lubama luua kuni neli rühma kaari lehekülje kohta. Iga rühma võib vaikima panna (muted), soolo-toimetamine, graafiline transformeerimine ja kontroll reaalajas.

Kontroll reaalajas

Lehekülje kontroll. Tempo. Mänguaja intervall (silmusega või silmuseta (looping)). Lehekülje sisse/väljalülitus. Positsioon leheküljel. Igal audiokanalil dünaamika ja envelop. Sekventsi kontroll. Tempo määratlus. Sekventsi sisse-/väljalülitus. Rühma kontroll. Soolo. Vaikus (mute). Transpositsiooniväärtus. Sagedusmodulatsioon. Väljundkanal. Lainekuju (64 hulgast). Sagedustabel (4 hulgast). Envelop (128 hulgast). Amplituuditabel (4 hulgast). Joonistamine mahamängimisega ühel ajal. Lehekülje mängimisega üheaegselt võib kasutaja muuta selle lainekujusid, mähisjooni ja konversioonitabeleid. Uut kaart on võimalik kuulda kohe, kui joonistamine on lõpetatud. Olemasoleva kaare võib üle joonistada enne tema lõppemist ning kuulata samal ajal.

UPIC-i areng alates aastast 2001

Nüüd kavandavad mitmed jõud UPIC-i edasiarendamist. Üheks selliseks katseks on loomingulise koosluse "La kitchen" välja töötatud prototüüp IanniX. Järgnev tekst vahendab infot, mis on pärit UPIC-i arendamise hetkeseisu kajastavast raportist (Coduys-Pape-Lefèvre 2002). IanniXi suhtes on siiski kriitilised nii Gérard Pape kui ka Iannis Xenakise üks lähemaid sõpru ja võitluskaaslasi, Iannis Xenakise sõprade ühingu president, helilooja François-Bernard Mâche. Mõlemad on leidnud, et IanniX kaugeneb liialt UPIC-i algideest, olla eelkõige muusika visuaalse modelleerimise vahendiks. IanniXi tehnilised väljatöötajad on olnud tihedalt seotud IRCAM-iga ning sealt ka IanniXi liigne panustatus live-elektroonikale. Xenakis, erinevalt Pierre Boulezist, ei olnud suur live-elektroonika austaja. (Pape 6.9.2005)

IanniX

Pärast Iannis Xenakise surma aastal 2001 võttis CEMAMu juhtimise üle Julio Estrada, kuid CEMAMu lagunes kiiresti. Thierry Coduysi poolt juhitav uurimiskeskus „La kitchen” seadis ülesandeks teostada maist kuni septembrini 2002 UPIC-i ekspertiis. Selle koostamisel osalesid Thierry Coduysi palvel informaatika ja kunstilise konsultandina programmeerija Adrien Lefèvre ning CCMIX-i direktor Gérard Pape. Viimase üheteistkümne aasta jooksul on Les Ateliers UPIC, aastast 2000 uue nimega CCMIX, õpetanud paljusid heliloojaid ning edendanud heliloomingut. Reaktsioonid UPIC-i suhtes on olnud üksmeelsed: töövahend on fantastiline, kuid selle areng on jäänud aastasse 1991 ning seda informaatika üldise tohutu arengu tõttu. Hoolimata sellest, et vana UPIC on ikka veel kasutatav, on tema avangardistlik aspekt jäänud veidi tagaplaanile. Pärast CEMAMu’st maha jäänud UPIX-i programmi algkoodi analüüsi otsustati uuendada programmi arhitektuuri kohasemate vahenditega. UPIX ei tööta mujal kui Windowsis, meie soov on laiendada programmi võimalusi, kasutades uusi palju kasutajasõbralikumaid platvorme UNIX, Linux ja Mac OS X. Uurimisrühmal ei olnud ka õigust originaalkoodi ümbertöötamiseks. Kolme seminari ja diskussioonide tulemusena Pariisis, Lyonis ja Santa Cruzis USA-s võib teha esimesi kokkuvõtteid: graafilise ja kõlamaterjali seoste valdkonnas on loodud palju programme, teiste seas Metasynth  ja Hyperupic . Samas pole nende kavandajad mõistnud – vaatamata sellele, et nad on loonud huvitavaid programme –, et UPIC-i idee ei ole tõlkida visuaalset kuvandit kõlavaks tulemuseks, vaid visuaalne kuvand teenib pigem kõlamassi graafilise representatsiooni huve. Nad määratlevad visuaalse kuvandi abil üldkõla parameetreid, töötamata seejuures kõla mikrostruktuuri detailitasandil, nagu me võime teha UPIC-is. Niisiis võime me öelda, et UPIC on inspireerinud täiesti teistsuguseid programme, millel pole temaga otsest seost. Uue programmi vajadus, mis järgiks UPIC-i teed, kuid läheks veelgi kaugemale, on jäänud jätkuvalt aktuaalseks. Santa Cruzi konverentsi päevil tuletas teiste seas Curtis Roads meelde vajadust leida tihedamaid seoseid graafilise või visuaalse ja kõlalise representatsiooni vahel. Täna otsime me representatsiooni, mis sümboliseeriks ühtaegu kompositsiooni formaalset struktuuri, lubaks samas tegutseda helisünteesi vallas kõigil nii mikro- kui makrotasanditel ning soosiks ka graafilist paindlikkust. Küsimused ja lahendused, mida UPIC püstitab elektroonilise partituuri ja graafilise sünteesi kohta, jääksid võrdselt aktuaalseks.

IanniX: UPIC-i uus suund

UPIC-i looja Iannis Xenakise auks on kavandamisel uus programm IanniX. Näib ilmne, et küsimuse all ei ole uue UPIC-i loomine, mis satuks vastuollu Iannis Xenakise olulise ajaloolise instrumendiga. IanniX oleks UPIC-i projekti jätkuks, eelistades küll elektroakustilise partituuri graafilist representatsiooni, takerdumata seejuures vaid visuaalsesse kujutamisse. IanniX pakuks ka teistsuguseid helisünteesi tehnikaid, mitte ainult aditiivne süntees ja sagedusmodulatsioon, mis on implementeerituna olemas UPIC-is. Kunstiliselt areneks IanniX mitmes uues suunas.

Mitmedimensiooniline ja multiformaalne graafiline partituur

UPIC-i lehekülje tasand muutuks IanniXi partituuri mikrotasandiks, üksiku „kõla” representatsiooniks. Nagu kujutatakse UPIC-i lehekülge, nii kujutatakse kõlade järgnevust. Me soovime kujutada IanniXis kõrgemat tasandit, mille sisse on peidetud mikrotasand ning mille sees me kujutame „kõlade” sekventse rikaste ja keerulistena tänu nende juba mikrotasandil toimuvale tämbrisünteesile. Me soovime niisiis eristada üksiku kõla sünteesi graafilise representatsiooni mikroformaalsel tasandil komplekssete kõlade sekventsist makroformaalsel tasandil.

IanniXis kasutatavad või mittekasutatavad sünteesitehnikad

Ühest küljest me soovime jätkata aditiivse ja sagedusmodulatsiooni ostsillaatorite sünteesi kujutamist nagu paraeguses UPIC-is, lisades võimaluse minna vertikaalsuunas kuni tuhande ostsillaatorini ning miks ka mitte lisada uue võimalusena filtripankade trajektooride joonistamist? Võimalik on tuhande filtriga pank, mis töötleb valget müra, kasutades uut arvutikaarti, mille on leiutanud ülirikaste kõlade sünteesi ja resünteesiga tegelev Giuseppe de Giugno. Alates spektraalset tüüpi analüüsist ja resünteesist võime me ette kujutada võimalust teostada editsioonioperatsioone filtrite panga graafilise representatsiooni tingimustes, mis seda resünteesi kujutaks. Loomulikult on olemas ka teisi, rohkem xenakislikke helisünteesi võimalusi, nagu „Gabori matriits” (Matrice de Gabor) oma gaborettidega (Gaborette). Me soovime niisiis kujutada väga rikkalikke editsioonioperatsioone „Gabori matriitsi” graafilise representatsiooni tingimustes, mis võimaldab mikroskoopilisi operatsioone kõlagraanulite tasemel. Loomulikult eksisteerib palju teisi sünteesi ja signaali töötlemise meetodeid, mis väärivad inkorporeerimist IanniXi funktsioonidena. On soovitatav, et kõlad, mida realiseeritakse sünteesi või signaali töötlemise abil, ei sõltuks IanniXist, vaid oleksid programmiga otseses seoses, võimaldades „plug-in” tüüpi arhitektuure.

Võimalus anda komponeerimisele dünaamika ja mitmedimensioonilisus

Kui Xenakis pakkus välja meetodi joonistada arhitektilaua taga, pidas ta silmas otseselt helilooja kujutatavat joont, tema liigutust ja graafilist representatsiooni. Tänapäeval võime minna veel kaugemale tänu intelligentsetele liikumisanduritele, mida on arendatud „La kitchenis”. Kui me ei soovi või ei suuda joonistada, on liikumisandurid võimelised tõlkima kineetilise žesti otse graafiliseks kujundiks. See on väga huvipakkuv nii kompositsiooni mikro- kui ka makrotasandi jaoks. Mikrotasandil fikseerib andur žesti, mis esindab meloodilist või rütmilist kõverat, samas kui makrotasandil väljendab žest tempo accelerando't (kiirenemist) või rallentando't (aeglustumist).

Makrovorm: mitmedimensiooniline ja polütemporaalne sekventser

UPIC-i abil komponeerimise makroformaalsel tasandil tegutseme me kahedimensioonilises ruumis, milles graafilist partituuri mängitakse ühes tempos, isegi kui tempo on muudetav. Täna pakume me välja programmi, mis võimaldab ruumi multitopoloogiat ja multitemposid, tuginedes printsiibile, mis üldistab UPIC-i, säilitades tema puutumatuse. See Adrien Lefèvre'i väljamõeldud printsiip on väga lihtne formaalse matemaatika konstruktsioon, millel puudub senini rakendus, mis võimaldaks saavutada hämmastavaid ja innovaatilisi tulemusi. Teisalt ühendaks see muusikalise väljenduse valdkondi, mis näivad hetkel vägagi lahus. IanniX pakub graafilise partituuri makrotasandile juba mikrotasandil konstrueeritud kompleksse „kõla” sümboolset representatsiooni. Selliseid kõlasid võib mõista nagu planeetidena, millest igaüks areneb individuaalse kas staatilise või muutuva süsteemi alusel. On võimalik lihtsalt kujutada UPIC-i paljusid lehekülgi, mida mängitakse simultaanselt, seotud igaüks oma geomeetria ja erinevat tüüpi süntesaatoritega. IanniXi puhul ette pandud ajatrajektooride representatsioon on samavõrd kasutatav kõla ruumis liikumise kujutamisel. Me võime kujutada kõla, mis pöörleb ja mille panoreerimisel on erinevad nobedused.

HighC

UPIC-i edasiarenduseks võib pidada ka Thomas Baudeli arendatavat muusika loomise programmi HighC. Programmi eesmärk on muuta muusika komponeerimine sama lihtsaks ja selgeks kui on joonistamine. Algajad ja lapsed võivad kasutada seda eksperimenteerimiseks ning õppida selle kaudu harmooniat ja komponeerimist kõlaga. Professionaalid võivad leida komponeerimisel uusi aspekte ning luua helisämpleid ja -lõike, mida hiljem lisada oma teostesse või luua terviklikke uusi teoseid. HighC on inspireeritud Iannis Xenakise poolt 1980ndatel arendatud UPIC-i tööpõhimõteest. UPIC leidis kasutamist paljude selle aja heliloojate poolt. Tänu arvutitehnoloogia arengule on see süsteem saanud kättesaadavaks laiale hulgale inimestele. 
HighC on graafiline töövahend muusika loomiseks. Ta on ühtaegu süntesaator, sekventser ja mikser. Programmi kasutamiseks pole vaja erilist muusikalist ettevalmistust: mõne minutiga on võimalik luua uimastavaid helimaastikke ja hulle kõlasid. Tänu graafilisele lähenemisele on võimalik lihtsalt õppida akustikat, muusikateooriat ja helisünteesi. 
HighC vastab ka nõudlikele professionaalsetele vajadustele. Programmile on lisatud helisünteesi vahendeid: sagedusmodulatsioon, ringmodulatsioon, liitmis- ja granulaarne süntees ning palju muud. Pole vaja keerulisi juhtpaneele paljude nuppude, slaiderite ja pistikutega, mis võivad anda ettenägematuid tagajärgi. Pole vaja midagi programmeerida. Ainult joonistada ja lasta valla oma loomingulisus.
HighC kasutab kõige lihtsamaid töötlusvõtteid: nootide joonistamine, mähisjooned ja lainekujud, helide liigutamine ja kuju muutmine, kopeerimis- ja kleepimisfunktsioon, helide rühmitamine rütmideks või rütmimustriteks, helide rühmade kordamine harmoonilise liini loomiseks, helide sidumine üksteisega, et luua modulatsioone.