Računalna glazba

CSIRAC - prvi kompjuter koji je korišten za stvaranje glazbe;Melbourne Museum

Računalna glazba je primjena računalne tehnologije u glazbenom skladanju, kako bi se ljudskim skladateljima pomoglo stvoriti novu glazbu ili kako bi računala samostalno stvarala glazbu. Uključuje teoriju i primjenu novih i postojećih računalnih softverskih tehnologija i osnovne aspekte glazbe, poput sinteze zvuka, digitalne obrade signala, dizajna zvuka, zvučne difuzije, akustike i psihoakustike. Područje računalne glazbe može vući korijene sve do vremena nastanka elektroničke glazbe, i prvih eksperimenta i inovacija u polju elektroničkih instrumenata na prijelazu 20. u 21. stoljeće.

U 2000-ima, s raširenom dostupnošću relativno pristupačnih kućnih računala koja imaju veliku brzinu obrade podataka i rastom kućnog snimanja pomoću digitalnog audio snimanja i digitalnih audio radnih sustava u rasponu od GarageBand do Pro Tools, termin se ponekad koristi za opisivanje glazbe koji je stvorena pomoću digitalne tehnologije.

Povijest

Računalo za programiranje Yamaha GS-1 FM sintisajzera

Velik dio rada na računalnoj glazbi utemeljen je na odnosu glazbe i matematike, odnosu začetom još od Starih Grka.

Glazbene melodije prvi je put generiralo računalo izvorno nazvano CSIR Mark 1 (kasnije preimenovano u CSIRAC) u Australiji 1950. godine. Iz Amerike i Engleske bilo je novinskih izvještaja da su računala možda i ranije svirala glazbu, ali temeljito istraživanje je razotkrilo da su to samo priče jer nema dokaza koji podupiru novinske izvještaje (od kojih su neki očito bili bazirani tek na pretpostavkama).^{[nedostaje izvor]}

Prvo računalo na svijetu za reprodukciju glazbe bio je CSIR Mark 1 (kasnije nazvan CSIRAC ), koji su dizajnirali i izgradili Trevor Pearcey i Maston Beard kasnih 1940-ih. Matematičar Geoff Hill programirao je CSIR Mark 1 da svira popularne glazbene melodije ranih 1950-ih. 1950. CSIR Mark 1 korišten je za reprodukciju glazbe, i to je prva poznata uporaba digitalnog računala u tu svrhu. Ova glazba nikada nije snimljena, ali je točno rekonstruirana. Godine 1951. javno je reproduciran "Marš Pukovnika Bogeyja" od kojega postoji samo rekonstrukcija. Međutim, CSIR Mark 1 svirao je standardni repertoar i nije se koristio za proširenje glazbenog razmišljanja ili kompozicijske prakse.

Prva računalna glazba koja je izvedena u Engleskoj bila je izvedba Britanske himne koju je programirao Christopher Strachey na računalu Ferranti Mark 1, krajem 1951. godine. Kasnije te godine BBC je snimio kratke odlomke triju djela : Britanske državne himne, "Ba, Ba Black Sheep" i "In the Mood ", što je prepoznato kao najranija snimka uporabe računala za reprodukciju glazbe jer glazba računala CSIRAC nikada nije snimljena. Istraživači na Sveučilištu Canterbury, Christchurch obnovili su ovu snimku 2016. godine, a rezultati su dostupni na SoundCloudu.

Daljnja dva glavna razvoja 1950-ih bila su podrijetlo digitalne sinteze zvuka putem računala i algoritamskih programa za kompoziciju. Max Mathews iz laboratorija Bell razvio je utjecajni program MUSIC I te njegove nasljednike, dodatno popularizirajući računalnu glazbu kroz članak u časopisu Science iz 1963. godine. Između ostalih pionira, glazbeni kemičari Lejaren Hiller i Leonard Isaacson radili su na nizu eksperimentalnih algoritamskih kompozicija od 1956.-59., Koji su se očitovali u praizvedbi Illiac Suite za gudački kvartet 1957.

U Japanu eksperimenti s računalnom glazbom sežu u 1962. godinu, kada su profesor Sveučilišta Keio Sekine i inženjer Toshibe Hayashi eksperimentirali s računalom TOSBAC. To je rezultiralo djelom pod naslovom TOSBAC Suite, pod utjecajem prije spomenutih. Kasnije japanske računalne glazbene skladbe uključuju komad Kenjira Ezakija predstavljen tijekom Osaka Expa '70 i "Panoramic Sonore" (1974.) glazbenog kritičara Akimichija Takede. Ezaki je također objavio članak pod nazivom "Suvremena glazba i računala" 1970. godine. Od tada se japansko istraživanje računalne glazbe uglavnom provodi u komercijalne svrhe i popularne glazbe, iako su se neki ozbiljniji japanski glazbenici koristili velikim računalnim sustavima kao što je Fairlight 1970-ih.

Rani računalno-glazbeni programi obično se nisu izvodili u stvarnom vremenu, iako su prvi eksperimenti na CSIRAC-u i Ferranti Mark 1 djelovali u stvarnom vremenu. Od kasnih 1950-ih, sve sofisticiranijim programiranjem, djela bi se izvodila satima ili danima, na višemilijunskim računalima, stvarajući po samo nekoliko minuta glazbe. Jedan od načina da se to zaobiđe bio je korištenje 'hibridnog sustava' digitalnog upravljanja analognim sintesajzerom, a rani primjeri toga bili su sustav GROOVE Maxa Mathewsa (1969.) i također MUSYS Petera Zinovieffa (1969). Krajem 1970-ih ti su sustavi postali komercijalizirani, posebno sustavi poput Roland MC-8 Microcomposera, gdje sustav zasnovan na mikroprocesoru upravlja analognim sintetizatorom, objavljeni 1978. Rad Johna Chowninga na FM sintezi od 1960-ih do 1970-ih omogućio je mnogo učinkovitiju digitalnu sintezu, na kraju vodeći ka razvoju pristupačnog digitalnog sintisajzera Yamaha DX7 temeljenog na FM sintezi, objavljenom 1983. Uz Yamahu DX7, pojava jeftinih digitalnih čipova i mikroračunala otvorila je vrata stvaranju računalne glazbe u stvarnom vremenu. Osamdesetih godina, japanska osobna računala poput NEC PC-88 dolazila su instalirana sa zvučnim čipovima sa mogučnošću FM sinteze i sadržavala su programske jezike za zvuk kao što su Music Macro Language (MML) i MIDI sučelja, koja su se najčešće koristila za proizvodnju glazbe za videoigre. Početkom 1990-ih računala zasnovana na mikroprocesorima dosegla su točku razvoja gdje je postalo moguće generiranje računalne glazbe u stvarnom vremenu pomoću općenitijih programa i algoritama.

Istraživanja

Unatoč sveprisutnosti računalne glazbe u suvremenoj kulturi, postoje značajne aktivnosti na polju računalne glazbe, dok istraživači nastavljaju provoditi nove i zanimljive pristupe sintezi, kompoziciji i izvedbi temeljene na računalima. Širom svijeta postoje mnoge organizacije i institucije posvećene području proučavanja i istraživanja računala i elektroničke glazbe, uključujući ICMA (Međunarodno udruženje računalne glazbe), C4DM (Centar za digitalnu glazbu), IRCAM, GRAME, SEAMUS (Društvo za elektroakustiku u Sjedinjenim Državama), CEC (Kanadska elektroakustička zajednica) i velik broj visokoškolskih ustanova širom svijeta.

Glazba koju skladaju i izvode računala

Skladatelji poput Gottfrieda Michaela Koeniga i Iannisa Xenakisa koristili su računala i za generiranje zvuka i izradu partiture. Koenig je izradio programe algoritamske kompozicije koji su bili generalizacija vlastitog serijskog sastava. To nije baš slično Xenakisovu djelu jer je koristio matematičke apstrakcije i ispitivao koliko daleko ih može glazbeno istražiti. Koenigov softver preveo je izračun matematičkih jednadžbi u kodove koji su predstavljali notni zapis. To bi se moglo ručno pretvoriti u pravi notni zapis, a zatim izvesti od strane čovjeka. Njegovi programi Project 1 i Project 2 primjeri su ove vrste softvera. Kasnije je iste takve principe proširio na područje sinteze, omogućujući računalu da izravno proizvodi zvuk. SSP je primjer programa koji obavlja ovu vrstu funkcije. Sve je te programe Koenig razvio na Institutu za sonologiju u Utrechtu 1970-ih.

Računalno generirani rezultati za izvedbu od strane čovjeka

Računala su također korištena u pokušaju oponašanja glazbe velikih skladatelja prošlosti, poput Mozarta. Sadašnji eksponent ove tehnike je David Cope. Napisao je računalne programe koji analiziraju djela drugih skladatelja kako bi proizveli nova djela u sličnom stilu. Ovaj je program izvrsno radio sa skladateljima kao što su Bach i Mozart (njegov program Experiments in Musical Intelligence poznat je po stvaranju "Mozartove 42. simfonije"), a također i unutar vlastitih djela, kombinirajući vlastite kreacije s računalnima.

Melomics, istraživački projekt sa Sveučilišta u Malagi (Španjolska), razvio je klaster računalne kompozicije nazvan Iamus, koji sastavlja složene dijelove s više instrumenata za uređivanje i izvedbu. Od svog osnivanja, Iamus je 2012. godine stvorio cjeloviti album s prikladnim imenom Iamus, koji je časopis New Scientist opisao kao "Prvo veliko djelo koje je komponiralo računalo i izveo veliki orkestar". Grupa je također razvila API za programere koji koriste tehnologiju, a svoju glazbu čini dostupnom na svojoj web stranici.

Računalno potpomognuto algoritamsko komponiranje

Računalno potpomognuta algoritmička kompozicija (CAAC) je primjer softverske implementacije i uporabe algoritmičkog komponiranja glazbe. Pojam računalno potpomognutog komponiranja nema specifičnost korištenja generativnih algoritama. Glazba proizvedena s notacijom ili softverom za sekvenciranje također se može smatrati računalno potpomognutom skladbom.

Strojna improvizacija

Strojna improvizacija koristi računalne algoritme za stvaranje improvizacije na postojećim glazbenim materijalima. To se obično radi sofisticiranom rekombinacijom glazbenih fraza izvučenih iz postojeće glazbe, uživo ili unaprijed snimljenih. Da bi se postigla vjerodostojna improvizacija u određenom stilu, strojna improvizacija koristi algoritme strojnog učenja i podudaranja uzoraka za analizu postojećih glazbenih primjera. Rezultirajući obrasci zatim se koriste za stvaranje novih varijacija "u stilu" izvorne glazbe, razvijajući pojam stilske reinjekcije. To se razlikuje od ostalih metoda improvizacije kod računala koja koriste algoritamsku kompoziciju za stvaranje nove glazbe bez izvođenja analize postojećih glazbenih primjera.

Statističko modeliranje stila

Modeliranje stilova podrazumijeva izgradnju računalnog prikaza glazbe koji iz dobivenih podataka bilježi važne stilske značajke. Statistički pristupi koriste se za hvatanje suvišnosti u rječniku uzoraka ili ponavljanjima, koji se kasnije rekmbiniraju kako bi se stvorili novi glazbeni podaci. Miješanje stilova može se ostvariti analizom baze podataka koja sadrži više glazbenih primjera u različitim stilovima. Strojna improvizacija nadovezuje se na dugu glazbenu tradiciju statističkog modeliranja koja je započela Hillerovom i Isaacsonovom Illiac Suitom za gudački kvartet (1957.) i Xenakisovom upotrebom markovskih lanaca i stohastičkih procesa. Suvremene metode uključuju upotrebu kompresije podataka bez gubitaka za postupno raščlanjivanje, stablo sufiksa predviđanja, traženje nizova i još mnogo toga. Miješanje stilova moguće je miješanjem modela izvedenih iz nekoliko glazbenih izvora, a prvo miješanje stilova izvršio je S. Dubnov u komadu NTrope Suite koristeći zajednički model izvora Jensen-Shannon. Kasnije su upotrebu algoritma faktor-orakula (u osnovi faktor-orakul predstavlja automat konačnog stanja konstruiran u linearnom vremenu i prostoru na inkrementalni način) za glazbu prihvatili Assayag i Dubnov te je algoritam postao osnova za nekoliko sustava koji koriste stilsko ponovno ubrizgavanje.

Implementacije

Prva implementacija statističkog modeliranja stilova bila je LZify metoda u Open Music, praćena sustavom Continuator koji je implementirao interaktivnu improvizaciju stroja koji je interpretirao LZ inkrementalno raščlanjivanje u terminima Markovljevih modela i koristio ga za modeliranje stilova u stvarnom vremenu, kojeg je razvio François Pachet iz Sony CSL Paris 2002. Implementacija Matlaba Factor Oracle može se naći kao dio alata Computer Audition. Tu je i NTCC implementacija Factor Oracle strojne improvizacije.

OMax je softversko okruženje razvijeno u IRCAM-u. OMax koristi OpenMusic i Max. Temelji se na istraživanjima stilske modelacije koje su proveli Gerard Assayag i Shlomo Dubnov i na istraživanjima improvizacije s računalom G. Assayaga, M. Chemilliera i G. Blocha (zvani braća OMax ) u grupi Ircam Music .

Dodatna literatura

• Ariza, C. 2005. "Navigating the Landscape of Computer-Aided Algorithmic Composition Systems: A Definition, Seven Descriptors, and a Lexicon of Systems and Research." In Proceedings of the International Computer Music Conference. San Francisco: International Computer Music Association. 765–772.
• Ariza, C. 2005. An Open Design for Computer-Aided Algorithmic Music Composition: athenaCL. PhD Dissertation, New York University.
• Berg, Paul (1996). "Abstracting the Future: The Search for Musical Constructs". Computer Music Journal 20 (3): 24–27. doi:10.2307/3680818. JSTOR 3680818 
• Boulanger, Richard, ed. (6. ožujak 2000.). The Csound Book: Perspectives in Software Synthesis, Sound Design, Signal Processing, and Programming. The MIT Press. str. 740. ISBN 978-0-262-52261-8 . Inačica izvorne stranice arhivirana 2. siječanj 2010.. http://csounds.com/shop/csound-book Pristupljeno 3. listopad 2009. 
• Chadabe, Joel. 1997. Electric Sound: The Past and Promise of Electronic Music. Upper Saddle River, New Jersey: Prentice Hall.
• Chowning, John. 1973. "The Synthesis of Complex Audio Spectra by Means of Frequency Modulation". Journal of the Audio Engineering Society 21, no. 7:526–34.
• Collins, Nick (2009). Introduction to Computer Music. Chichester: Wiley. ISBN 978-0-470-71455-3  
• Dodge, Charles; Jerse (1997). Computer Music: Synthesis, Composition and Performance. Thomas A. (2nd ed.). New York: Schirmer Books. str. 453. ISBN 978-0-02-864682-4  
• Doornbusch, P. 2015. "A Chronology / History of Electronic and Computer Music and Related Events 1906 - 2015"
• Doornbusch, P. 2017. "MuSA 2017 – Early Computer Music Experiments in Australia, England and the USA"
• Heifetz, Robin (1989). On the Wires of Our Nerves. Lewisburg Pa.: Bucknell University Press. ISBN 978-0-8387-5155-8 . https://archive.org/details/onwiresofournerv00heif 
• D. Herremans; C.H. Chuan; E. Chew (2017). "A Functional Taxonomy of Music Generation Systems". ACM Computing Surveys 50 (5): 69:1–30. arXiv:1812.04832. doi:10.1109/TAFFC.2017.2737984 
• Manning, Peter (2004). Electronic and Computer Music (revised and expanded ed.). Oxford Oxfordshire: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-517085-6  
• Perry, Mark, and Thomas Margoni. 2010. "From Music Tracks to Google Maps: Who Owns Computer-Generated Works?". Computer Law and Security Review 26: 621–29.
• Roads, Curtis (1994). The Computer Music Tutorial. Cambridge: MIT Press. ISBN 978-0-262-68082-0  
• Supper, Martin (2001). "A Few Remarks on Algorithmic Composition". Computer Music Journal 25: 48–53. doi:10.1162/014892601300126106 
• Xenakis, Iannis (2001). Formalized Music: Thought and Mathematics in Composition. Harmonologia Series No. 6. Hillsdale, NY: Pendragon Pr. ISBN 978-1-57647-079-4  

Vanjske poveznice

Istraživački centri

• Centre for Interdisciplinary Research in Music Media and Technology (CIRMMT) Montreal, Canada
• Institute de Recherche et Coordination Acoustique/Musique (IRCAM) Paris, France
• GRAME — National Center for Music Creation, Lyon, France
• Music Technology Group, Universitat Pompeu Fabra, Barcelona, Spain
• Centre for Digital Music, Queen Mary, University of London, London, UK
• Center for Computer Research in Music and Acoustics (CCRMA) Stanford University, USA
• The Music Computing Lab, The Open University, Milton Keynes, UK
• Laboratorio di Informatica Musicale (LIM), Università degli Studi di Milano, Milano, IT
• Учебно-методическая лаборатория «Музыкально-компьютерные технологии».

Udruge

• International Society for Music Information Retrieval (ISMIR)
• International Computer Music Association (ICMA)

Časopisi

• Computer Music Journal
• Journal of New Music Research
• Organized Sound

Konferencije

• Sound and Music Computing Conference (SMC)
• International Conference on Music Information Retrieval (ISMIR)
• International Conference on New Interfaces for Musical Expression (NIME)
• International Conference on Digital Audio Effects (DAFX)
• International Computer Music Conference (ICMC)