Kompiuterinė muzika

Kompiuterinė muzika – mokslinių studijų sritis, susijusi su skaitmeninių technologijų panaudojimu, kuriant tokią muziką, kurios ištakos-Vakarų tradicinis muzikos menas. Jai priskiriamos esamos ir naujos muzikos kūrimo technologijos ir jų panaudojimas, tokios kaip garso sintezė, skaitmeninis signalo apdorojimas, garso dizainas, garso sklaida, akustika ir psichoakustika. Kompiuterinės muzikos ištakos aptinkamos XX amžiaus pradžios elektroninėje muzikoje, kai buvo atliekami pirmi eksperimentai ir pradedami novatoriškai naudoti elektroniniai muzikos instrumentai. Palyginus neseniai, pradėjus plačiai naudoti asmeninius kompiuterius ir išaugus garso įrašymo galimybėms namų sąlygomis, kompiuterinės muzikos sąvoka buvo pradėta naudoti dažnai nusakant visokią muziką, sukurtą naudojant skaitmeninę technologiją.

Techninė pažanga

Kompiuterių pajėgumo ir programinės įrangos, naudojamų kaip skaitmeninės perdavimo priemonės, techninė pažanga žymiai pakeitė kompiuterinės muzikos kūrimo ir atlikimo būdus. Naujausios kartos mikrokompiuteriai yra pakankamai galingi, kad jais būtu atkuriama itin rafinuota audio sintezė, grindžiama plačiausia įvairiai traktuojamų algoritmų skale. Dabartinės kompiuterinės muzikos sistemos ir jų naudojimo būdai yra taip labai persmelkusios visas su jomis susijusias sritis ir taip tampriai suaugusios su muzikos kūrybos procesu, kad mes šito kitaip nė neįsivaizduojame: kompiuterių pagrindu veikiantys sintezatoriai, skaitmeniniai garso maišikliai ir garso efektų epizodai yra tokie įprastiniai, kad, kuriant ir įrašant muziką, naudojimasis skaitmenine, o ne analogų technologija tapo taisykle, ne išimtimi.

Moksliniai tyrimai

Nežiūrint to, kad šiuolaikinė kultūra persmelkta kompiuterinės muzikos, šioje srityje vis dar vyksta daug naujo, nes mokslininkai toliau tyrinėja naujus ir įdomius kompiuteriais išgaunamos sintezės, kompozicijos ir muzikos atlikimo būdus. Visame pasaulyje yra daug organizacijų ir įstaigų, pasišventusių kompiuterinės ir elektroninės muzikos moksliniams tyrimams, tarp kurių minėtinos ICMA (Tarptautinė kompiuterinės muzikos draugija), IRCAM, GRAME, SEAMUS (Jungtinių Valstijų elektro-akustinės muzikos bendrija) ir eibė kitų aukštojo mokslo pasaulinių organizacijų.

Kompiuteriais kuriama muzika

Kompiuterių generuojama muzika yra tokia muzika, kuri kuriama kompiuteriais arba jie yra kaip pagrindinė muzikos kūrimo priemonė. Nors kiekvieną muzikos rūšį, kurioje kuriant ir atliekant naudojami kompiuteriai, dalinai galima vadinti kompiuterine, kompiuterių itin platus pritaikymas (pvz., redaguojant pop dainas) šią sąvoką išplečia ir dabar ja nusakoma tokia muzikos rūšis, kurios be kompiuterių visai neįmanoma sukurti.
Galima išskirti dvi kompiuteriais kuriamos muzikos rūšis: muzika, kurios partitūra sukurta kompiuterių pagalba ir skirta žmonių atlikimui, ir tokia muzika, kuri kompiuteriais kuriama ir jais atliekama. Daugelyje muzikos žanrų medžiaga yra tvarkoma, sintezuojama ir kuriama, naudojant kompiuterius.
Kompiuteriais kuriamos partitūros žmonių atlikimui
Dar prieš kompiuterių atsiradimą yra buvę daug partitūrų kūrimo sistemų. Viena jų – Musikalisches Würfelspiel sistema, kurioje, metant kauliuką, iš didelio trumpų muzikinių frazių rinkinio buvo atsitiktinai išrenkami atskiri taktai. Juos sujungus į frazes, buvo sukuriamas muzikantams atlikti skirtas kūrinys. Nežiūrint to, kad tokie kūriniai nebuvo kuriami kompiuterių šiuolaikine prasme, juose buvo naudojama esminė nesistemingo derinimo technika, kartais naudojama kompiuterinėje kompozicijoje.
Skaitmeninę kompiuterinę muziką pirmą kartą pasaulyje sukūrė Australijoje programuotojas Geoff Hill, naudodamas CSIRAC kompiuterį, kuris buvo išrastas ir pagamintas Trevor Pearcey ir Maston Beard, bet juo buvo galima groti tik įprastines tuometines dainas. Toliau, vienas iš pirmųjų kompiuteriu kūrusių muziką kompozitorių buvo Iannis Xenakis. Jis rašė programas FORTRAN kalba, kuriančia skaičių duomenis, po to juos paverčiant tradiciniais muzikos instrumentais atliekamomis partitūromis. Šiuo būdu 1962 metais sukurtas kūrinys „ST/48”. Nors Xenakis galėjo tokią muziką kurti ir pats, sudėtingų tikimybėmis grįstų matematinių skaičiavimų pavertimą muzikos garsais jis geriau perleido galingiems skaičius dorojantiems kompiuteriams.
Kompiuteriai taip pat buvo naudojami, siekiant pamėgdžioti senovės didžiųjų kompozitorių, tokių kaip Mocartas, muziką. Šios technikos atstovas- David Cope. Jis kūrė kompiuterines programas, analizuojančias kitų kompozitorių darbus, ir jų stiliumi rašė naujus kūrinius. Jis pritaikė šią programą Bacho ir Mocarto kūriniams (programos „Muzikinio proto eksperimentai” pagrindu buvo sukurta įžymioji „Mocarto 42-oji simfonija”) bei savo kūryboje, sujungdamas savo paties ir kompiuterių sukurtus kūrinius.
Kompiuteriais kuriama ir jais atliekama muzika
Vėliau tokie kompozitoriai kaip Gottfried Michael Koenig ne tik kompiuteriais rašė partitūras, bet taip pat jais išgaudavo muzikinius garsus. Koenig sukūrė algoritmines kompozicijos programas, kurios apibendrino jo paties naudojamą serijinės muzikos stilių. Tai nebuvo visiškai tas pats, kuo užsiėme Xenakis, nes jis gilinosi į matematines abstrakcijas, siekdamas nustatyti ribas, kiek jos gali būti pritaikomos muzikoje. Koenig sukurta programa matematinius veiksmus vertė gaidas reiškiančiais kodais. Juos buvo galima perrašyti ranka muzikinių ženklų pavidalu ir tada atlikti muzikantams. Programos „Project 1” ir „Project 2” yra sukurtos, naudojant šią programinę įrangą. Vėliau jis išplėtė šių principų panaudojimą sukurdamas ištisą jų sintezės sistemą, tuo įgalindamas kompiuterius kurti garsus tiesiogiai. Ši programos funkcija pritaikyta kūrinyje „SSP”. Visas šias programas Keonig sukūrė septintame dešimtmetyje, dirbdamas Olandijos Utrechto miesto Sonologijos institute.
Koenig ir Xenakis kompozicijos technika naudojama ir dabar. Pvz., kai aštunto dešimtmečio pradžioje buvo išrasta MIDI sistema, buvo programuotojų, dirbusių su tokiomis programomis, kurios MIDI algoritmais užrašytas gaidas vėliau vertė garsais ir, naudojant kompiuterių garsines plokštes,-muzika arba kitomis programomis atkuriamą audio įrašą.
Kai kurių minėtų programų pagrindas-fraktalinė geometrija, kai MIDI gaidos užrašomos fraktalais arba fraktalų dariniais. Nors tokios programos labai paplitusios ir nemuzikiniuose sluoksniuose kartais vadinamos įmantriomis priemonėmis, į jas yra gilinęsi taip pat kai kurie muzikantai. Sukurta „muzika” galėjo priminti triukšmą arba būti ausiai pažįstama ir maloni. Kuriant algoritminę muziką ir kalbant apie algoritmų meną apskritai, daugiausia įtakos turi ne sukuriami dariniai, o jų parametrai. Taip, pvz., naudojant tą patį darinį, galima sukurti ir lyrinį, melodingą XIX amžiaus stiliaus muzikos kūrinį, ir fantastiškai disonansinę kakofoniją, labiau primenančią penkto ar šešto dešimtmečio avangardinę muziką.
Naudojant kitas programas, matematinėmis formulėmis ir nekintamaisiais yra išreiškiamos ištisos gaidų sekos. Šiuo būdu iracionaliaisiais skaičiais sukuriama begalinė gaidų seka, kur kiekviena jų-esamo skaičiaus dešimtainė išraiška. Tokia seka gali būti paversta atskiru kūriniu arba tiesiog naudojama kaip medžiaga tolimesniam darbui.
Minėtos ir dar sudėtingesnės operacijos taip pat gali būti vykdomos, naudojant kompiuterinės muzikos programavimo kalbas, tokias kaip Max/MSP, SuperCollider, Csound, PureData (Pd), Keykit ir ChucK. Daugeliu asmeninių kompiuterių dabar galima sėkmingai naudotis šiomis programomis ir kartais net dar sudėtingesnėmis jų funkcijomis, tuo tarpu prieš keletą dešimtmečių jų veikimui būtų prireikę paties galingiausio universaliojo kompiuterio.
Yra programų, kuriomis atkuriamos žmogaus balsą primenančios melodijos, naudojant beribę frazių duomenų bazę. Vienas tokios programos pavyzdys yra Band-in-a-Box, kuria, beveik visiškai nedalyvaujant žmogui, kuriami džiazo, bliuzo ir roko instrumentiniai solo. Kita programa, Impro-Visor, kuriamos frazės ir ištisi solo numeriai, naudojant stochastinį kontekstą be gramatikos.
Kitas „kibernetinės“ kompiuterinės kompozicijos būdas yra, kai specialia aparatūra fiksuojami išoriniai dirgikliai, kurie po to užrašomi kompiuteriu, taip sukuriant medžiagą atlikimui. Šios kompiuterinės muzikos pavyzdys yra David Rokeby aštunto dešimtmečio darbas („Labai nervinga sistema”), kuriame klausytojų-atlikėjų judėjimas yra „išverstas” MIDI vienetais. Kompiuteriais valdoma muzika aptinkama ir kanadiečių kompozitoriaus Udo Kasemets (1919-) sceniniuose kūriniuose, tokiuose kaip „Marce(ntennia) Circus C(ag)elebrating Duchamp (1987), Marcel Duchamp pjesės-proceso „Music Errata” realizavimas, kur elektriniu konvejerio modeliu į savivartį buvo renkami akmenys ir pilami į su analogu laidais sujungtą būgną-skaitmeniniu aparatu užrašytas akmenų poveikis buvo paverstas partitūros gaidomis (atlikta 1987 metais Toronto, „Duchamp Centennial” metu, pianistas- Gordon Monahan), arba instaliacijose bei sceniniuose kūriniuose (pvz., „Spectrascapes”), kuriuose naudojamas jo paties sukurtas „Geo(sono)skopas” (1986)-15×4 kanalų kompiuteriu valdomas audio maišiklis. Pastaruosiuose kūriniuose kompozitorius sukūrė garsinę plotmę, naudodamas garsinius juostinių kilpų mėginius, tiesiogines radio trumpąsias bangas ir sinusinius bangų generatorius.
Kompiuteriais kuriama algoritminė kompozicija
Kompiuterinė algoritminė kompozicija (CAAC) vadinamas algoritminės kompozicijos technikos panaudojimas ir įgyvendinimas kompiuterinės įrangos pagalba. Pats pavadinimas padarytas iš kitų dviejų, kurių kiekvienas nebebuvo vartojamas dėl nepakankamo aiškumo. Išsireiškimas „kompiuterinė kompozicija” stokoja tikslumo, nes čia neminimas algoritmų kūrimas. Muziką, parašytą, naudojant gaidų ir sekvencijų programinę įrangą, būtų galima laikyti kompiuterinės kompozicijos produktu. Išsireiškimas „algoritminė kompozicija” tuo pačiu yra per plati sąvoka ypač todėl, kad čia neminimas kompiuterių naudojimas. Terminas „kompiuterio pagalba” labiau priimtinas negu „pasitelkiant kompiuterį”, panašiai kaip „kompiuterio pagalba sukurtas dizainas”.
Vaizdų pagrindu kuriamos muzikos įrašai
Tai- tam tikru mastu naujas sumanymas, nes muzika kuriama susijusių vaizdų pagrindu. Šį procesą išrado „Tunepresto” ir jų pramoninis produktas Abaltat Muse vartotojų naudojamas, kuriant savo pačių muziką vaizdajuostėms ir skaidrių peržiūrai. Šio proceso metu analizuojamas vaizdų spalvos sodrumas, kartu apskaičiuojant filmuotos medžiagos trukmę. Vartotojai pasirenka muzikos stilių įrašas kuriamas, naudojant video analizės duomenis ir vadovaujantis pasirinkto muzikos stiliaus taisyklėmis. Sukurta muzika yra neapmokestinama, nes patys vartotojai yra jos kūrėjai.
Sisteminė improvizacija
Sisteminė improvizacija kuriama, naudojant kompiuterinius algoritmus ir turimą muzikinę medžiagą. Tai dažniausiai atliekama įmantriai perdirbant muzikines frazes, gautas iš esamo muzikos kūrinio tiesiogiai arba iš anksto įrašant. Siekiant sukurti įtikinamą tam tikro stiliaus improvizaciją, sisteminės improvizacijos metu naudojami sisteminės paieškos ir šablonų sulyginimo algoritmai, kuriais analizuojami sukurtos muzikos pavyzdžiai. To pasėkoje gaunami šablonai po to naudojami, kuriant naujas ankstesnio kūrinio variacijas „tuo pačiu” stiliumi, iškyla nauja stilistikos atnaujinimo sąvoka. Šis kompiuterinės improvizacijos būdas skiriasi nuo kitų algoritminės kompozicijos būdų, kuriais muzika kuriama neanalizuojant turimos muzikos pavyzdžių.
Statistiniai stiliaus modeliai
Stiliaus modeliavime muzikinę plotmę būtina išreikšti kompiuterinėmis priemonėmis, atrenkant svarbiausius stilistinius duomenis. Statistikos principas yra naudojamas, siekiant išvengti bereikalingo šabloninių žodyno terminų naudojimo ir jų pasikartojimo, kurie vėliau yra pergrupuojami, taip sukuriant naujus muzikinius duomenis. Stilių maišymas įmanomas, analizuojant duomenų bazę, kurioje yra daug įvairių muzikos stilių pavyzdžių. Sisteminė improvizacija-sena statistinio modeliavimo muzikos tradicija, kuri prasidėjo penktame dešimtmetyje, Hiller ir Isaacson sukūrus „Illiac suitą” ir Xenakis pradėjus naudoti Markov grandines bei stochastinius procesus. Taikant šiuolaikinius metodus, komponentų analizei yra naudojamas toks duomenų glaudinimas, kada išvengiama informacijos praradimo, taip pat PST (Prediction Suffix Tree) bei ženklų grandinės paieška, naudojant „Factor Oracle” algoritmus.
Sisteminės improvizacijos panaudojimas
Sisteminė improvizacija skatina muzikinį kūrybingumą, suteikdama galimybę naudotis sisteminiu turimos muzikos modeliavimu ir struktūros keitimu. Šiame procese atsiranda natūralus ryšys su muzikantu, išnyksta muzikinių algoritmų kodavimo poreikis. Koncertinio atlikimo metu ši sistema keletu įvairių būdų atnaujina muzikanto medžiagą, atlikimui suteikia semantinį lygį, realiame laike išradingai perdirba bei pakeičia medžiagą. Neoperatyvioji sisteminės improvizacijos versija naudojama, bandant sumaišyti kelis stilius, tai- būdas, kurį įkvėpė Vannevar Bush memex įsivaizduojamoji mašina.
Pritaikymas
MATLAB naudojama „Factor Oracle” sisteminė improvizacija yra viena iš kompiuterinės perklausos priemonių.
OMax yra IRCAM sukurta programinės įrangos aplinka. OMax aplinkoje naudojami „OpenMusic” ir „Max”. Ji pagrįsta stilistinio modeliavimo Gerard Assayag ir Shlomo Dubnov bei improvizacijos kompiuteriu G.Assayag, M. Chemillier ir G. Bloch („Aka the OMax Brothers”), „Ircam Music Representations” grupės vykdytais moksliniais tyrimais.
Sisteminę improvizaciją naudojantys muzikantai
Gerard Assayag (IRCAM, Prancūzija), Tim Blackwell (Goldsmiths kolegija, Didžioji Britanija), George Bloch (kompozitorius, Prancūzija), Marc Chemiller (IRCAM/CNRS, Prancūzija), Nick Collins (Sussex universitetas, Didžioji Britanija), Shlomo Dubnov (kompozitorius, Izraelis/ JAV), Mari Kimura (Juilliard mokykla, Niujorko miestas, JAV), George Lewis (Columbia universitetas, Niujorko miestas, JAV), Bernard Lubat (pianistas, Prancūzija), Joel Ryan (Sonologijos institutas, Olandija), Michel Waisvisz (STEIM, Olandija), David Wessel (CNMAT, Kalifornija, JAV), Michael Young (Goldsmiths kolegija, Didžioji Britanija), Pietro Grossi (CNUCE, Nacionalinis mokslinių tyrimų tarybos institutas, Piza, Italija).
Tiesioginis kodavimas
Tiesioginiu kodavimu (kartais dar vadinamu „interaktyviu” programavimu, programavimu „ekspromtu”, „Just-in-time”, „liesu” programavimu) vadinamas kompiuterinės programos kūrimas realiame laike, tampantis neatsiejama atliekamo kūrinio dalimi. Grįžtant į istoriją, panaši technika buvo naudojama kuriant pirmuosius kompiuterinius kūrinius, bet neseniai ji virto daug tiksliau apibrėžiama alternatyva tiems nešiojamais kompiuteriais besinaudojantiems muzikantams, kuriems atrodo, kad atlikėjams dažnai trūksta patrauklumo ir žavesio.
Bendrai, šiuo metodu išreiškiamas daug platesnis požiūris: vykstant interaktyviam programavimui, kuriamos programos (arba jų dalys), tuo pačiu jas interpretuojant. Tradiciškai daug kompiuterinės muzikos programų krypo link modelio „rašyti-kaupti-atkurti”, kuris išsivystė tuo metu, kai kompiuteriai nebuvo tokie galingi. Tokiu požiūriu žmonės, kurių programavimo sugėbėjimai buvo daug kuklesni, slopino kodavimą kaip naujovę. Kai kuriose programose palaipsniui buvo sujungta realiame laike veikiantys valdymo įrenginiai ir gestikuliavimas (pvz., MIDI veikianti programų sintezė ir parametrų reguliavimas). Iki šiol muzikams-kompozitoriams retai pavykdavo vyksmo metu keisti programos kodus. Šią vertingą patirtį dabar užgožia tokios kompiuterinės kalbos kaip ChucK, SuperCollider ir Impromptu.
2004 metais susiformavo menininkų, besidominčių tiesioginiu kodavimu, tik šiam tikslui skirtas sambūris TOPLAP, kuris skatina naudotis, platinti ir tyrinėti plataus pasirinkimo kompiuterinę įrangą, kalbas ir technikas tam, kad tiesioginis kodavimas toliau įsitvirtintų. Tai-veikla, kur dirbama lygiagrečiai, suvienytomis pastangomis, vykdant mokslinius tyrimus Princeton Sound laboratorijoje ir Queensland technologijos universiteto informatikos meno mokslinių tyrimo grupėje.