JANÁČKOVA AKADEMIE MÚZICKÝCH UMĚNÍ V BRNĚ Hudební fakulta Katedra kompozice, dirigování a operní režie Kompozice
Počítačem podporovaná algoritmická kompozice Habilitační práce
Autor práce: Mgr. Ing. MgA. Dan Dlouhý, Ph.D Oponenti práce: doc. MgA. Mgr. Vít Zouhar, Ph.D Mgr. Rudolf Růžička MgA. Jan Kavan, Ph.D Brno 2013
Bibliografický záznam Dlouhý, Dan. Počítačem podporovaná algoritmická kompozice [Computer Aided Music Composing]. Brno: Janáčkova akademie múzických umění v Brně, Hudební fakulta, Katedra kompozice, dirigování a operní režie, rok. 2013, 280 s.
Anotace Habilitační práce „Počítačem podporovaná algoritmická kompozice“ vymezuje základní pojmy tohoto oboru, přináší krátký přehled historie používané výpočetní techniky a softwaru pro tvorbu počítačových kompozic, a také seznam nejdůležitějších programů. Dále je předestřen návrh systemizace tohoto typu aplikací, na jehož základě jsou stručně představeny příklady programů z jednotlivých kategorií. Závěrečnou kapitolu tvoří analýza několika autorových skladeb, vytvořených pomocí některých uvedených aplikací.
Annotation Habilitation thesis “Computer Aided Music Composing" defines the basic terms in this field, provides a brief overview of the history of computer technology and software used for creating computer compositions, and also a list of the most important programs. Furthermore, a systematization plan of this kind of applications, on whose basis examples of programs from individual categories are briefly presented, is suggested. The final chapter is an analysis of author's several compositions created by some of the introduced applications
Klíčová slova Kompozice, počítač, algoritmická kompozice, elektroakustická hudba, generativní hudba, reaktivní hudba, programovací jazyky
Keywords Composing, computer, algorithmic composition, electroacoustic music, generativ music, reactive music, programming languages
Prohlášení Prohlašuji, že jsem předkládanou práci zpracoval samostatně a použil jen uvedené prameny a literaturu. V Brně, dne 15. 8. 2013
Dan Dlouhý
Obsah Abstrakt .................................................................................................................................. 6 Abstract .................................................................................................................................. 7 Předmluva................................................................................................................................... 8 1. Úvod ................................................................................................................................. 10 2. Vymezení základních pojmů ............................................................................................ 16 2.1. Definice kompozice ................................................................................................... 16 2.2 Vztah hudby a matematiky ............................................................................................. 17 2.3 Algoritmus a algoritmická kompozice ........................................................................... 18 2.4 Využití počítačů v hudbě................................................................................................ 19 2.5 Kompozice hudby pomocí počítače ............................................................................... 19 2.6. Krátký přehled historického vývoje výpočetní techniky pro tvorbu hudby pomocí počítače................................................................................................................................. 20 2.6.1 Nejstarší výpočetní stroje, použité pro tvorbu hudby ............................................. 21 2.6.2 Některé z osmibitových počítačů, používaných pro tvorbu hudby ......................... 22 2.6.3 Některé z šestnáctibitových počítačů, používaných pro tvorbu hudby ................... 24 2.6.4 Zvukové karty ......................................................................................................... 27 2.6.5 MIDI ........................................................................................................................ 27 3. Počítačem podporovaná algoritmická kompozice ................................................................ 29 3.1 Historie ........................................................................................................................... 29 3.2 Stručný přehled některých kompozičních programů...................................................... 33 4. Systemizace programů pro počítačem podporovanou algoritmickou kompozici ................ 58 4.1 Kritéria systemizace ....................................................................................................... 58 4.2 Návrh systemizace programů pro počítačem podporovanou algoritmickou kompozici 64 4.3 Způsoby využití takto vzniklého hudebního materiálu .................................................. 65 5. Podrobnější přehled vybraných kompozičních programů .................................................... 67 5.1. Programy, realizující přesně zadaná vstupní data ......................................................... 67 5.2 Programy, využívající principu náhody ......................................................................... 75 5.2.1 Programy, umožňující tvorbu autonomní soudobé hudby ...................................... 77 5.2.2 Programy pro tvorbu evoluční hudby...................................................................... 91 5.2.3 Programy pro tvorbu generativní hudby ................................................................. 92 5.2.4 Programy pro tvorbu skladeb v určitém stylu tzv. vážné hudby ............................. 94 5.2.5 Programy pro tvorbu skladeb v určitém stylu tzv. populární hudby ....................... 96 5.2.6 Programy s neobvyklým ovládáním ........................................................................ 98 5.3. Programy, transformující nejrůznější nehudební informace na hudební data – tzv. převodníky .......................................................................................................................... 104 5.3.1. Programy, transformující číselné řady ................................................................. 105 5.3.2 Programy, transformující fraktály ......................................................................... 110 5.3.3 Programy, transformující texty a jiné sekvence znaků ......................................... 126 5.3.3.1 Převod textu na audio nebo MIDI data .......................................................... 127 5.3.3.2 Převod sekvencí DNA na MIDI data ............................................................. 128 5.3.4 Programy, transformující vizuální data na hudbu ................................................. 128 5.3.4.1 Programy, transformující obrázky nebo video na audio data ......................... 135 5.3.4.2 Programy, transformující obrázky na MIDI data ........................................... 167 5.3.4.3 Programy pro řízení hudebních dat kreslením ............................................... 169 5.4 Programovací prostředí ................................................................................................ 181 5.5 Programy pro realizaci tembrálních elektroakustických kompozic a sound designu .. 204 5.5.1 Syntetizéry s neobvyklým ovládáním ................................................................... 204
5.5.2 Syntetizéry, umožňující výraznou transformaci vstupního materiálu ................... 206 5.5.3 „Rozřezávače“ audio souborů ............................................................................... 209 5.5.4 Programy, umožňující výraznou transformaci vstupního materiálu, pohybující se na pomezí syntetizérů a efektových procesorů ................................................................... 211 5.5.5 Programy, umožňující výraznou transformaci vstupního materiálu, na bázi efektových procesorů ..................................................................................................... 215 5.5.6 Neobvyklé přehrávače samplů .............................................................................. 217 5.6 Programy pro podporu kompozice ............................................................................... 227 5.6.1 Programy pro tvorbu harmonických sledů ............................................................ 227 5.6.2 Programy pro hudební analýzu ............................................................................. 228 5.6.3 Programy pro realizaci alternativních ladění......................................................... 229 5.6.4 Programy pro řízení amplitudy ............................................................................. 236 5.6.5 Programy pro ovládání hudebního prostoru .......................................................... 237 5.6.6 Programy pro převod audio signálu na MIDI data ................................................ 239 5.6.7 Méně obvyklé MIDI ovladače ............................................................................... 241 6. Popis využití určitých programů při tvorbě několika autorových skladeb ......................... 247 Závěr....................................................................................................................................... 266 Použité informační zdroje ...................................................................................................... 267 Seznam obrázků ..................................................................................................................... 272 Seznam zvukových ukázek .................................................................................................... 280
Abstrakt Habilitační práce „Počítačem podporovaná algoritmická kompozice“ pojednává o kompozici s podporou počítače (vyjma prostého používání notačních programů nebo softwaru pro editaci hudebních dat a sekvencerů). V současné době existuje velké množství takových aplikací, generujících části skladeb nebo dokonce celé kompozice; ty lze poté realizovat pomocí hardwarových nebo softwarových syntetizérů nástrojů, ale i pomocí tradiční partitury a akustických nástrojů). Mezi tento software patří také programy pro transformaci širokého spektra nehudebních parametrů na hudební data (např. fraktálů, DNA, textu, obrázků nebo videa), i téměř univerzální programovací prostředí. Kromě toho je k dispozici řada aplikací pro detailní průzkum hudebního ladění, rytmu, dynamiky a hudebního prostoru; mnoho z nich má navíc velmi netradiční uživatelské rozhranní na pomezí video her, které běžný kompoziční přístup přímo znemožňuje. Hlavním smyslem těchto programů totiž není kompenzace nedostatků skladatelovy invence a zkušenosti, ale zejména možnost odlišného a inspirativního přístupu ke kompozičnímu procesu. Pedagogický potenciál tohoto softwaru je navíc mimořádný. V úvodu práce jsou vymezeny základní pojmy této problematiky, jakými jsou např. algoritmická kompozice, počítačová hudba, generativní kompozice atd. Dále následuje krátký přehled historie výpočetní techniky, používané pro tvorbu počítačové hudby, a soupis hlavních programů.
Poté je předestřen tento návrh systemizace: programy, realizující přesně zadaná vstupní data, programy, využívající principu náhody, programy, transformující nejrůznější nehudební informace na hudební data – tzv. převodníky, programovací prostředí, programy pro realizaci tembrálních elektroakustických kompozic a sound designu, programy pro podporu kompozice.
Následuje hlavní část práce, představující ve stručnosti některé aplikace v rámci návrženého rozdělení. Jednotlivé kapitoly jsou zde ještě dále podrobněji členěny, aby co nejlépe vystihly zaměření jednotlivých programů. V řadě případů je ovšem striktní zařazení poněkud problematické, protože řada aplikací obsahuje současně několik klíčových prvků; v tom případě byl program uveden v příslušné kategorii na základě převládajících rysů. Závěrečnou pasáž tvoří analýza několika autorových skladeb, při jejichž vzniku byly některé z uvedených programů použity (zejména z kategorie převodu vizuálních parametrů nebo fraktálů na audio nebo MIDI data, protože tato oblast je autorovu estetickému vnímání nejbližší). Tuto stať dokládá přiložené CD se záznamem analyzovaných kompozic.
6
Abstract Habilitation thesis “Computer Aided Music Composing" deals with computerassisted composition (excluding simple use of notation programs or software for music data editing and sequencers). There are currently a large number of such applications generating songs or even entire compositions; these can be then implemented using hardware or software electro acoustic instruments but also traditional music scores and acoustic instruments. This software includes programs for conversion of a wide range of non-musical parameters into music data (e.g., fractals, DNA, text, pictures, or videos) and even a nearly universal programming environment. In addition, a number of applications are available for a detailed exploration of musical tuning, rhythm, dynamics, and music environment. Many of them have also a very unconventional user interface bordering with video games, making the traditional compositional approach quite impossible. The main purpose of these programs is therefore not to offset composer's lack of invention and experience but the possibility of a different and inspiring approach to the compositional process in particular. The pedagogical potential of this software is moreover exceptional. The basic terms of this issue, such as algorithmic composition, computer music, generative composition, etc., are defined in the introduction. This is followed by a brief overview of the history of computer technology used for creating computer music, and by a list of main programs.
This plan of systematization is then suggested: programs implementing exactly the entered input data, programs using the principle of chance, programs transforming various non-musical information into music data – so-called converters, programming environments, programs for an implementation of timbral electro acoustic compositions and sound design, programs for composition support.
The main part of the work follows, presenting briefly some applications based on the previous plan of systematization. Individual chapters are further divided to capture the focus of the particular programs best. However, the strict categorization is somewhat problematic in many cases because many applications contain several key elements at the same time; in that case, programs were put in the appropriate category on the basis of the prevailing features. The final passage is an analysis of author‘s several compositions in process of whose composing some of the mentioned programs were used (particularly from the category of programs converting visual parameters or fractals into audio or MIDI data, as this area is closest to author‘s aesthetic perception). This essay is illustrated by the enclosed CD with records of the analyzed compositions.
7
Předmluva Dne 15. října 2011 byla premiérována první samostatná skladba počítače Iamus ve stylu soudobé vážné hudby s názvem Hello World. Čtyři z jeho dalších děl odvysílal španělský rozhlas 2. července 2012 v rámci živého vysílání ze Školy počítačových věd univerzity v Malaze jakožto součást oslav Roku Alana Turinga (jednoho ze zakladatelů moderní informatiky); zanedlouho poté je natočil Londýnský symfonický orchestr na album Iamus, které bylo časopisem New Scientist označeno za „první kompletní album, které bylo zkomponováno pouze počítačem a nahráno lidskými hudebníky“ (41). Skladatel Jonathan Middleton vytvořil v roce 2005 za pomoci hudebního programu Musical Algorhitms skladbu s názvem Redwoods Symphony, natočenou Českou filharmonií - úvodní téma vzniklo převodem DNA sekvoje do hudby. 9. 3. 2013 proběhla premiéra Torontské symfonie v podání Torontského symfonického orchestru mladých. Skladba vznikla tak, že skladatel Tod Machover vyzval občany Toronta, aby mu pomohli zkomponovat novou symfonickou skladbu. Projektu se zúčastnilo sedm stovek školáků, kteří pomocí kompozičního programu Hyperscore s „přátelským“ grafickým rozhranním, umožňujícím vytvářet hudbu i naprostým laikům, skládali hudbu, související nějakým způsobem s jejich městem. Použití počítačů v hudbě není samozřejmě nové. Za první významnou skladbu, vytvořenou počítačem, se považuje Illiac suite pro smyčcový kvartet, který vznikla díky algoritmu Lejarena Hillera a Leonarda Isaacsona v letech 1955-1956. Hiller dále využíval v algoritmických kompozicích stochastické postupy i principy serialismu; v 60. letech např. spolupracoval s Johnem Cagem na multimediální kompozici HPSCHD, založené na počítačem generovaných náhodných procesech. Legenda soudobé hudby 20. století Iannis Xenakis začal jako jeden z prvních uplatňovat při kompozici grafickou metodu tvorby partitury – nejprve pomocí papíru a tužky, posléze díky zařízení UPIC, sestrojeného dle jeho návrhu. Počítač se ostatně při tvorbě hudby v druhé polovině 20. století začal uplatňovat v nejrůznějších oblastech – jako zdroj zvuku, záznamové zařízení, pomůcka pro notaci hudby atd. Proto možná vypadají v úvodu zmíněné události z poslední doby jako jedny z mnoha dalších příkladů využití počítačů v hudbě; ve skutečnosti jsou ale na zcela jiné úrovni - počítač Iamus tvoří soudobou vážnou hudbu zcela sám a při tvorbě se postupně automaticky učí; využití sekvence DNA při tvorbě hudby je v poslední době jen jedním z obrovského množství příkladů využití libovolných nehudebních dat při kompozici pomocí počítačového převodu - a to i v symfonických skladbách (nejen tedy Messiaenovův ptačí zpěv, ale v podstatě cokoliv může být dnes použito jako hudební materiál). Masové rozšíření programů pro tvorbu současné hudby laiky – dokonce dětmi (ať už se jedná o zmíněný program Hyperscore, nebo obrovské množství jiných aplikací s podobným uživatelským rozhranním) je další téměř revoluční událost v rámci tzv. soudobé vážné hudby posledních let. Lze možná namítnout, že kvalita výsledků těchto pokusů způsobu jejich vzniku odpovídá (např. skladby, jejichž autorem je pouze počítač Iamus, nelze v současné době sice odlišit od děl profesionálního autora z oblasti soudobé hudby, přelom v hudební historii ale zatím nepřinášejí; zahlcení amatérskou produkcí v oblasti populární hudby, která by se bez podpory počítače neobešla, je dnes také obrovské) 8
skutečnou tvořivost člověka stroje samozřejmě nahradit nemohou. Proto z výše uvedeného nevyplývá, že hudbu začnou dělat pouze počítače (nebo by dokonce měly dělat pouze počítače). Vytvářet hudbu nejrůznějších stylů a žánrů, lepší či horší atd., má právo kdokoliv (druhá věc je, jestli má tím pádem také automaticky právo svými produkty v rámci obrovského informačního šumu zatěžovat své okolí ať už reálné, nebo virtuální na síti; skladatel by měl mít určitou zodpovědnost). Partie na mistrovství světa v šachu také nadále hrají živí šachisté i přesto, že počítač Deep Blue v roce 1997 šachového velmistra Garri Kasparova porazil. Spíše se jedná o zcela nový svět kompozičních nástrojů, který lze využít v oblasti hudební pedagogiky, hudebně – vědních výzkumů, a zejména při komponování jakožto více nebo méně inspirativního partnera při tvorbě určitého typu skladeb (zatímco řadu jiných může tentýž autor vytvořit pomocí tradiční tužky a notového papíru nebo notačního programu). „Svět kompozičních programů“ je ve svých přístupech a možnostech mimořádně rozmanitý a nelze jej prostě v dnešní době ignorovat.
9
1. Úvod Cílem této publikace je seznámit odbornou i laickou veřejnost s plejádou nejrůznějších programů pro podporu kompozice na základě vhodné systemizace. Ta není doposud v propracované podobě provedena, proto přináší práce návrh takového druhu, který by mohl obsáhnout jakýkoliv typ těchto aplikací. Důležitým možným přínosem je i pedagogické hledisko; tyto programy přinášejí (kromě obecného zdokonalení se v ovládání počítače, seznámení s principy digitálního zvuku atd.) možnost výuky historickým hudebním stylům i - díky vysloveně aranžérským programům - stylům současným jak z oblasti nonartificiální hudby (protože mj. díky zobrazení MIDI dat lze zkoumat podstatu stylových charakteristik, měnit je a pozorovat výsledné vyznění atd.), tak i hudby nonartificiální. Software ale lze používat i v profesionální kompoziční praxi, a to zejména díky uvolnění tvořivostního potenciálu – ať už kvůli „hernímu přístupu“ (viz aplikace Pong aj.), nebo díky kompozičnímu myšlení v rámci tvarů hudebních objektů a tzv. „blokové sazby“ (souvisejícímu s pokusy Iannise Xenakise, tzv. „polskou školou“, partiturami elektronické hudby Karlheinze Stockhausena atd.) a číselných poměrů (které jsou naprostým základem ladění, intervalů, harmonie, rytmu atd.). Nepominutelná je i možnost převodu jakýchkoliv nehudebních prvků na hudební data (např. nejrůznějšího záření, textů atd.). I experimentální komponista ale může využít už zmíněné aranžérské programy třeba k tvorbě „postmoderní“ kombinace stylů. Programy nemají sloužit ke kompenzaci nedostatečného tvůrčího potenciálu autora, protože se jedná jen o nástroj, který lze využívat dobře nebo špatně jako jakékoliv jiné prostředky. Záměrem je spíše hledat paralely mezi nejrůznějšími hudebními prvky a zvukem a potencovat tak tvořivé možnosti skladatele - výsledný ucelený, logický a přesvědčivý tvar uměleckého díla je už na něm a na nikom jiném. V určitých výjimečných případech lze výsledek činnosti programu považovat za hotovou hudební kompozici, někdy (v oblasti transformace nehudebních parametrů na hudební data) za součást multimediální kompozice, jejíž další složky tvoří materiál, který byl východiskem pro tvorbu hudebních dat. Většinou ale takto vznikne pouze množství hudebních objektů, použitelných jakožto kompoziční stavební „neopracovaný“ materiál, mnohdy jsou takto vzniklé struktury dále upravovány postupy, které jsou vlastně jakousi obdobou variačních technik historické kompozice (tzn. např. prodlužování a zkracování tématu, jeho transpozice, změny rytmu, tempa, změny zvukové barvy, dané jiným způsobem hry nebo změnou instrumentace apod.) – materiál, vzniklý pomocí kompozičních programů (ať už v podobě audio nebo MIDI dat) je podrobován postupům, které jsou výše uvedeným historickým velmi podobné. Úprava takto vzniklých hudebních struktur a jejich použití ve výsledné kompozici závisí i nadále na talentu a zkušenostech tvůrce. Objekty, které pomocí těchto programů vzniknou, lze také více nebo méně přesně (dle míry komplikovanosti struktury, převládající tembrální složky atd.) převést do normální notace a realizovat akustickými nástroji, a to jak v případě ryze experimentálních zvukových struktur, tak ještě „snadněji“ u stylových koláží, vytvořených zmíněnými aranžérskými programy; jako pomůcku je možné využít i spektrální analyzátory, převod na MIDI data – pokud už nejsou automatickým výstupem z programu (ta lze pomocí různých programů převést do běžné notace již relativně snadno) atd. Výsledek práce programu tak může sloužit jako zdroj inspirace 10
soudobého experimentujícího skladatele i v případě hudby akustické – ne tedy jen jako jakýsi zvukově a výrazově stále velmi přibližný „model“ kompozice pro akustické nástroje, kterou si naprogramujeme do MIDI pomocí sekvenceru nebo notačního programu. Aplikace tedy nejsou a ani nemohou být jakýmisi „konkurenty“ skladatelů lidských, ale skutečně hlavně nástroj pro zvyšování kreativity. Jak říká skladatel Rudolf Růžička, spolutvůrce prvního českého programu (dodnes jednoho z nejpropracovanějších) s názvem CCOMP: „Při kompozici počítačové hudby je třeba mít hudební nápady alespoň na takové úrovni, jako v kompozici 'nepočítačové' hudby. Co však je nejdůležitější pro skladatele počítačové hudby, je nutnost mít představivost předběžného výsledku, který na základě skladatelových požadavků vydá počítač. Skladatel tedy musí perfektně vědět, jak bude výsledný počítačový materiál vypadat, k čemu se bude moci použít, předem v programu zamezit postupům, které budou ve skladbě nezužitkovatelné...“ (33). Zvolená problematika nutí k úvahám nad určitými jevy, které s používáním těchto aplikací souvisí - například zda není potřeba redefinovat kompoziční proces. Pro výsledné dílo je obrovskou výhodou, když s programy pracuje zkušený a všestranný skladatel, schopný napsat soudobou kompozici pro akustické nástroje v komorním obsazení, pro symfonický orchestr, „běžné“ elektroakustické nástroje, znějící objekty atd., ovládající navíc i projektový způsob práce s hudebními strukturami, a který současně dokáže improvizovat. Některé z dále uvedeného softwaru ale tyto znalosti nepotřebují, a díky hudebnímu citu – byť zcela neškoleného tvůrce – mohou přesto vznikat velmi zajímavé artefakty (obdobně jako v dobách jazzových začátků, kdy neznalost notového zápisu nemusela hráčům vůbec vadit při realizaci vynikajících jazzových skladeb). Zůstává ale pravdou, že pro přesvědčivé uplatnění určitých „archetypálních“ zcela obecných kompozičních zásad je vzdělanost v tomto oboru nezbytná (např. určení vhodné délky hudebních úseků – slovy skladatele Miloslava Ištvana odhad jejich „setrvačnosti“, proporcionalita jednotlivých částí skladby, vyvážené rozvrhnutí rytmických hustot v díle atd., které budou platit vždy, a bez nich lze vybudovat rozsáhlejší a závažnější kompozice jen obtížně (pokud se nejedná o záměrně repetitivní skladbu, evoluční kompozici atd. – viz dále). Tento software přináší i určité změny v oblasti percepce – jak už bylo řečeno, stávají se díky dostupnosti programů z hudebních laiků autodidaktičtí tvůrci, kteří o reflexi kvality jejich produktů zvenčí vlastně ani nestojí, protože je pro ně důležitý aspekt vlastní hravosti (což by mělo být při „běžném“ kompozičním procesu vlastně obdobné), ale navíc odmítají jakoukoliv odbornou kritiku i z důvodů vlastní autorské nejistoty, maskované suverenitou. Pokud je výsledek díky velké míře nadání zajímavý, není tato skutečnost vlastně nijak podstatná. V opačném případě vzniká početná skupina „hudebníků“, kteří nechtějí hudbu poslouchat ani se v ní zdokonalovat, pouze ji prezentovat na širším fóru (vlastně určitý druh grafomanie). Programy tedy mohou zcela legitimně sloužit nehudebníkům jako zdroj soukromé amatérské hudební zábavy (tak jsou některé z nich i zamýšleny), pro určité méně talentované, ale ctižádostivé uživatele je to však nástroj „umělecké“ prezentace. Aplikace pro podporu algoritmické kompozice lze tedy i „zneužít“ jako ostatně mnoho jiných věcí. Postavení profesionálního skladatele tak v blízké budoucnosti možná ještě více utrpí (pokud je to vůbec ještě možné), protože situace, kdy bude řada lidí chtít pouze prezentovat výsledky své amatérské hudební činnosti a poslech jakékoliv cizí (natož skutečně umělecké a propracované) hudby pro ně bude vedlejší, se stane masovou a převládající; v tom případě se bude vlastně jednat o jakousi - byť 11
samozřejmě velice umírněnou - verzi reality show, kdy každý (ve skutečnosti pouze zdánlivě) zažívá svých warholovských patnáct minut slávy. To mj. ostatně vidíme na sociálních sítích a v diskusních fórech – jsou to ryze demokratické platformy, ale také tím pádem bohužel většinou přehlídky totální průměrnosti). Samozřejmě ale existují skupiny nadšenců, sdružených třeba právě kolem určitého programu, kteří se vlastně takto neformálně hudebně vzdělávají; rozšiřuje se i oblast tzv. komunitního umění - community arts, které záměrně funguje právě na principu spolupráce zmíněného typu, určité oblasti audio vizuálního umění s účastí široké veřejnosti při tvorbě dokonce přímo počítají - edukativní rovina (byť pravděpodobně s určitými limity) zde má svou relevantní hodnotu. Možná bude většinová podoba tvorby hudby v budoucnosti probíhat právě tímto způsobem. Procento lidí se zájmem o skutečné experimenty na poli tzv. vážné hudby bude pravděpodobně v budoucnosti stejné jako dnes, a prostředky pro masovou tvorbu hudby tedy snad hudební experimentování zcela nevytlačí, stejně jako film nezpůsobil konec literatury, domácí video konec kin atd. Obdobné procesy se pravděpodobně děly v rámci tzv. městské lidové hudby a dalších kulturních projevů (amatérské rockové skupiny, sprejerství atd.) vždy, pouze dnes mají laičtí hudebníci daleko větší distribuční možnosti a také sofistikované technologie, které jakoby povyšují jejich produkty do „high-tech“ roviny. Stejně jako mohly ze zástupů rockových hudebníků nebo sprejerů vzejít výrazné umělecké osobnosti, může se tak nepochybně stát i na tomto poli. Vzniká také nový typ tvůrčí osobnosti, související s hudební tvorbou, která se pohybuje mezi technikou a uměním – experimentující programátoři, kteří jsou obvykle amatérskými hudebníky s ambicemi vytvářet programy, které vybočují z běžných komerčních kolejí a přinášejí nový přístup ke kompozici nejen z hlediska skladatelských postupů, ale třeba i díky velmi neobvyklým rozhranním. I tvorba takových aplikací má ovšem také svá úskalí. Jak říká ve svém článku DESKTOP ABSURDITIES Revelatory absurdism and finesse in new music software anglický hudebník Tom Rodwell: Nick Didkovsky (skladatel a programátor – pozn. autora práce) z New Yorku popsal průmysl a pozici malých autorů experimentálního softwaru pro tvorbu hudby: „Jsou dva ničivé vlivy při tvorbě komerčního softwaru: 1) termíny odevzdání, 2) skutečnost, že někdo zaplatí skutečné peníze. Termíny: když budu mít program, který musí být hotový příští měsíc, strávím veškerý čas dokončováním toho, což už tam je, a odstraním věci, které ještě vyžadují další práci, než abych přidával spoustu nových skvělých nápadů. Peníze: jsem mnohem opatrnější, než abych nechával v programu riskantní algoritmy; odstraním je a poskytnu raději zadarmo. Pak se mnou nebude někdo (oprávněně) hádat, že program používal, ten spadl, a že chce vědět, na co vlastně šly jeho peníze. Jedná se o velmi odlišné aktivity: „hacking“ pro vlastní tvůrčí růst, a na druhé straně programování komerčních aplikací. Samozřejmě existují nějaké tvůrčí přesahy, ale pravidla trhu všechno mění.“ (32) Paul Whalley, autor programu Quasi Fractal Composer dodává: „Tvůrci „freewaru“ mají nespornou výhodu v tom, že mohou rozvíjet svou práci, aniž by byly ohroženy jejich ideály. Taková kreativní a intelektuální nezávislost má v umění prvořadý význam. Pokud existuje nějaká etika, doufám, že se čistota umění může udržet.“ (32) Přesto Philip Jones, autor programu Gbloink!, poznamenává: „Vždycky je dobré mít velkou ideu, nejste povinen ospravedlňovat se některým manažerům s fantazií na úrovni cihly, než začnete na něčem pracovat.“ (32) Kompoziční potenciál těchto tvůrců aplikací není velký, vytvářejí hlavně prostor nejen laikům, ale často profesionálům, k tvorbě nových skladeb. Nabízí se zde srovnání s podstatou funkce syntetizéru – je to vlastně 12
nástroj na tvorbu nástrojů (který lze samozřejmě opět využít dobře nebo špatně). Výrobce syntetizéru je možné chápat jako tvůrce hudebního nástroje – hudebníka a technika, vývojář kompozičního programu také není pouhým technikem, protože stejně jako výrobce syntetizérů – se musí v hudbě prakticky orientovat; dokonce to u vývojáře takových aplikací platí ještě ve větší míře, protože pracuje nejen s parametry zvuku, ale přímo s kompozičními strukturami. Obecně vzato se tedy jedná o hudebníka, jehož praktické kompoziční zkušenosti obvykle nejsou příliš velké, ale na druhé straně vytváří podmínky pro tvorbu jiných – je to vlastně jakýsi „kouč“ v hudební oblasti. Není tedy v případě některých aplikací programátor vlastně do jisté míry spoluautorem skladby, když vymezuje rámec výsledného díla možnostmi programu? V případě aplikací z kategorie tzv. generativní hudby (viz dále) tomu tak je; na druhé straně je dnes často soudobý skladatel (v souladu např. s principem koláže ve výtvarném i hudebním umění) mnohdy jen organizátorem, nebo dokonce „poukazovatelem“ na zajímavou ideu (viz konceptualismus, drobné intervence do okolního prostoru, změna významu díla nebo předmětu pouhou změnou kontextu atd.). V souvislosti s kompozičními programy se v poslední době objevují i nové principy v oblasti obchodu s hudbou (tím není myšlen běžný prodej nahrávek přes internet) – např. počítačový systém Melonics109, který vznikl ve spolupráci univerzity v Malaze a firmy Melonics již zcela samostatně vytvořil přibližně miliardu (!) skladeb v nejrůznějších stylech v oblasti populární hudby, které lze v MIDI i audio verzi za nízkou částku stáhnout; autoři z oblasti populární hudby by se tedy mohli cítit existenčně ohroženi (byť samozřejmě úspěšnost hitu dělá vždy nápaditá melodie nebo harmonie, do značné míry i aranžmá, zvuková kvalita nahrávky, osobnost interpreta a jeho specifický způsob zpěvu atd.). Se všemi popsanými novými skutečnosti nám nezbývá, než se smířit (pokud je vůbec považujeme za kontroverzní nebo dokonce vysloveně negativní), protože jsou prostě důsledkem doby – řada z programů, popsaných v této práci, je již aplikacemi pro tablety nebo dokonce pro mobilní telefony s dotykovým displejem, což umožňuje velmi přirozený způsob ovládání a – v případě telefonu i menších tabletů – naprostou mobilitu, a proto i čím dál větší popularitu. Proto bude zcela určitě docházet k neustálému nárůstu množství nejrůznějších aplikací (a s tím souvisejících uvedených důsledků). Podle názoru autora mají tato fakta naopak většinou pozitivní vliv, protože lze pomocí nich dosahovat věcí, které byly dříve nemyslitelné. Již bylo uvedeno, že jsou programy pro podporu kompozice použitelné velmi široce jako nástroj hudební pedagogiky (u některých programů to výrobce přímo deklaruje) na nejrůznějších úrovních. Kromě v předmluvě zmíněné Torontské symfonie existuje např. norská instituce NOTAM (Norwegian Network for Technology, Acoustics and Music), jejímž cílem je zvyšování dostupnosti prostředků pro tvorbu zvuku studentům na všech úrovních vzdělávání, a proto každoročně pořádá řadu koncertů, seminářů, konferencí a instalací, ale buduje také studia a zvukové laboratoře, vyvíjí nové softwarové aplikace atd.). Z hlediska kompozice soudobé hudby (což je výchozí úhel pohledu této práce) se pak jedná o možnost využít tyto programy jako inspirativní nástroj pro skladatele, protože umožňují vybočit ze zaběhaných kolejí kompozičního procesu, kterému se sice každý autor brání, ale přesto mu více nebo méně podvědomě podléhá. Tyto tendence jsou zcela přirozeným vyústěním moderny (viz výše), čili řadu desetiletí trvajících snah, a dokonce i období daleko delšího, protože pokusy o automatizaci hudby a využití principu náhody jsou staré několik staletí (viz dále). Dalo by se tedy dokonce říct, že se jedná o tematiku s historickými kořeny. 13
Práce si samozřejmě neklade za cíl seznámit posluchače se všemi kompozičními programy. Jedná se většinou o software pro platformu Windows (protože je u nás stále nejrozšířenější, programy pro platformu Mac jsou zmíněny v menší míře, byť pro úplnost zmíněny jsou, kromě toho řada uvedených aplikací existuje ve verzích pro obě platformy). Pokud není ve výčtu verzí operačních systému, na kterých daná aplikace funguje, uvedena i verze nejnovější, neznamená to ještě, že je program nefunkční, navíc v řadě případů jejich tvůrci vytvářejí postupně aktualizace (související mj. i s novější verzí operačního systému), které třeba nebyly v době přípravy této publikace ještě zveřejněny. Pokud ale je ze staršího data vydání pravděpodobné, že aktualizace už zřejmě provedena nebude, je program uveden z důvodů jeho zajímavosti nebo významnosti v rámci vývoje tohoto oboru. I kdyby náhodou některé z programů na novějších platformách již nefungovaly, lze i nadále najít počítače se staršími platformami, nebo je spouštět pomocí emulace. Kromě toho mohou sloužit jako inspirace pro případné vývojáře nebo skladatele kvůli nějakému zajímavému kompozičnímu postupu (některé z aplikací jsou navíc open source a bylo by tedy možné je v nějaké podobě dále rozvíjet). Pro bližší popis byly ve většině případů zvoleny programy z freewarové oblasti – opět z důvodů dostupnosti, navíc experimentální (čili nekomerční) programy jsou často zdarma nejen z důvodů „nadšenectví“ jejich autora, ale i proto, že takto může na základě reakcí uživatelů svůj program zdokonalovat a časem přetvořit v profesionální komerční verzi. Pokud jsou ale některé z popisovaných programů placené, nejedná se většinou o horentní sumy, navíc bylo nemožné je při výčtu používaných nástrojů vynechat (např. Max/MSP). Z hlediska zvolené systemizace by uvedené aplikace (přesněji řečeno jejich typy) měly principiálně pokrýt téměř celé spektrum těchto možností v současné době; protože se ale jedná o velmi dynamicky se rozvíjející oblast, budou nepochybně přibývat neustále programy další, do stávající systematiky dosud nezahrnuté. Podstata a směry uvedených možností se tím ale pravděpodobně příliš nezmění, pouze rozšíří. Přesto, že se jedná o freewarové programy, většinou navíc pro nejběžnější platformu Windows (a ještě pro ne zcela poslední verze tohoto operačního systému), nejedná se o cosi „z druhé ruky“. Jednak aktualizace určitých konkrétních programů – dle velmi pečlivého hledání autora – k dispozici nejsou (čili se jedná o zmapování dostupných možností na tomto poli), jednak byly na základě kompozičních zkušeností autora i jeho sledování soudobé hudby (akustické i elektronické), záměrně z velkého množství vybírány zejména ty programy, které vytvářejí buď zcela netradiční zvukový svět, nebo je lze alespoň s úspěchem využít pro generování zajímavých segmentů skladeb nebo jejich vrstev; po získání určitých zkušeností, nezbytných pro ovládání všech funkcí, jsou aplikace schopny vytvářet hudební struktury, které jsou zcela v souladu s nejsoučasnějším hudebním vývojem. Proto byl do jedné z kapitol zařazen dokonce i software, který patří spíše mezi softsyntetizéry, efekty atd. (a tím pádem je vlastně mimo zaměření této publikace); zvukové možnosti takových aplikací nebo způsob jejich ovládání nejsou ale zcela běžné, což může vést k zajímavým hudebním výsledkům. Vzhledem k nevyhraněnosti pojmu kompozice v dnešní době, kdy je nezbytné akceptovat i způsob tvorby pouze elektroakustických skladeb mnohdy bez předem připravené partitury (kterou je občas dokonce i obtížné vytvořit, nebo to není zcela žádoucí kvůli možnosti interaktivity), jsou méně obvyklé zdroje zvuku (včetně nezvyklých verzí syntetizérů a efektů) jako nástroje pro tvorbu tembrální hudby vlastně také kompozičními programy svého 14
druhu – problémovost přesné definice i dalších pojmů (kompoziční program, hudební nástroj, algoritmická kompozice atd.) bude rozebrána dále. Důvodem ke vzniku práce je i skutečnost, že jediná ucelená publikace, zabývající se komplexně tématem využití počítače v hudbě od Daniela Forró s názvem Počítače a hudba (12), vyšla u nás již před téměř dvaceti lety, což je v případě tak progresivně se rozvíjející oblasti velmi dlouhá doba. Řada z programů, popsaných zde, má datum vzniku 2012 a 2013 – jedná se tedy často o informaci velmi „čerstvou“, což je ovšem i důvod jakési „neukončenosti“ práce, protože přibývají neustále aplikace další; jedná se však zatím spíše o nový software některé ze zde uvedených kategorií, než o kategorii zcela novou. Oblast počítačem podporované algoritmické kompozice je navíc ve zmíněné práci Daniela Forró uvedena jen zběžně jako jedna z možností využití počítače v hudební oblasti. Detailnější popis programů neobsahuje, ani kompoziční ukázky práce s nimi (což nebylo cílem). V zahraniční literatuře vycházejí publikace, které se určitými programy a jejich kompozičním využitím zabývají (např. Computer Music Algorithms Dr. Johna R. Francise (13), v naší odborné literatuře takový titul zatím chybí. Nové aplikace také často souvisí nejen s průzkumem méně obvyklých současných hudebních poloh z hlediska jejich vzniku nebo vnímání (např. hudba interaktivní, generativní, napodobující biologickou evoluci, reaktivní apod.), ale také s novými možnostmi hudby z hlediska technologického, způsoby ovládání hudebního softwaru a také organizací kompoziční práce (jak už bylo naznačeno výše). Dotknout se alespoň okrajově této problematiky je tedy také jedním z cílů této stati. Přes uvedenou nemožnost úplné komplexnosti popisu zvoleného tématu, a z toho plynoucí relativně rychlé ztráty aktuálnosti, by měla publikace přispět k přesnějšímu vymezení základních pojmů a systematizace v této oblasti, a také k inspiraci na poli kompozice. Některé z více než stovky uvedených programů již byly autorem částečně prozkoumány (jak dokládá přiložené CD s několika skladbami z této oblasti), většina teprve zkoumána bude. Z důvodů větší názornosti jsou ilustrace vkládány přímo do textu. (Protože počet znaků na stránce je u této práce výrazně větší než v případě normostrany, odpovídá tak rozsah pouhého textu bez obrázků přibližně dvěma stům čtyřiceti normostranám.)
15
2. Vymezení základních pojmů 2.1. Definice kompozice Předkládaná práce se zabývá aplikacemi pro počítačem podporovanou algoritmickou kompozici (což je zastřešující termín pro nejrůznější a často velmi odlišné způsoby tvorby hudby pomocí počítače – viz dále). Nejdříve proto můžeme stručně zmínit zcela obecnou definici kompozice zejména kvůli programům, které tradiční pojetí tohoto termínu překračují. Kompozice znamená tedy sestavení celku z různých dílů, hudební kompozice pak umění skladby, současně nauku o skladbě hudebních děl, umělecké hudební dílo, nebo způsob rozvržení díla (21); pojem hudební kompozice tedy může současně znamenat proces tvorby nové skladby, samotnou skladbu, nebo strukturu hudební skladby. Všechny tyto významy nabývají občas při používání kompozičních programů méně obvyklé podoby. Obecně jsou však rysy jakékoliv soudobé kompozice, o kterou jde v této práci především (a to nejen té, která je vytvořena pomocí počítače), případ od případu odlišné z hlediska použitých hudebních prostředků, kompozičních technik, vyjádřené estetiky atd.; mnohdy je autonomním paradigmatem nejen celá umělecká tvorba toho kterého tvůrce, ale dokonce i určitá konkrétní skladba v rámci jeho díla. Analytický průzkum určité kompozice může být proto problematický a určitě při její analýze nevystačíme s tradičními prostředky rozboru, jakými jsou např.: analýza zvuku, analýza horizontálních, vertikálních a horizontálně-vertikálních souvislostí, dynamický průběh skladby, tempový průběh, mikrotektonická struktura jednotlivých objektů atd. (35). Podrobněji a důkladněji lze hudební dílo zkoumat jakožto proces jeho vzniku od primárního nápadu přes postupné rozpracování, určit strukturu a řád díla, obecné principy jeho výstavby (kterými jsou např. selekce, restrikce a hierarchizace výstavbových prvků skladby, principy vztahu, koexistence, oscilace, multivariace, latence, maximalizace a minimalizace atd.), analyzovat použité kompoziční procesy (tzn. jejich stavbu, typologii a dramaturgii), podíl kompozice a improvizace, dále je možné mluvit o hlavních a vedlejších hudebních parametrech, transferenci a transcendenci apod. (24). Při analýze skladby, vzniklé pomocí kompozičního programu, pak přistupuje ještě řada dalších faktorů, týkajících se oblasti informatiky a mnohdy také matematiky a dalších vědních oborů (díky řadě mimohudebních oblastí, s kterými mohou tyto aplikace a tudíž i vytvořená skladba souviset). Kvůli obrovskému rozvoji možností, jejž přinesla akustická i elektroakustická hudba zejména druhé poloviny 20. století, je obecně definice kompozice komplikovanější než dříve – zahrnujeme do ní i hudební projevy, které by dříve (a u velké části laického publika i dnes) vůbec nebyly chápány jako hudba, ale sled většího nebo menšího počtu zvláštních hudebních nebo naopak zcela nehudebních zvuků. Skladbou může dnes být i jedna několikaminutová nebo dokonce několikasekundová zvuková struktura; zda se v tomto případě ocitáme na poli zvukového designu (čili pouze hudebního materiálu), nebo jde o kompozici, záleží pouze na schopnostech 16
skladatele, který musí vytvořit naprosto přesvědčivý výsledek (z toho plyne, že do kategorie kompozičních programů by měly být zařazeny i programy pro tvorbu a zpracování zvuku – viz dále). Hudební kompozice má kromě vztahů s nejrůznějšími jinými uměleckými obory a dnes už často i s různými vědeckými odvětvími - jak známo – těsný vztah k matematice, a to již díky samotné fyzikální podstatě hudby, která je pomocí matematiky definovatelná a tudíž i kvantifikovatelná. V případě tzv. algoritmické kompozice (termín bude vysvětlen dále) je tato vazba ještě těsnější.
2.2 Vztah hudby a matematiky Matematika se v hudbě používá nejen v oblasti všech odvětví akustiky a v rámci hudební tvorby (viz dále), ale také při analýze hudby - pomocí statistických metod, nebo třeba teorie funkcí (22). Například Jiří Raclavský navrhuje pro hudební analýzu matematický model skladby, který má tři úrovně; na úrovni základní jsou nejjednodušší elementy (např. tóny), na vyšší pak jejich organizace v rámci stupnic nebo melodií, v nejvyšší úrovni jsou vyjádřeny vztahy mezi objekty úrovně předchozí. Prvky v těchto jednotlivých rovinách můžeme chápat jako množiny. Na struktury druhé úrovně lze aplikovat transformace pomocí funkcí vyššího typu. Hudební skladba je pak uspořádání posloupností, které jsou ve funkčních (čili starou terminologií variačních) vztazích. Jako důvod k tomuto přístupu autor uvádí dnes zjevnou a již výše zmíněnou skutečnost, že při tradiční hudební analýze, která se zabývá pojmy motiv, téma, perioda, díly, klasická harmonie, dur-moll atd., není často možné analyzovat skladby druhé poloviny 20. století, natož nejsoučasnější tendence hudby elektronické, konceptuální atd. (Tato analytická varianta ovšem také nepostihuje všechny aspekty kompozice, jako např. hlediska estetická, poměr improvizace a kompozice atd.). Kompoziční programy můžeme při tomto přístupu považovat za teoretické modely určitých parametrů hudební kompozice, „praktická“ činnost programů naopak z těchto principů vychází (30). V rámci této publikace bude nejvíce akcentováno použití matematiky při „syntéze“ hudby (tím samozřejmě není myšlen jen proces syntézy zvuku), čili hudební tvorbě, které může být záměrné i neuvědomělé. Jak víme, uplatňovala se vědomě matematika v historii hudby již dávno při stanovování intervalových poměrů a tím i tónových systémů ve starověkém Řecku, Číně, Indii, posléze Jávě a na Bali, dále při konstrukci složitých rytmických struktur (Indie) nebo tzv. západních ladění a z nich plynoucího rozvoje harmonického myšlení; nejvýrazněji pak ve dvacátém století při aplikaci matematiky na zpracování všech hudebních parametrů, v oblasti elektroakustické hudby atd. V případě řady kompozičních počítačových programů, uvedených dále, dochází nejen k využití určitých číselných řad v rámci dodekafonie nebo multiserialismu. Používá se také nejrůznějších vzorců, fraktálů, matic, různých geometrických principů, počtu pravděpodobnosti atd.; samotný postup těchto výpočtů je vlastně algoritmem, k jejich aplikaci v rámci kompozičního programu dochází také na základě určitých algoritmů. Proto dále stručně vymezíme pojem algoritmus a algoritmická kompozice, a to zejména z hudebního hlediska.
17
2.3 Algoritmus a algoritmická kompozice Algoritmus je v původním slova smyslu matematickým postupem, byť ho samozřejmě můžeme chápat zcela obecně. Samotný termín pochází ze jména perského matematika z 9. století: Abū ´Abd Allāh Muhammad ibn Mūsā alChwārizmī. Teprve latinským převodem tohoto jména vzniklo slovo algoritmus (což původně znamenalo provádění matematických výpočtů pomocí arabských číslic); v dnešním významu se tento termín používá zhruba od 20. století. Obecně chápeme pod tímto pojmem přesný návod nebo postup, čili přesnou a jednoznačnou posloupnost událostí, pomocí níž je možné určitý typ úlohy vyřešit. Samozřejmě se tento termín používá nejčastěji při programování, protože činnost programu je na algoritmickém principu řešení problému založena, můžeme jej ale objevit v podstatě v kterémkoliv jiném vědeckém odvětví a vlastně i všude „kolem nás“, protože za algoritmus svého druhu lze považovat i kuchařské recepty a jiné výrobní postupy. Algoritmy jsou tedy v současné společnosti všudypřítomné a většina z nás je používá, aniž o tom uvažuje - lze je nalézt ve většině oblastí naší společnosti a kultury od financí, přes zábavní průmysl, energetiku, medicínu atd. Algoritmická kompozice je pak definována jako tvorba hudby pomocí metodických procedur, čili určitých předem definovaných postupů; může se jednat o postupy zcela striktní, vycházející např. z matematických základů (do nichž v extrémních případech skladatel dále nezasahuje), nebo mohou být v průběhu výpočtu záměrně ovlivňovány; takto vzniklý materiál může být také chápán pouze jako výchozí, určený k dalšímu zpracování. Rysy algoritmické kompozice lze nalézt - v různé míře přísnosti použití - již v hudbě historické (sám kompoziční proces je a vždy byl samozřejmě také algoritmem). Např. kánony jsou komponovány pomocí opakujícího se melodického vzorce, vycházejícího z imitace - tradiční dvojhlasý kánon je jak známo tvořen dvěma překrývajícími se melodiemi, přičemž melodie první poskytuje základní intervalovou konstrukci pro melodii druhou. Některé kánony jsou také sjednoceny proporcionální délkou rytmických hodnot (viz Ockeghemova Missa Prolationem nebo Agnus Dei z L'Homme Arme Mass Josquina des Pres), jiné mohou být vystavěny na základě melodických variací, vytvořených inverzemi a račími postupy (viz Hudební obětina J. S. Bacha). Machautovo rondeau Ma fin est mon commencement zase demonstruje, že konec je i začátkem, čili se jedná o hudební palindrom atd. (25). Také Bachovy fugy jsou vrcholně systematickými operacemi a pro řadu dalších skladatelů se na dlouhou dobu tento způsob konstrukce hudby stává jedním z vrcholů kompozičního umění; i sonátová forma je nepochybně algoritmem. Již v letech 1636-37 se francouzský matematik Marin Mersenne zabývá možností generovat diatonické melodie v rozsahu tří oktáv permutováním 22 tónů, Wolfgang Amadeus Mozart v roce 1787 vytváří skladbu Musikalisches Würfelspiel, tvořenou posloupností předem připravených taktů, náhodně uspořádaných do osmitaktových frází podle výsledků hodů dvěma kostkami (16) - jedná se tedy o algoritmus s využitím prvku náhody). Velmi výrazný algoritmický přístup vykazuje hudba dodekafonická (která byla vedena snahou o vytvoření nového druhu řádu pro atonální hudbu, a také jako reakce na ryze subjektivní povahu romantické hudby 19. století), ještě více to platí v případě multiserialismu, který zpracovával na základě předem přijatého „klíče“ veškeré hudební parametry (tento extrém 18
ve zpracování jednotlivých hudebních parametrů se poté celkem přirozeně „přehoupl“ do zcela opačného extrému hudby aleatorické, která je ovšem svým způsobem také hudbou s rysy systematického myšlení při vymezování prvků, které jsou „volné“ a které naopak závazné – čili svými „návody“ na její realizaci, ale také – v případě Johna Cage – způsobem svého vzniku, kdy se přesným postupem dosahuje indeterminismu). Zcela odlišným způsobem patří do této oblasti i minimalizmus, hudba Conlona Nancarrowa, Iannise Xenakise, Davida Copea a řady dalších autorů (16). Pro automatizaci kompozičního procesu – čili také druh algoritmizace - popsal roku 1660 Athanasius Kircher ve spisu Musurgia Universalis mechanický stroj na komponování hudby, další návrh tohoto druhu vytvořil roku 1821 Dietrich Nicolas Winkel (12). Termínem algoritmická kompozice dnes většinou chápeme skladbu, realizovanou v různé míře pomocí počítačového programu, což má samozřejmě díky tomu, že počítač pracuje na základě systému algoritmů, svou logiku (u objektově orientovaných programovacích prostředí, pracujících na modulárním principu, je algoritmičnost tvorby zvuku a hudebních objektů výrazně zřejmá už při pohledu na uživatelské rozhranní s konkrétními patchi) - jedná se však o určité zjednodušení, které bude pojednáno dále. Historický přehled nejvýznamnějších případů využití počítače při kompozici je podán v následující kapitole.
2.4 Využití počítačů v hudbě Algoritmická kompozice tedy /jak už bylo řečeno) souvisí s počítačem zcela přirozeně - již obecná definice počítačového programu říká, že se jím rozumí posloupnost instrukcí, popisujících provedení určené úlohy pomocí počítače. V hudební oblasti se pomocí nejrůznějších aplikací může uskutečňovat např.: analýza zvuku, generování zvuku, úprava zvuku, záznam zvuku a jeho editace, sekvencování hudebních dat a jeho automatizace, kompozice hudby, notace hudby (včetně rozpoznávání tištěných hudebních partitur), archivace hudebních dat – databanky atd. Všechny tyto možnosti se využívají k vědecké práci (od oblasti audiotechniky až po muzikologii) i pedagogickým účelům, pro nás ale bude nejpodstatnější oblast autonomní hudební tvorby; proto se budeme nadále zabývat především oblastmi, které s kompoziční činností souvisí.
2.5 Kompozice hudby pomocí počítače Hudba, zkomponovaná pomocí počítače, byla zpočátku označována z pochopitelných důvodů jako počítačová hudba; tento termín ovšem může zahrnovat téměř veškeré výše zmíněné využití výpočetní techniky pro tvorbu 19
a zpracování zvuku a hudebních objektů, reprodukci hudby atd., nejen tedy pro kompozici pomocí specializovaných kompozičních programů. Dodnes se často tento pojem pro jakoukoliv hudbu, vzniklou pomocí počítače (tedy i kompozičních programů), používá – mj. i díky širokému rozšíření osobních počítačů a domácího nahrávání - mezi (nejen) laickou veřejností i nadále. Možný termín počítačem podporovaná kompozice hudby (Computer Aided Music Composing) není také zcela přesný, protože neobsahuje zmínku o použití generativních algoritmů (takže hudba, vytvořená pomocí notačního softwaru nebo sekvenceru, by pak mohla být legitimně označena za počítačem podporovanou kompozici. Proto je vhodnější kompoziční proces, realizovaný za pomoci specializovaných aplikací, označovat termínem počítačem podporovaná algoritmická kompozice (označení „počítačem podporovaná“ - spíše než „za asistence počítače“, čili computer assisted - je používáno ve stejném smyslu, jako např. „počítačem podporovaný design“); častý je ovšem i zkrácený termín algoritmická kompozice, který je samozřejmě matoucí, protože by mohlo dojít k záměně za výše popsané kompoziční postupy, využívající určitých algoritmů bez použití počítače. Pro aplikace, které tomuto účelu slouží, lze tedy používat buď výstižný termín programy pro počítačovou podporu algoritmické kompozice, nebo zkráceně – jak už je v české odborné literatuře zavedeno a je v tomto smyslu používáno i v této publikaci – pojem kompoziční programy.
2.6. Krátký přehled historického vývoje výpočetní techniky pro tvorbu hudby pomocí počítače V této kapitole budou stručně popsány některé stěžejní historické verze vybavení, potřebného pro tvorbu hudby na počítači obecně (tedy včetně počítačem podporovaných algoritmických kompozic) – tzn. samotné počítače, zvukové karty a protokol MIDI; historický vývoj dalších součásti reprodukčního řetězce, jakými jsou zesilovače, reproduktory, mikrofony, záznamová média atd. zde záměrně uváděn nebude, protože se úzce specializovanému zaměření práce vymyká). Důvodem zařazení tohoto základního přehledu je skutečnost, že některé ze starších kompozičních programů pro určité dále uvedené počítače vznikly; proto by bylo vhodné tyto stroje alespoň stručně zmínit nejenom kvůli představě jejich hudebních možností, ale i proto, že některé z těchto aplikací jsou dostupné i v současné době a lze je spouštět pomocí emulace příslušného - dnes už nesehnatelného – počítače (např. software Music Mouse skladatelky Laurie Spiegel pro počítač Atari ST). Vzhledem k tomu, že výstupem byla často MIDI data, nevadila by ani nízká kvalita zvuku tehdejších strojů, protože lze pro zvukové ztvárnění použít počítačů dnešních. Přehled končí přelomem 80. a 90. let minulého století, protože díky překotnému vývoji informačních technologií bylo už možné k tvorbě počítačové hudby používat řadu nejrůznějších značek počítačů, pracujících na několika základních platformách, používaných dodnes. Proto je u drtivé většiny systémových požadavků aplikací, představených dále v této práci, uváděn operační systém (eventuálně požadavky na rychlost procesoru, velikost paměti apod.), a ne značka počítače. V tomto přehledu jsou také většinou popisovány osobní počítače, pro něž byly psány programy, relativně dostupné pro běžného uživatele; ne tedy speciální stroje ve výzkumných institucích (jakou je např. IRCAM), na kterých fungovaly programy,
20
které se v přepracované verzi mohly rozšířit mezi široké vrstvy uživatelů až později, nebo vůbec. Zájemce o hlubší popis vývoje počítačové techniky odkazujeme na příslušnou literaturu.
2.6.1 Nejstarší výpočetní stroje, použité pro tvorbu hudby
Obr. 1: Část počítače Ferranti Mark I (48)
První algoritmické kompozice vznikaly na velkých sálových počítačích (z nichž některé budou zmíněny v kapitole, věnované historii kompozice hudby pomocí počítače) - viz několik obrázků počítačů nebo jejich částí, pomocí nichž první skladby tohoto druhu vznikaly.
Obr. 2: Paměťový buben počítače ILLIAC I (jedno z prvních počítačových záznamových médií; počítač obsahoval dále např. 2800 elektronek a vážil 4.5 tuny (56)
21
Obr. 3: počítač TOSBAC (61)
Přibližně od poloviny 70. let ale nastupuje éra osobních počítačů, díky nimž došlo k velkému rozvoji počítačové hudby. Původní zaměření řady těchto strojů sice s hudbou nesouviselo, díky stálému zdokonalování a cenové dostupnosti se ale podstatně rozšiřovaly možnosti jejich uplatnění. Napomohly k tomu i počítačové hry, u nichž uživatelé vyžadovali stále věrohodnější nápodobu reálných zvuků a doprovodnou hudbu.
2.6.2 Některé z osmibitových počítačů, používaných pro tvorbu hudby Osmibitové (dále 8 bitové) počítače používaly 8 bitový procesor a paměťové adresy nebo datové jednotky. (Oproti současným počítačům, které jsou 32 a 64 bitové, musela být tedy kvalita zvuku velmi nízká.) Pro hudební tvorbu se používala zejména dále uvedená zařízení. Atari 800 XL Domácí počítač z počátku 80. let měl na dobu svého vzniku poměrně bohaté hudební možnosti, což souviselo i s jeho výkonem.
Obr. 4: Počítač Atari 800 XL (54)
Jeho technická data byla tato - mikroprocesor 6502c s rychlostí 1,79 MHz, paměť RAM 64 kB. Používal čtyř generátorů zvuku, takže bylo možné komponovat čtyřhlasou hudbu; vlnový průběh byl ale pouze čtvercový (kromě sedmi druhů šumů). Pro tento počítač existovala řada hudebních programů; některé dokázaly pracovat s digitalizovaným zvukem hudebních nástrojů, řada umožňovala tradiční notaci, u některých se dalo pro zápis hudebních dat používat klávesnici počítače. Sinclair ZX Spectrum Tento stroj byl jedním z nejrozšířenějších domácích počítačů. Byl vytvořen v roce 1982 firmou Sinclair Research Ltd. Obsahoval mikroprocesor Z80 s rychlostí 3,5 MHz a později 4 MHz, paměť RAM 16 kB, později 48 - 64 kB. 22
Obr. 5: Sinclair ZX Spectrum (51)
Zvukové možnosti byly horší, než např. u Atari 800 XL, protože měl pouze jeden tónový generátor (takže byl k dispozici pouze jednohlas, posléze ale díky simulaci pomocí rychlého střídání více tónů hudba působila vícehlasně). Později byl implantován hudební čip počítače Atari ST. Commodore C-64 Pravděpodobně nejpoužívanější 8 bitový počítač, obsahující procesor 65010 s rychlostí 0,9 MHz a pamětí 64 kB. Vyvinula jej v roce 1982 firma Commodore International.
Obr. 6: Commodore C-64 (49)
Měl vestavěný čip, vyvinutý pozdějšími zakladateli firmy ENSONIQUE, který umožňoval tvorbu až čtyřhlasé faktury s velkým množstvím zvukových barev. Eureka A4 V roce 1985 byl na trh uveden pro nevidomé, a jehož možnosti osmibitových počítačů. Stejně jako mikroprocesor Z80 s rychlostí kolem
počítač Eureka A4, který byl původně určen v mnohém předčily kvalitu standardních u stroje Sinclair ZX Spectrum byl použit 4 MHz, velikost operační paměti dosahovala
23
64 kB. Počítač měl vestavěnou disketovou mechaniku o rozměru 3,5 palců, modem, a také možnost až osmihodinového napájení z vestavěného akumulátoru. Díky původnímu zaměření nebylo ale možné připojit monitor a všechny informace byly uživateli sdělovány přes reproduktor syntetickým hlasem.
Obr. 7: Eureka A4 s klávesnicí (79)
Paměť ROM obsahovala hudební editor, který umožňoval vytvářet čtyřhlasé kompozice v rozsahu od kontra G po fis3 s velmi jednoduchým ovládáním – výška se ovládala šipkami, délka písmeny, posun na další tón šipkou doprava. K dispozici byly tři zvukové barvy - flétna, trubka a varhany. Existovala i možnost používat v partituře repetice, prima a sekunda voltu, měnit předznamenání a tempo skladby.
2.6.3 Některé z šestnáctibitových počítačů, používaných pro tvorbu hudby Jak označení napovídá, šestnácti bitové (dále 16 bitové) počítače používaly 16 bitový procesor a paměťové adresy nebo datové jednotky. Nástup této generace zahájil počítač IBM PC v roce 1981. Kvalita zvuku je vyšší a je možné provádět samplování (vzorkování) zvuku, a to i více zónové. Commodore Amiga 500 Osobní počítače Amiga začala vyrábět společnost Amiga Corporation v roce 1982, která byla ale po několika letech odkoupena firmou Commodore International; v roce 1985 se začal prodávat počítač Commodore Amiga 500. Obsahuje čtyři zvukové generátory, přičemž první mohou být přehrávány v levém resp. pravém kanálu (procesor Motorola 68000, paměť 512 kB s možností rozšíření až na 3 MB). Přes počáteční nevelký zájem se nakonec stroj prosadil lepší kvalitou zvuku u počítačových her, než nabízely ostatní počítače té doby. MIDI rozhranní nebylo zabudováno přímo do počítače, jako v předchozím případě, ale bylo možné jej externě připojit.
24
Obr. 8: Commodore Amiga 500 (53)
Pro tento stroj existovala řada programů, nejpoužívanějším byl zřejmě OctaMED professional od Teijo Kinnunena a společnosti Amiganuts United, umožňující osmihlas; používaly se buď nasamplované zvuky, nebo zvuky syntetické, vytvořené v zabudovaném editoru. Pomocí klávesnice počítače bylo možné zapisovat i noty, zápis probíhal krokově do tzv. bloků, tvořených 64 řádky (0-63), rozdělenými do čtyř sloupců (0-3). Každý řádek představoval - v případě 4/4 taktu - 1/64 taktu, každý sloupec 1 hlas. Jestliže tedy chtěl skladatel zapsat čtvrťovou notu, napsal ji na řádek 0 a další až na řádek 16. Za každou notou byly dále údaje o zvoleném nástroji a o jeho parametrech, jakými jsou změna hlasitosti, vibrato, glissando atd. Tóny bylo možné zadávat i MIDI klaviaturou. Apple Macintosh Na trh byl uveden v roce 1984 firmou Apple Computer. Přestože hudební schopnosti tohoto počítače jsou velmi dobré a existovalo pro něj množství softwaru, v Evropě se pro vysokou cenu neujal a byl rozšířen hlavně v USA.
Obr. 9: První počítač Apple Macintosh z roku 1984 (50)
25
Atari 1040 ST Díky zvukovému čipu YM-2149 v licenci společnosti Yamaha je možné vytvářet tříhlasou hudbu (mikroprocesor 68000 s rychlostí 8 MHz, paměť RAM je 1 MB. Byl vyroben firmou Atari Corporation v roce 1986.
Obr. 10: Atari 1040 ST (69)
Díky velké rychlosti mikroprocesoru existovala možnost simulace vícehlasu. Dále bylo zabudováno MIDI rozhranní, díky čemuž pro počítač vznikla řada hudebních programů, jako např. sekvencer Creator firmy C/lab-EMAGIC, nebo Cubase. IBM PC PC (Personal Computer, čili osobní počítač), v současnosti nejrozšířenější typ počítače, začala prodávat firma IBM v roce 1981.
Obr. 11: Počítač IBM PC – model 5150 (70)
Základní konfigurace PC byla minimální, protože byl stroj navržen tak, aby ho bylo možné různými přídavnými zařízeními přizpůsobit požadavkům uživatele; proto byly jeho zvukové možnosti malé. Navíc byl využíván hlavně pro kancelářskou práci, takže se pro něj vyvíjely hlavně textové editory, databáze atd., které zvukový doprovod nepoužívají. Proto bylo možné vytvářet pouze jednohlasou melodii v jedné zvukové barvě, s nástupem rychlejších mikroprocesorů pak i simulovat vícehlas. (Byla to paradoxní situace, protože již osmibitové počítače - které měly zvukové generátory zabudovány - nabízely ke svým programům relativně kvalitnější zvukový doprovod a dokonce i aplikace pro tvorbu hudby.) Zvukové možnosti se daly rozšířit pouze pomocí zvukové karty, což se ale s jejich nástupem naopak ukázalo jako velká 26
výhoda, protože bylo možné měnit karty v souladu s postupujícím vývojem jejich kvality.
2.6.4 Zvukové karty Zvukové karty - tedy periferní zařízení pro práci se zvukem – neumožňovaly zpočátku příliš kvalitní reprodukci díky nízké vzorkovací frekvenci a bitové hloubce. Navíc měly některé z nich pouze mono výstup (Sound Blaster 2.0), také počet přehrávaných hlasů byl omezen. Většina karet obsahovala obvod pro FM syntézu, která samozřejmě při napodobování akustických nástrojů nemohla působit příliš věrohodně. Novější generace zvukových karet obsahují paměťové moduly, v nichž jsou uloženy vzorky skutečných nástrojů, takže věrnost zvuku je o něco lepší; jsou schopny přehrávat až 128 hlasů současně. Principiálně zvukové karty snižují nároky na činnost procesoru, protože na sebe „přebírají“ část jeho úkolů. Dnešní typy zvukových karet mají obvykle tyto konektory (v různém počtu, některé mohou samozřejmě chybět): analogový mikrofonní vstup, analogový linkový vstup, MIDI rozhranní, výstup do zesilovače, výstup na sluchátka, optický digitální vstup a výstup – SPDIF konektor USB konektor FireWire (37).
2.6.5 MIDI Nezbytnou součástí počítačů pro tvorbu hudby je známý komunikační protokol s názvem MIDI, čili Digitální rozhranní hudebních nástrojů (Musical Instruments Digital Interface). Umožňuje vzájemné propojení hudebních nástrojů nebo propojení nástrojů s počítačem atd., takže spolu mohou komunikovat v reálném čase prostřednictvím definovaného sériového rozhraní. Jsou vysílány zprávy o spuštění tónu a jeho vypnutí, hlasitosti, číslu MIDI kanálu, díky kontrolérům též data pitch bendu, modulace, eventuálně dalších nastavitelných parametrů, pomocí zpráv typu System Exclusive (SysEx) pak i informace o nastavení efektových jednotek, stereobáze, celkové hlasitosti, mikroladění a podobně, Z hardwarového hlediska byla MIDI data přenášena zpočátku kabely s 5 kolíkovými konektory, posléze u game portů 15 kolíkovými, dnes nejčastěji pomocí USB rozhranní. Tento standard spravuje organizace MIDI Manufacturers Association, a začal se vyvíjet v roce 1981. Konečná MIDI verze 1.0 se poprvé objevila v srpnu roku 1983, prvním výrazným propagátorem se stala americká společnost Atari, která toto rozhranní použila pro své počítače Atari ST a STE. V roce vyšla podrobná MIDI norma a od té doby jsou problémy s kompatibilitou spíše výjimkou. MIDI norma se stále vyvíjí a vznikají další dodatky. Standard General MIDI (GM) byl postupně rozšířen o General Standard (GS) firmy Roland, a v roce 1994 definovala firma Yamaha nový standard Extented General MIDI (XG), který opět možnosti General MIDI rozšířil; v roce 1999 pak vznikl standard GM2. V současné době u řady
27
aplikací začíná MIDI z více důvodů nahrazovat komunikační protokol OSC (Open Sound Control). Dnes umožňují používání hudebních programů prakticky všechny počítače včetně tabletů, některých mobilních telefonů atd., i když třeba v omezené míře (závisí samozřejmě na rychlosti procesoru, velikosti operační paměti, velikosti pevného disku, kvalitě zvukové karty apod.), s nejrůznějšími platformami (byť většina funguje pod Windows, Mac OS a Linux). Ne všechny programy jsou ale bohužel navrženy pro všechny druhy operačních systémů.
28
3. Počítačem podporovaná algoritmická kompozice 3.1 Historie Historicky první využití počítače pro tvorbu hudby (byť zatím pouze pro její přehrávání) proběhlo na počátku 50. let minulého století, kdy matematik Geoff Hill naprogramoval první australský počítač CSIRAC, vytvořený Tevorem Pearcey a Mastonem Beardem, pro interpretaci populárních melodií (v roce 1951 byla např. veřejně provozována skladba Colonel Bogey March). Nejstarší kompozice, generovaná počítačem, byla vytvořena na podzim roku 1951 pomocí počítače Ferranti Mark 1, což byla komerční verze stroje SSEM (SmallScale Experimental Machine) z manchesterské univerzity, pojmenovaného „Baby“; autorem hudebního programu byl matematik Christopher Strachey. Během pořadu BBC dokázal stroj určitým způsobem zpracovat anglickou hymnu, swingovou skladbu a lidovou píseň (10). Do 50. spadají i počátky syntézy zvuku pomocí počítače (nejrůznější „hardwarové“ elektroakustické hudební nástroje se ale objevily již více než půlstoletí předtím), a také pokračuje vývoj algoritmických kompozičních programů. V Bellových laboratořích vyvinul Max Mathews program MUSIC I a jeho následovníky. Tvůrci první autonomní skladby, vytvořené počítačem, Lejaren Hiller a Leonard Isaacson, pracovali na řadě algoritmických kompozičních experimentů v letech 1956-9; v roce 1957 měla premiéru skladba pro smyčcové kvarteto s názvem Illiac Suite, zkomponovaná počítačem ELLIAC I, skládající se ze čtyř částí, zvaných experimenty: v první se generuje cantus firmus, ve druhé pomocí různých pravidel čtyřhlasé hudební struktury, třetí oddíl pracuje s rytmem, dynamikou a interpretačními instrukcemi, ve čtvrté jsou vytvářeny různé hudební objekty na základě míry pravděpodobnosti a Markovových řetězců. Téměř současně se odehrávají experimenty v oblasti algoritmické kompozice v Japonsku, kde v roce 1962 provádí profesor Sekine z Keio University a inženýr Hayashi firmy Toshiba Hayashi pokusy s počítačem TOSBAC; tak vznikla skladba TOSBAC Suite. Dalšími japonskými skladateli té doby, tvořícími pomocí počítače, byli Kenjiro Ezaki a Akimichi Takeda. Původní počítačové programy obvykle nefungovaly v reálném čase – pro vygenerování několika minut hudby bylo potřeba mnoho hodin (i dnů) na počítačích za mnoho miliónů dolarů (23). Jedním ze způsobů řešení tohoto problému bylo použití kombinovaného systému, podobného principu tvorby elektroakustické hudby v dalších letech; jedním z příkladů z roku 1978 bylo zařízení s názvem Roland MC-8 Microcomposer, spojující systém na bázi mikroprocesoru s analogovým syntetizérem. Postupně dochází i k posunu v oblasti zvukové syntézy. Díky Johnu Chowingovi, který v 60. letech teoreticky popsal frekvenčně modulační (FM) syntézu, je nadále k dispozici zajímavý způsob tvorby zvuku, který byl od roku 1983 v digitální podobě základem cenově dostupného legendárního syntetizéru Yamaha 29
DX7 (kde však má FM syntéza primárně imitativní roli, byť nástroj umožňoval inovativních kvalit této syntézy využít také). Jeden z prvních skladatelů, který komponoval pomocí počítače hudbu různými metodami, byl Iannis Xenakis (taktéž tvůrce programu UPIC pro převod vizuálních dat na hudební). Nejdříve psal programy v jazyce FORTRAN, které vytvářely číselná data, následně autorem přepisovaná do partitur pro obvyklé hudební nástroje (např. skladba ST/48 z roku 1962) - ačkoliv mohl tuto hudbu psát tradičním způsobem, bylo vhodnější ponechat výpočty transformace Markovových řetězců a náhodnostních procesů do hudby (čili procesů, v jejichž rámci probíhá vývoj neodhadnutelným směrem) velké výpočetní kapacitě počítače. Z těchto principů dnes vychází i tzv. „strojová improvizace“, která využívá pro analýzu přibývajících dat jejich bezeztrátové komprese, rozhodovacího stromu příponové predikce, a také vyhledávání řetězců podle algoritmu s předpovědním faktorem (factor oracle) (1). První systém, používající interaktivní strojovou improvizaci pomocí Markovových řetězců, je Continuator Françoise Pacheta na Sony CSL Paris v roce 2002, založený na modelování stylu, které neprobíhá v reálném čase (9). V 70. letech Gottfried Michael Koenig z Institute of Sonology v Utrechtu vytvářel kompoziční programy, které vycházejí z jeho vlastní seriální kompoziční praxe. Koenigův software převádí výpočet matematických rovnic do kódů, které jsou reprezentovány hudební notací, realizovatelné tedy i živými interprety – např. jeho programy Projekt 1 a Projekt 2. Tyto principy později rozšířil i do oblasti syntézy, takže počítač mohl hudbu přehrávat sám (např. program SSP). Nástup digitálních čipů a mikročipů a vznik MIDI protokolu vedl ke vzniku řady programů, mapujících MIDI noty na určitý algoritmus, který je poté počítačem přehrán, nebo zapsán jako audio nebo MIDI data. Současně probíhal i výše zmíněný rozvoj zvukových možností počítače (např. využití FM syntézy, poté i samplingu) (34). Aby byly elektronické zvuky skutečně zajímavé, musí být buď komplexní, nebo využívat prostředky, které je „animují“ (eventuálně obojí), tzn. komplikovanější obálky zvuku, nejrůznější modulace, využití efektových procesorů atd., to vše pokud možno přenastavovatelné v reálném čase. Tyto prostředky vyžadují mnohdy velkou výpočetní náročnost, kterou současná generace mikropočítačů disponuje, takže se nabízí dostatečný výkon pro realizaci velmi sofistikovaných syntéz zvuku, vycházejících ze široké škály algoritmů a přístupů (samozřejmě to neplatí v případě nejlevnějších strojů, určených spíše pro kancelářské účely). Počítačové hudební systémy jsou dnes všudypřítomné a jsou pevnou součástí procesu tvorby hudby – softwarové syntetizéry, efektové jednotky, digitální mixéry atd. se staly naprostou samozřejmostí a jsou běžně dostupné jako freeware. I počet kompozičních programů je z výše uvedených důvodů značný; aplikace nabývají nejrůznějších podob a jsou snadno dosažitelné. Řada z nich je dokonce zamýšlena jako „chytré hračky“ pro nehudebníky, může je ovšem s úspěchem použít i profesionální hudebník. Finální „produkt“ (což platí pro veškeré počítačové umění) totiž závisí více na způsobu, jakým jsou konkrétní parametry na počáteční rovnice namapovány, než na výchozích rovnicích. Proto může být výsledek extrémně odlišný i za použití jednoho programu. Díky jazykům pro programování hudby (např. Max/MSP, SuperCollider, Csound, Pure Data, Keykit, ChucK a řadě dalších), je možné realizovat na většině osobních počítačů množství náročných výpočetních úkonů pro generování hudby v reálném čase; tato programovací prostředí jsou ideálními prostředky pro tvorbu interaktivní elektroniky (což by dříve nedokázaly ani sálové počítače). Tato programovací prostředí mj. umožňují pomocí specializovaného hardwaru detekovat 30
nejrůznější vnější podněty, které jsou poté namapovány na určité hudební parametry. Například David Rokeby ve svém projektu Very Nervous System převádí na MIDI data pohyby diváků nebo samotného umělce. Počítačem řízenou hudbu nalezneme i v dílech kanadského skladatele Udo Kasemestse, jakým je třeba Marce(ntennia) l Circus C(ag)elebrating Duchamp z roku 1987, což je realizace procesuálního díla Marcela Duchampa s názvem Erratum Musical. Elektrický vláček v něm sváží kamínky z nákladních autíček; kamínky jsou dále přesunuty do bubnu, připojeného k analogově-digitálnímu převodníku, a vzniklá data pak přiřazována do partitury na displeji. Premiéra díla proběhla za účasti klavíristy Gordona Monahana v roce 1987 v Torontu v rámci oslav stého výročí Duchampova narození. Dalším příkladem mohou být Kasemetseovy instalace a performance (např. Spectrascapes), založené na činnosti jeho 15x4 kanálového a počítačem řízeného mixéru s názvem Geo(sono)scope (1986) - počítač zde generuje zvukové prostory ze zasmyčkovaných samplů a generátorů sinusových vlnových průběhů. Další možností využití zmíněných programů je tzv. živé kódování (interaktivní programování, programování za chodu) - software je v reálném čase upravován. Většina počítačových hudebních programů inklinuje spíše k tradičnímu postupu „psaní - kompilace - spuštění modelu“, který pochází z doby daleko nižšího výkonu počítačů, mnohé aplikace ale postupně začleňují větší možnost ovládání v reálném čase (které je samozřejmě díky MIDI ovladačům u softwarových syntetizérů možné již dávno). Do nedávné doby měli však skladatelé málokdy schopnost v reálném čase modifikovat sami kód programu, což poskytují právě výše zmíněná programovací prostředí (ChucK, SuperCollider, Impromptu a další). TOPLAP je seskupení umělců, které bylo založeno v roce 2004, využívající živé kódování; podporuje také používání, šíření a výzkum různých programovacích jazyků a technik. Jedná se o společné úsilí výzkumníků ve zvukových laboratořích v Princetonu, Kolínské univerzitě, a také Výzkumné skupině počítačového umění (Computational Arts Research Group) na Queensland technologické univerzitě. Existují i aplikace pro napodobení hudby velkých skladatelů minulosti; jedním z představitelů těchto snah je David Cope, který pomocí počítače analyzoval díla jiných komponistů kvůli možnosti opětné tvorby v podobném duchu. Nejlépe se daří napodobit skladby Bachovy a Mozartovy (např. jeho program Experiments in Musical Intelligence je známý díky vzniku 42. Mozartovy symfonie); vytváří ale také vlastní díla, kombinující nápady, vzešlé ze skladatelovy invence, a činnost kompozičního programu. Do této kategorie patří i (už na začátku této práce zmíněný) počítač Iamus španělské výzkumné skupiny s názvem Melomics z univerzity v Malaze, tvořený počítačovým klastrem, generující komplexní multiinstrumentální skladby, provozované následně živými interprety. Jakousi zjednodušenou obdobou této kategorie jsou tzv. aranžérské programy, vytvářející hudební doprovody melodií v určeném stylu populární, rockové nebo jazzové hudby; jsou schopny i generování běžných melodií na základě rozsáhlé databáze hudebních frází (což snadno dokáže i výše zmíněný počítač Iamus). Patří sem např. aplikace Band in a Box nebo Jammer, které dokáží vytvářet jazzové, bluesové a rockové instrumentální skladby téměř bez interakce s uživatelem. Program Impro-Visor zase pro tvorbu frází a sól využívá stochastické bezkontextové gramatiky (tzn. gramatiky, jejíž další rozšiřování probíhá na základě počtu pravděpodobnosti). Na evolučním principu pracuje projekt Darvin Tunes, kde je program pro samočinné generování hudebních objektů zdrojem stále nového materiálu, jeho 31
nedílnou součástí je ovšem usměrňování vývoje těchto struktur metodou výběru. Proces se tedy pohybuje na hranici mezi hudbou a evoluční biologií (obdobně jako dále popsaný program Evolutune). Celý projekt vedou vědci z Imperial College v Londýně Bob MacCallum a Armand Leroi; potřebují dobrovolníky, kteří na internetu poslouchají automaticky generované zvukové smyčky a hodnotí je podle svých estetických preferencí. Smyčky jsou „známkovány“ pomocí pětibodové stupnice – nejvíce hodnoceným je dovoleno „přežít“a vytvořit následující „populaci“ nových smyček. V článku, publikovaném v časopisu Národní akademie věd Spojených států, popisují vývojáři odvození první experimentální „populace“ z náhodně generovaných smyček; dalších 100 následných generací se rozvíjelo bez hodnocení veřejnosti. Bylo zjištěno, že u prvních 500 až 600 generací se kvalita smyček dramaticky zlepšila ještě před dosažením stabilní rovnováhy (výzkumníci ale neuvádějí, co znamená zlepšení kvality). (Stránku projektu lze nalézt na adrese http://darwintunes.org/.) V tomto případě se tedy dostáváme nejen za hranice „běžného“ kompozičního procesu, protože ten jen součástí celého projektu, ale i za hranici soudobé hudby, protože ta nevzniká na základě většinových estetických preferencí a výsledkem je obvykle hotová a neměnná skladba (což ovšem zcela neplatí u aleatorní kompozice, konceptuální hudby, grafické notace atd.). Výsledek zmíněného projektu se spíše pohybuje v oblasti hudební psychologie, estetiky, evoluční biologie apod. Ještě méně obvyklé programy z hlediska běžného vnímání procesu hudební tvorby nabízí společnost RjDj, založená v Londýně v roce 2008 Michaelem Breidenbrueckerem. Jsou to experimentální aplikace pro mobilní telefony, definující nový druh hudby. Reaktivní hudba je vlastně stále se měnící hudební tvar, který je schopen reagovat na posluchače a jeho prostředí v reálném čase, a úzce souvisí s rozšířenou realitou (3). Stejně jako v případě hudby u počítačových her, která je nelineární a mění se na základě určitých událostí, se kterými se hráč postupně setkává, je i reaktivní hudba ovlivňována událostmi tentokrát ve skutečném životě posluchačů - adaptuje se na ně a jejich prostředí pomocí různých senzorů (např. mikrofonu, kamery, akcelerometru GPS, dotykové obrazovky mobilního telefonu atd.). Na rozdíl od generativní hudby, která se vytváří téměř sama, je posluchač (ne tedy skladatel) součástí tvůrčího procesu, protože spoluvytváří hudbu s počítačem (ne ovšem tak, že by přenastavoval nějaká hudební data). Aplikace pro tvorbu reaktivní hudby jsou vytvořeny pro platformu iOS firmy Apple, samotná technologie využívá program Pure Data, který je nástrojem pro procesování signálu (základní nastavení se provádí výběrem tzv. scén.) Na rozdíl interaktivní elektronické hudby, řízené skladatelem, k jejíž řízené tvorbě se také používají objektově založená programovací prostředí, tedy reaktivní hudba svým způsobem samočinně „monitoruje“ uživatelův život a nabízí spíše jakousi vzdálenou paralelu k fotografickým a video nebo audio dokumentům než k hudební kompozici. Získávat informace o současném stavu i dalším vývoji počítačem podporované algoritmické kompozice je dnes (navíc díky informačním technologiím) snadné. Již dlouhá léta vycházejí publikace a časopisy o počítačové hudební tvorbě – např. čtvrtletník Computer Music Journal, vydávaný v USA. Dále existuje řada různých uměleckých skupin, společností a organizací, které organizují přednášky, semináře, festivaly a konference o počítačové hudbě - např. ICMA, Mezinárodní společnost pro počítačovou hudbu (International Computer Music Association), pořádá od roku 1974 každoročně konferenci, věnovanou tomuto tématu. (U nás existuje od roku 1990 Společnost pro elektroakustickou hudbu.) Stejně tak jsou dostupné informace 32
o dalším výzkumu - v celosvětovém měřítku existuje řada organizací a institucí, které se zaměřují na analýzu a vývoj počítačové a elektronické hudby. Kromě zmíněné Mezinárodní asociace počítačové hudby (ICMA) jsou to např. Institut pro výzkum a koordinaci akustiky a hudby (Institut de recherche et coordination acoustique/musique) (IRCAM) v Paříži, Národní audio vizuální institut Skupina pro hudební výzkum (Institut National de l'Audiovisuel - Groupe de Recherches Musicales) (INA – GRM), Společnost pro elektroakustickou hudbu Spojených států) (Society for Electro Acoustic Music in the United States) (SEAMUS), Studio pro elektronickou a instrumentální hudbu (Studio for Electro-Instrumental Music) (STEIM) v Amsterodamu, a také celá řada dalších institucí vyššího vzdělávání po celém světě.
3.2 Stručný přehled některých kompozičních programů Dále uvedený abecední seznam obsahuje především programovací jazyky pro tvorbu hudby a konkrétní aplikace, sloužící ke generování hudebních objektů běžných i ryze tembrálních, které nebudou v dalších kapitolách popsány podrobněji. Byl částečně převzat ze seznamu s názvem PLUM (Programming Languages Used for Music), vytvořeného Timem Thompsonem (38), a dále doplněn z dalších zdrojů (12). Kromě uvedených informací má tato pasáž hlavně naznačit rozsáhlost tohoto tématu a jeho dnes již značnou tradici. V případě několika historických programů nebo programovacích jazyků se nepodařilo zjistit jejich přesné hudební využití a jsou zařazeny jen pro úplnost. V seznamu nejsou záměrně uvedeny aplikace, které budou blíže popsány v dalším textu.
4CED Program Curtise Abbotta, vytvořený na IRCAM v roce 1979 pro ovládání syntetizéru 4C pomocí počítače PDP-11. ABC Notační jazyk, původně vyvinutý pro transkripci irských lidových písní; postupně byl výrazně obohacen, takže umožňuje např. polymetrický výstup. Tento formát pro hudební notaci je výhodný v tom, že je velmi stručný a relativně srozumitelný. AC Toolbox AC Toolbox je Macintosh PPC program pro algoritmickou hudební kompozici. K dispozici je stále i starší verze pro 68K počítače. Je v něm začleněno několik modelů pro definování hudebních událostí, jakými jsou hudební objekty typu sekce, tvary, masky, tónové struktury; objekty je možné přehrávat, modifikovat a zkoumat řadou způsobů. K dispozici je rozsáhlá on-line nápověda. Pomocí přidaného MIDI vstupu a výstupu může AC Toolbox produkovat textové soubory, které lze použít jako data v dalších programech – konkrétně je možné vytvářet soubory partitur pro program Csound, seznam tónů pro Common Lisp Music, a tabulky pro program MAX. Důležitou metodou vytváření dat je zde použití generátorů - pro různé přístupy k tvorbě hudebního materiálu lze začlenit velké množství generátorů, dále také stochastické funkce, chaotické systémy, přechodové 33
tabulky, rekurzivní členění, morfologické mutace atd. AC Toolbox je napsán v jazyce Lisp a lze jej rozšířit přidáním funkcí v tomto jazyce - např. dalších generátorů. Adagio Jazyk pro tvorbu partitur, používaný v programu Carnegie Mellon Midi Toolkit (CMT). ALMA Alfanumerický jazyk pro hudební analýzu (Alphanumeric Language for Music Analysis), vytvořený v Institutu pro počítačové studie Newyorské univerzity (NYU). Hlavním cílem byla možnost používat nejen západní způsob notace. Je zahrnut základní překlad, možnost sluchových korektur (analogických k textovým korekturám) atd. AML AML (Algorithmic Music Language) je tvořen interpretem a kompilátorem. Kompilátor byl již použit v omezené verzi asembleru Digital Research MAC; generoval kód, který byl čten interpretem. Interpret AML byl napsán pro assembler Intel 8080, a vytvářel až 8 virtuálních strojů, které řídily analogové syntetizéry pomocí převodníků D/A a A/D. Každý virtuální stroj tvořil počítač, který generoval kód, speciálně navržený pro vznik hudby. Sada instrukcí poskytovala různé operátory pro manipulaci se zásobníky, čtení seznamu tónů, výpočet seznamu tónů v reálném čase, kreslení pseudonáhodných čísel, využití fraktálů atd. Verze, podporující MIDI protokol byla poslední, a fungovala na počítači Apple 2 se základní deskou Intel 8080, která mohla komunikovat s MIDI rozhranním Roland MPU-401. Tento systém používala řada studentů a skladatelů z oblasti Los Angels, řada z nich v rámci studijního programu na UCLA. Skladatel Jeff Rona z Los Angels napsal pro AML několik skladeb, které byly poprvé předvedeny v Denton TX tanečníky Seanem Greenem a Diannou McNeil. AMPLE Jazyk, podobný jazyku Forth, v němž jsou písmena a-g hudebními tóny. Změna na velká písmena označuje zdvih o oktávu, změna na písmena malá pokles o oktávu. Je možný multitasking. Animal Program Erica Lindemanna (ředitele projektu, týkajícího se procesování signálu, na IRCAM v letech 1988–1992); Animal (ANIMAted Language) bylo prostředí, kombinující grafický programovací jazyk, systém správy uživatelského rozhranní, a objektově orientovanou databázi. Arctic Jazyk pro funkcionální programování systémů, pracujících v reálném čase. ARES/MARS MARS je vývojový systém pro zvukovou syntézu a procesování zvuku (Digital Signal Processing) (DSP) v reálném čase. Lze přidat MIDI rozhranní a použít aplikaci jako hudební nástroj. Může sloužit pro výzkum zvuku, hudební produkci
34
a výuku počítačové hudby pro uživatele, kteří potřebují programovatelné zvukové zařízení pro provozování hudby v reálném čase. athenaCL Program Christopera Arizi pro modulární, polyfonní a polyparadigmatickou hudební kompozici v interaktivním prostředí na více platfomách s příkazovým řádkem. autoklang Aplikace Curtise Roadse v programovacím jazyce Algol pro počítač Burroughs B6700. *autom@ted_VisualMusiC_4.0 Program Sergia Maltagliatiho, v němž obrázky, vytvořené na základě přesného určení zvuků, znaků a barev, sledují změny v hudbě. Program lze konfigurovat tak, aby vytvářel náhodné variace hudební i vizuální složky od úrovně nejjednodušší hudebně-vizuální „buňky“. Každým kliknutím tak vznikají nové hudebně-obrazové kompozice. Band in a box Softwarový balíček pro MIDI aranžování v rámci Windows a Mac OS od společnosti PG Music Incorporated. Původní vydání z roku 1990 bylo určeno pro počítač Atari ST. Slouží k aranžování většiny stylů populární hudby, jakými jsou např. rock, country, jazz atd. BOLT Program Lynxe Crowea a Chucka Carlsona pro MIDI kontrolér Buchla Lighting. BreathCube Zařízení pro generování vokální algoritmické hudby na platformě Windows. Bubble Harp Program vyvinul v letech 1997-2011 Scott Snibbe pro iPad, iPhone a iPod Touch; kreslením přednastavených grafických struktur na obrazovce se generují minimalistické hudební objekty. Buddha Orchestra Freeware pro Windows a Ubuntu, který konvertuje vizuální objekty a představované obrázky, do MIDI a OSC událostí. CAL Jazyk podobný jazyku Lisp, který může manipulovat s MIDI daty a provádět další operace, související s činností sekvenceru (vytváření nových stop atd.) v rámci aplikace Cakewalk – viz http://www.cakewalk.com/devxchange/cal.asp s příklady programů CAL.
Canon Rogera B. Dannenberga z roku 1987, využívající jazyka C (XLisp) pro počítač Mac.
35
cgMusic Je freewarový program pro algoritmickou kompozici, generující tonální hudbu v různých stylech. Ukázky v MIDI a MP3 jsou dostupné na internetové stránce aplikace. CHANT Program vznikl na IRCAM v roce 1979 pro počítač PDP-11 v programovacím jazyce SAIL (autoři Xavier Rodet , Yves Potard, Conrad Cummings) a byl původně určen pro analýzu a syntézu hlasu; poté byly jeho možnosti syntézy výrazně rozšířeny. CHOPS Program Lynxe Crowea pro ovládání nástroje Buchla 400. ChucK Výrazně časově orientovaný programovací jazyk pro syntézu v reálném čase, kompozici a provádění hudby, který funguje na platformách Mac OS X, Linux, Microsoft Windows a iPhone/iPad. Je navržen tak, aby upřednostňoval čitelnost a flexibilitu pro programátory. Podporuje deterministickou souběžnost a mnohonásobné simultánní dynamické řídící procesy. Další klíčovou funkcí je možnost živého kódování – rychlé přidávání, odebírání a modifikace kódu u spuštěného programu (bez nutnosti jej zastavit nebo restartovat). Jedná se o vysoce propracovaný program, umožňující libovolně jemnou granularitu. Pro skladatele a výzkumníky se tedy může jednat o vysoce výkonný a flexibilní programovací nástroj pro budování komplexních aplikací pro audio syntézu a experimentování s ovládáním v reálném čase. Program ChucK z velké části navrhl Ge Wang jako postgraduální student společně s dalším autorem, jménem Perry R. Cook. ChucK je volně distribuován v rámci licence GNU (General Public License). V případě verze pro iPhone/iPad s názvem ChiP (ChucK for iPhone) je šířen pod omezenou licencí closed source a není v současné době určen pro veřejnost. CLM CLM (Common Lisp Music) je balíček pro hudební syntézu a úpravu signálu ze skupiny programů Music V, které vytvořil Bill Schottstaedt. Funguje v rámci různých Lisp implementací, nebo jako část audio editoru Snd (používajícího programovací jazyky Scheme, Ruby a Forth). Obsahuje velké množství oscilátorů, obálek, vlnových tabulek atd. Nástroje CLM jsou funkcemi jazyka Lisp. Existuje také jako implementace, fungující v reálném čase - Snd-rt, vyvinutá Kjetilem S. Matheussenem. (Tento software byl použit pro digitální změnu délky Beethovenovy 9. symfonie, čímž vznikla skladba Leifa Ingeho 9 Beet Stretc.) CMIX Cmix je balíček rutin pro editování, procesování a vytváření zvukových souborů. Zahrnuje knihovnu, navrženou tak, aby usnadňovala psaní programů v jazyce C. Existuje i verze pro Linux s názvem RTcmix, udržovaná Davem Topperem. RTcmix (Real-Time Cmix) pochází z programu MIX, který vyvinul Paul Lansky na Princetonské univerzitě v roce 1978 pro vytváření algoritmických kompozic pomocí digitálních audio souborů na sálovém počítači. Poté byly přidány funkce pro syntézu a aplikace byla v osmdesátých letech přejmenována na Cmix. Možnost
36
pracovat v reálném čase začlenili Brad Garton a David Topper v polovině let devadesátých, včetně využití objektového programování apod. Celé období od svého vzniku Cmix/RTcmix funguje v rámci řady počítačových platforem a operačních systémů včetně NeXT, Sun Microsystems, IRIX, Linux a Mac OS X. Vždycky se jednalo o open source projekt, což ho odlišovalo od komerčních syntetizérů a hudebního softwaru. V současnosti je rozvíjen skupinou výzkumníků počítačové hudby v Princetonu, na Kolumbijské univerzitě a Univerzitě ve Virginii. RTcmix nabízí množství jedinečných (nebo alespoň vrcholně neobvyklých) funkcí, pokud jej srovnáváme s dalšími jazyky pro syntézu a úpravu signálu. Má vestavěný analyzátor MINC, který umožňuje uživateli psát v jazyce typu C, a v některých ohledech se přibližuje dnešním hudebním programům, jakými jsou např. SuperCollider a Max/MSP. Využívá souboru instrukcí v podobě jednoho skriptu (soubor partitury), a také existují rutiny pro syntézu zvuku a procesování signálu (zvaných nástroje - instruments). Tím se liší od jazyků MUSIC-N, jakým je např. Csound, kde nástroje existují v dalším souboru, napsaném v jazyce specifikace, který staví rutiny z jednotlivých stavebních bloků, organizovaných jako operační kódy nebo jednotky generátorů, čili základní formální jednotky v jazycích skupiny NMUSIC. RTcmix má podobné funkce, jako Csound a další jazyky pro počítačovou hudbu, a také další styčné body, což znamená, že skripty, psané pro jeden jazyk, budou uživatelům jiného jazyka vypadat velmi povědomě (pokud nebudou okamžitě srozumitelné). Další informace lze nalézt na adresách: http://www.music.columbia.edu/cmix/rtrealtime.html, http://music.columbia.edu/cmix/history.html, http://www.musicainformatica.org/topics/cmix.php. CMN CMN (Common Music Notation) je balíček pro hudební notaci, napsaný v programovacím jazyku Common Lisp, využívající CLOS a font Sonata. Poskytuje obvyklé funkce a jedná se o plně uživatelsky modifikovatelné a programovatelné prostředí. Cmusic Jazyk, který je popsán jeho tvůrcem, F. Richardem Moorem v publikaci „Prvky počítačové hudby“ („Elements of Computer Music“). Common Music Jedná se o objektově orientované prostředí pro hudební kompozici. Vytváří zvuk transformováním vysokoúrovňové reprezentace hudebních struktur na nízkoúrovňové řídící zprávy pro množství cílů procesu syntézy: MIDI, CSound, Common Lisp Music (CLM), Music Kit, CMix, CMusic, RT, Mix a Common Music Notation (CMN). Common Music poskytuje rozsáhlou knihovnu kompozičních objektů, která uživateli umožňuje modifikovat a rozšiřovat systém pomocí vytváření různých hierarchických úrovní a specializací; je napsán v jazyce Common Lisp a funguje na řadě počítačů, včetně NeXT, Macintosh, SGI, SUN a 386. CompoSeq5 Prostředí pro kompozici hudby, používající na zásobníku založený jazyk. Umožňuje algoritmickou kompozici, sekvencování atd., včetně multitaskingu. Výstup probíhá
37
přes uživatelem určené rozhranní – např. pro řízení hardwarových analogových syntetizérů. CPN View Poskytuje knihovnu třídy C++ pro reprezentaci hudebních partitur; pracuje s partiturami v ALMA, *kern, NIFF a Esac. Umožňuje vizualizaci a analýzu hudby. Obsahuje překladače pro prakticky všechny hlavní způsoby kódování. Computoser On-line služba, generující algoritmickou hudbu bez lidského vstupu. Csound Csound je jedním z předních světových softwarových balíčků pro syntézu zvuku v tradici tzv. hudebních N jazyků, z nichž je nejznámější Music V. Je tvořen souborem pro řízení instrumentace a vkládaní pomocí partitury, napsaný v jazyce C pro snadné přenášení. Csound načítá soubory a ukládá jiné na disk, nebo u rychlejších počítačů totéž provádí v reálném čase pomocí DAC. Jeho obrovský rozsah detailních metod syntézy spolu s generováním partitur a MIDI vybavení je navíc doplněn o CDP transformační programy, takže se stává klíčovým nástrojem v počítačově řízeném hudebním studiu. Csound je k dispozici zdarma prostřednictvím internetu ke stažení a je distribuován také na disku se systémy CDP. V současné době existují rozsáhlé studijní zdroje pro seznámení se s programem, které obsahují detailní výklady, stovky příkladů partitur, zvukových vzorků a ilustrací - jedná se o publikace a grafická rozhranní, jaká nebyla v tomto rozsahu nikdy dříve k dispozici. Tato dokumentace a je k dispozici ve formátech PDF a HTML. Csound se stal v posledních několika letech předmětem obdivuhodného rozvoje s množstvím důležitých nezávisle se vyskytujících verzí, včetně „kanonické“ veřejné podoby, udržované Johnem Fitchem z univerzity v Bathu, jejíž poslední verze je dostupná pro většinu platforem. Existuje také velmi aktivní informovaná diskusní skupina. Nedávno vyvinula společnost Analog Devices speciální podobu programu Csound, fungující v reálném čase, nazvanou Extended Csound (nebo „XTCsound“) pro fungování na DSP čipech SHARC. Bylo vyvinuto množství funkcí většinou určených MIDI kontrolérům. Na druhé straně nemohla být začleněna řada algoritmů, které jsou zatím stále pod patentovou ochranou, jako např. syntéza pomocí fyzikálního modelování. Tuto zdokonalenou verzi programu Csound lze v současnosti získat pouze zakoupením typu XTCsound v podobě programové vývojové sady Software Development Kit (SDK), obsahující výkonnou šestikanálovou zvukovou kartu (pouze pro Win95). Aktuální verze programu je Wincsound4_08 a má začleněny následující typy syntéz a zařízení pro tvarování zvuku: aditivní a subtraktivní, formantovou, granulární, nelineární (FM, waveshaping), fyzikální modelování - syntézu vlnovodů a KarplusStrong algoritmus, spektrální transformaci a lineární prediktivní kódování. Dále jsou obsažena přídavná zařízení pro vytváření dozvuku, několik kanálů (úplně poslední verze podporuje vstup a výstup až osmi kanálů), podpora MIDI také výrazně pokročila.
38
CYBIL CYBIL je kompoziční jazyk pro tvorbu komplexních partitur v programu Csound. Je integrován v programu CECILIA, a lze jej užít pro vytváření partitur v jakémkoliv druhu nástrojového obsazení v programu Csound. Syntax jazyka CYBIL vychází z jazyka SCORE Lelanda Smithe a Common-Music Heinricha Tauba. Partitury jsou tvořeny řadou parametrů generátorů dat, jakými jsou sekvence, masky, linie apod. Tyto generátory lze dále modifikovat pomocí náhody, řízené náhody apod. DCMP Program v jazyce Fortran IV pro počítač IBM (autoři Grossi, Paoli, Sommi). Dub Cadet Generativní software, spolupracující se systémem Arduino a hardwarovém rozhranní pro vytváření hudby pomocí rotačního pohybu; vyvinul jej v roce 2012 Noah Hornberger. Elody Elody je prostředí pro hudební kompozici, které navrhuje Lambda-abstrakce hudebních struktur jako základní mechanismus pro reprezentaci uživatelem definovaných programů. Emily Howell Program, který na univerzitě v Santa Cruz vytvořil profesor David Cope v průběhu 90. let minulého století. Má interaktivní rozhranní, umožňující hudební i jazykovou komunikaci. Metodou „povzbuzování“ a „odrazování“ programu se Cope pokouší naučit aplikaci komponovat dle jeho vkusu. Jako zdrojovou databázi pro hudební výběr používá software pouze výstup z předchozího kompozičního programu, zvaného Experimenty v oblasti hudební inteligence (Experiments in Musical Intelligence) (EMI). Program je založen na skryté sémantické analýze (39). První album, vytvořené programem Emily Howell, bylo vydáno v roce 2010 vydavatelstvím Centaur Records a obsahuje skladby pro více klavírů a komorní orchestr; druhé je z roku 2012.1 Flavors Band Jazyk, vycházející s jazyka Lisp. fLOW Zvukové prostředí skladatele Karlheinze Essla, které vznikalo v letech 1998–2004 FOIL FOIL (Far Out Instrument Language) je programovací jazyk Davida Rosenbooma a Lynxe Crowea byl vytvořen v roce 1979 pro počítačový nástroj Touché. Foo Programovací prostředí Foo je tvořeno vrstvou jádra (Foo Kernel) a vrstvou řízení (Foo Control). Vrstva jádra je napsána v objektovém jazyce Objective-C a může do 1
Archiv s MIDI ukázkami chorálů v Bachově stylu, které program vytvořil, lze nalézt na adrese http://artsites.ucsc.edu/faculty/cope/5000.html, stať s popisem výzkumů Davida Copa v oblasti umělé inteligence lze nalézt na adrese http://artsites.ucsc.edu/faculty/cope/experiments.htm.
39
programovacího jazyka Scheme vstupovat pomocí sady písmen a primitiv (charakteristických tvarových segmentů), přidaných do interpreta Elk Scheme. Vrstva řízení je implementována v jazycích Scheme a OOPS, což je objektově orientované rozšíření jazyka Scheme. Zatímco vrstva jádra implementuje syntézu zvuku a moduly procesování stejně jako popis patchů a jazyk provádění příkazů, vrstva řízení poskytuje symbolické rozhranní pro jádro a implementuje charakteristické řídící abstrakce. Interakce uživatele s prostředím Foo probíhá pomocí psaní programů v jazyce Scheme, které mohou eventuálně definovat a realizovat patche pro syntézu zvuku (ne v reálném čase). FORMES Objektově orientovaný jazyk pro hudební kompozici a syntézu, napsaný v VLISP. FORMULA Jazyk/OS s možností multitaskingu pro počítače Atari ST a Mac. Vychází z jazyka Forth. Základní myšlenkou je reprezentace hudby jako spolupracujících procesů; např. každá část skladby může obsahovat odlišné procesy pro generování tónových výšek, trvání, hlasitosti a tempa. Fugue Funkcionální jazyk pro zvukovou syntézu. GROOVE První interaktivní počítačový systém pro kompozici a provozování hudby v reálném čase. Harmony Improvisator VST plugina, která skládá na základě pravidel klasické harmonie. Haskore Haskore je kolekce modulů Haskell, navržených pro vyjádření hudebních struktur na vysoké úrovni pomocí funkcionálního programování. Hudební objekty zde sestávají z jednoduchých (základních) pojmů, jakými jsou noty a pomlky; dále se používají operace pro transformování hudebních objektů (např. transpozice a změny tempa), a operace pro kombinování hudebních objektů kvůli vytváření komplexnějších verzí pro sekvenční a vrstvové kompozice. Z jednoduchých základů tak lze vyvíjet daleko bohatší hudební myšlenky. HMSL Hierarchical Music Specification Language je objektově orientované programovací prostředí pro kompozici experimentální hudby s důrazem na činnost v reálném čase. Vytvořili jej v roce 1980 Larry Polanski, Phil Burk a David Rosenboom na Mills College. Byl napsán v jazyce Forth. Je to program primárně pro algoritmickou kompozici; na rozdíl od jazyka CSound a dalších pro audio syntézu je HMSL primárně jazykem pro vytváření hudby, a proto se jeho rozhranní se zařízeními, vytvářejícími zvuk, děje pomocí MIDI. Je založen na vysoké míře znalosti praktik provozování hudby, systémů ladění a čtení partitur. Jeho hlavní rozhranní pro manipulaci s hudebními parametry se realizuje pomocí metafor tvarů, které lze vytvářet, měnit a kombinovat kvůli generování hudební faktury, nebo jako odpověď v reálném čase na naplánované události partitury. 40
HMSL byl velmi výrazně používán skladateli algoritmických kompozic přes dvacet let; kromě autorů programu (kteří jsou také skladateli), použili HMSL ve svých dílech např. Nick Didkovsky, The Hub, James Tenney, Tom Erbe a Pauline Oliveros. Hyperlisp Hyperlisp je MIDI programovací prostředí, pracující v reálném čase, vytvořené pomocí jazyka Common Lisp pro počítače Macintosh. Bylo vyvinuto speciálně pro projekt Hyperinstruments v Media Laboratory v MIT, a optimalizováno kvůli interaktivním systémům, které vyžadují rychlou odpověď. Hyperlisp nabízí hudebním programátorům dvě hlavní věci: rutiny pro procesování MIDI dat, a primitivy pro rozvržení funkcí aplikace. Programy, napsané v jazyce Common Lisp pro počítače Macintosh, mohou tyto úkoly plnit v širokém rozsahu MIDI aplikací, pracujících v reálném čase. IanniX Grafický editor pro tvorbu multidimenzionálních a multiformálních partitur, jakýsi druh „polyčasového metasekvenceru“, založeného na předchozím programu UPIC, vytvořeného Iannisem Xenakisem. Impromptu Programovací prostředí pro algoritmickou kompozici v reálném čase. Impro-Visor Program, který algoritmicky generuje jazzová sóla pomocí uživatelem specifikované stochastické bezkontextové gramatiky. IMPROVISOR pro AudioCubes Volně dostupný software pro algoritmickou kompozici, v němž lze tónové výšky a načasování paternů oddělit a společně propojit za pomocí AudioCubes, „chytrých“ hardwarových bloků, emitujících světlo, a vytvářet tak kompletně nové hudební paterny. Použil jej Mark Mosher a další skladatelé elektronické hudby. IMPROVISOR i Audiocubes vytvořil Bert Schiettecatte ze společnosti Percussa. Interactive Music Control Program Interactive Music control firmy Microsoft je komponenta ActiveX, použitá k dynamickému vytváření a přehrávání hudby na webových stránkách. Je používán jako objekt v rámci programů VBScript nebo JavaScript. Interactor Interactor je grafický nástroj, který vytvořili skladatelé Mark Coniglio a Morton Subotnick, umožňující interaktivní provozování hudby pomocí MIDI v reálném čase. INV Program, který vytvořil Curtis Abott na IRCAM v roce 1979 v jazyce C pro platformu Unix. invokator Program, jehož tvůrcem je také Curtis Abott z IRCAM v roce 1977 v jazyce C pro platformu Unix.
41
JFugue JFugue je sada Java tříd pro hudební programování. Pro reprezentaci hudebních dat včetně tónů, akordů a změn instrumentace atd., používá jednoduchých řetězců. Umožňuje také definovat hudbu pomocí paternů a provádět jejich zajímavé transformace, takže nová struktura vzniká z již vytvořených hudebních úryvků, díky čemuž jsou generovány nové informace. JFugue dokáže zapisovat MIDI data. Webová stránka programu obsahuje řadu příkladů a instrukcí. JMSL Java Music Specification Language je programovací prostředí pro experimenty v oblasti kompozice hudby a jejího provozování hudby. Vychází z jazyka HMSL (Hierarchical Music Specification Language) – je to Java port tohoto jazyka, vyvinutého Nickem Didkovskym, a je určen pro rozhranní k API JSyn. Tento balíček nabízí skladateli všechny funkce programovacího jazyka Java, stejně jako možnost hierarchizace, časování a filosofie HMSL. JSyn Jedná se o freewarovou API pro vývoj interaktivních zvukových aplikací v programovacím jazyku Java.2 JSyn vyvinul Phil Burk a kolektiv a je distribuován Burkovou společností Mobileer Inc. Nabízí pružnou metodu syntézy, založenou na generátorových jednotkách, a DSP architekturu, což vývojářům umožňuje vytvářet syntetizéry, rutiny pro přehrávání audia, a algoritmy pro efektové procesování v rámci Java, díky němuž je možná snadná integrace s dalšími rutinami Java (např. grafikou, uživatelským rozhranním atd.). K dispozici je plugina, dostupná pomocí webových prohlížečů pro spuštění programem JSyn podporovaných aplikací, distribuovaných pomocí webu. JSyn používá přirozených postupů, zapsaných pomocí jazyka C, díky nimž umožňuje Java programátorům vytvářet audio syntézu v reálném čase. Vychází z tradičního modelu generátorových jednotek, které mohou být propojeny pro vytváření komplexních zvuků. (Jedním z jednodušších příkladů je propojení generátoru bílého šumu s filtrem typu dolní propust, modulovaným generátorem náhodných čísel, čímž vzniká nápodoba zvuku větru.) Ačkoliv se v podstatě jedná o jazyk pro syntézu (vycházející z programu Csound a dalších MUSIC-N jazyků), má JSyn množství výkonných rozšíření a přídavných knihoven, včetně JMSL (aktualizace Java hudebního specifikačního jazyka HMSL) a JScore (notografický editor a knihovna), které výrazně zvyšují úroveň tohoto softwarového balíčku oproti běžné sadě rutin pro syntézu. Wire, grafický editor pro rutiny JSyn, také umožňuje vývojářům vytvářet řetězce DSP pomocí jednoduchého grafického uživatelského rozjranní, které dává API některým snadno použitelným programům, jako je např. Max/MSP. Komerční (ačkoliv nepříliš drahá) vývojářská licence způsobuje, že JSyn by měl být zahrnut mezi komerční aplikace. (Dále viz domovské stránky JSyn a také JMSL.) Kepler's Orrery Je to interaktivní simulátor gravitace, generující hudbu, vyvinutý v roce 2007 jako open source Java projekt, použitelný od roku 2009 v rámci telefonu iPhone.
2
API - application programming interface, čili aplikační programovací rozhranní, specifikuje, jak by měly některé komponenty programu vzájemně interagovat; v praxi je API nejčastěji knihovna, začleňující specifikace pro rutiny, struktury dat, třídy objektů a proměnné.
42
KeyKit Používá víceúkolový jazyk, vycházející z jazyka Awk, navržený pro manipulaci s MIDI daty v reálném čase a algoritmickou kompozici. Má GUI s mnoha okny, nabídkami a tlačítky, a obsahuje také vícestopý sekvencer a editor bicích paternů. Je začleněn i zdrojový kód, který lze snadno upravit. Keynote Interpretovaný programovací jazyk a GUI, nabízející algoritmické a realtime MIDI zpracování, hudební editor napsaný v Keynote (tedy nastavitelný) ve stylu piano-roll editoru s místními nabídkami apod. Kinetic Music Machine Založen na programu Music Box, který byl vylepšen a znovu vydán pod názvem KMM. Koan Pro Program, který vznikl v roce 1994, používal např. skladatel Brian Eno pro vytváření svého alba Generative Music 1. Nástupce programu - SSEYO Koan - vytvořili Pete Cole a Tim Cole ze společnosti Intermorphic, kteří získali technologii Koan v roce 2008. Program byl předváděn na výstavě Oramics v Londýnském muzeu vědy v letech 2011-2012. KyCE KyCE (Kymatica Compositional Environment), je přehledný a flexibilní jazyk, založený na dynamicky psaných skriptech. Je vhodný pro živá provedení (rekompiluje objekty v reálném čase), algoritmickou kompozici a experimentování. Kyma Jazyk pro specifikaci zvuku a manipulaci s ním. Je to vizuální jazyk a je založen na jednotkách, zvaných hudební objekty, spíše než na tónech standardní hudební notace. Struktury, které jsou v programu specifikovány, lze kompilovat pro generování samplů v reálném čase. V osmdesátých letech jej vytvořili Larry Polansky, Phil Burk a David Rosenboom na Mills College v jazyce Forth; umožňuje tvorbu systémů pro provádění interaktivní hudby. Je to tedy software pro algoritmickou kompozici a vytváření jakýchkoliv jiných programů, vyžadujících vysokou úroveň hudební informatiky. Byl distribuován společností Frog Peak Music a pracoval s velmi nízkými nároky na paměť. Lexikon-Sonate Program pro počítačem řízený klavír - skladatel Karlheinz Essl (freeware pro Mac OS). Loki Loki byl vytvořen pro transkripci hudby do MIDI. Obsahuje možnost harmonizace melodie a manipulace s ní. Aktualizované verze nabízí i možnosti interaktivity. LOOM Language Of Objects Of Music je vizuální programovací jazyk pro definování algoritmických procesů a kompozičních struktur.
43
LPC Program z roku 1975 pro počítač IBM 370 v jazyce Fortran IV (autoři Mian a Offeli). MaestroGenesis Volně dostupný nástroj, vyvinutý výzkumnou skupinou Evolutionary Complexity Research Group, která pomáhá amatérským hudebníkům realizovat hudební nápady. ManuScript Jednoduchý jazyk, vycházející z CAL, pro manipulaci s MIDI událostmi a specifickými daty programu Sibelius. MASC Program pro počítač C64, vycházející z jazyka Forth. McLeyvier Command Language Makrojazyk pro konfiguraci a řízení analogových oscilátorů, filtrů, VCA, LFO, zesilovačů, mixerů, hudební notace a synchronizace; jeho možnosti jsou obzvláště bohaté v oblasti tradičního kompozičního slovníku. Makra lze spouštět pomocí jména, hodnoty parametru (tzn. tónové výšky), času (absolutního nebo relativního v jednotkách minuty:sekundy:frames nebo takty:doby:tiky), aktivity kontroléru, alfanumerického vstupu atd. Melomics Název počítačového systému Melomics je složeninou slov genomika melodií (genomics of melodies) – jak už název napovídá, jedná se o speciální výpočetní systém pro automatickou kompozici hudby bez lidského zásahu, vycházející z biologických (evolučních) principů (genomika je obor genetiky, který se zabývá studiem genomů organismů). Program zakóduje každé hudební téma do genomu, a celá „populace“ hudebních skladeb je vystavena procesu evoluční vývojové dynamiky. Systém je tedy plně autonomní – jakmile byl naprogramován, skládá hudbu bez lidské intervence. Tato technologie, vytvořená na Univerzitě v Malaze, byla poté přenesena do komerční sféry – vznikla firma Melomics Media, která vyvinula dva počítačové klastry pro generování populární i soudobé vážné hudby. Výsledek těchto evolučních výpočtů je uložen na stránce Melomics3, která v současné době představuje obrovské úložiště hudebního obsahu. Vytvořené skladby jsou dostupné ve třech druzích formátů: k přehrávání ve formátu MP3, pro editaci jako MIDI a MusicXML, nebo v podobě partitur ve formátu PDF. Jak už bylo řečeno, zahrnuje systém Melomics dva počítačové klastry Melomics109 a Iamus, které jsou určeny k tvorbě populární a soudobé vážné hudby. Melomics109 vytvořil obrovské množství skladeb z oblasti populární hudby (přibližně 1 miliardu) ve všech základních stylech. Tento fakt (jak už bylo naznačeno v úvodu) by mohl změnit situaci v hudebním průmyslu, protože je tato hudba i s autorskými právy poskytována za velmi nízkou cenu (cca 0,99 $/kB MIDI dat), navíc v řadě formátů (viz výše), takže ji lze dále upravovat. Iamus je počítačový klastr, zaměřený na tvorbu soudobé hudby. Jeho první skladba s názvem Opus one pochází z roku 2010 a vznikala také na základě 3
http://melomics.com/
44
evolučních principů, takže nesimuluje styl žádného skladatele (na rozdíl od řady aplikací, které takto pracují – např. již zmíněný program s názvem Emilly Howel Davida Copa, nebo tzv. aranžérské programy). Jak už bylo řečeno v předmluvě, další kompozice s názvem Hello World vznikla v roce 2011, další čtyři byly premiérovány a poté natočeny natočeny Londýnským symfonickým orchestrem na album Iamus o rok později4.
Obr. 12: Počítač Iamus (55)
Metascore Program z roku 2008 (autoři Sorensen, Brown a Hedemann) podporuje tvorbu generativní hudby v souladu se značkami časové osy videa. MGP Aplikace je založena na logice konstrukce vět nebo frází hudebních partů. MIDAS Program Lynxe Crowa pro řízení nástrojů Buchla 400 a 700. MML Jazyk Macro Music Language, byl používán u některých domácích MSX počítačů. Umožňoval definovat devět MIDI kanálů s interními zvuky (čipy FM nebo AY-38910). MODE Prostředí Musical Object Development Environment má rámec Smalltalk-80 a sadu nástrojů pro hudební popis, editaci partitury, interaktivní provozování a digitální procesování signálu.
4
Více se lze o programu od samotných tvůrců dozvědět na adrese http://www.youtube.com/watch?v=ETGDbWvWCbM.
45
MOM Program autorů z Princetonské univerzity G. Winhama a M. Zuckermana z roku 1974 pro počítač HP2100A. Moxc Programovací prostředí z roku 1984, velmi vhodné pro tvorbu interaktivních hudebních programů, bylo představeno na Mezinárodní konferenci počítačové hudby v roce 1986. Autorem je R. B. Dannenberg, program byl rozšířením programovacího jazyka C. Moxie Jazyk pro počítačovou syntézu hudby v reálném čase, napsán v XPL. MPL Musical Program Library je kolekce funkcí v APL, která manipuluje tóny a daty pro organizaci času v maticích. Byla výrazně využívána na univerzitě v Melbourne, v současnosti pouze jejím vývojářem v rámci Mac OSX s APLX od microAPL ve Velké Británii. Ukázku je možné nalézt na adrese: http://www.timara.oberlin.edu/~gnelson/mp3s/Long.mp3s.html. MSQ Projekt MSQ poskytuje otevřený, snadno editovatelný souborový formát, určený pro algoritmickou kompozici, stejně jako pro řízení MIDI nástrojů v reálném čase. MSQ formát (prostý ASCII textový formát souboru), reprezentuje sekvence MIDI příkazů v chronologickém pořadí a to i tehdy, když je prezentováno více MIDI stop současně. Neposkytuje pouze převod MIDI souborů na čitelný text, protože je to sám o sobě dobře definovaný a s MIDI kompatibilní souborový formát. Mup Vytváří vysoce kvalitní PostScript nebo MIDI výstup z textového popisu hudby. Je dostupný pro DOS a UNIX, a ve formě zdrojového kódu po kompilaci i pro mnoho dalších systémů. MusiGenesis Program z roku 2005, vytvářející hudbu pro Windows. MUS10 V podstatě implementace jazyka Music V; autorem je pravděpodobně Leland Smith. Jiný název pro tento program je MUSCMP. MUS8 Program R. Boudinota z roku 1976 pro počítač MITS Altair, napsaný v jazyce BASIC. MusBox neboli MBox Hudební kompilátor pro Sampson box, používaný v CCRMA. Znovu implementován do programu Sambox, původně se ale jednalo o hudební program, vytvořený na CCRMA v letech 1979-1990.
46
MUSCMP Hudební kompilátor, napsaný autorem jménem Tovar na začátku 80. let. V podstatě je to implementace programu Music V. MUSIC 10 Vytvořili J. Chowning a A. Moorer ve Stanfordu. Music 11 Nástupce jazyků Music 360; Music 11 byl používán v experimentálním hudebním studiu v MIT v letech 1973-1975. MUSIC 360 Program vytvořil Barry Vercoe na MIT v roce 1969 pro počítač IBM/360 v jazyce Fortran IV a asembleru 360. MUSIC 4B Autory aplikace z roku 1964 v jazyce Fortran IV jsou Godfrey Winham a Hubert Howe z Princetonu. MUSIC 4BF Další verze výše uvedeného programu z roku 1972. MUSIC 4F ORPHEUS Aplikaci vytvořil Arthur Roberts z Argonne National Laboratory v roce 1967 pomocí jazyka Fortran IV. MUSIC 6 Předchůdce jazyka MUS10 pochází pravděpodobně z roku 1968; zřejmě byl napsán Davidem Poolem. Jedná se o jinou implementací Music V. Music Box Program, ve kterém se propojují ikony, v podobě ascii textu; je určen pro počítače IBM PC. Music Composition Language Program umožňuje 8 bitové samplování, grafickou aditivní syntézu a sekvencování pomocí příkazového řádku. Data se vkládají pomocí klávesnice nebo světelného pera. Funkce „Film Music Processor“ umožňuje editaci pomocí různých time kódů, práci s okénky, hudebním střihem a synchronizačními body. Music-1000 Jazyk, umožňující tvorbu partitur a instrumentaci, určený pro signálový procesor DMX-1000. MUSIC7 Vytvořil Lejaren Hiller v jazyce Fortran IV. MusicDNA Composer MusicDNA Composer je aplikace pro tvorbu tonální hudby; používá jednoduché rozhranní pro vytváření melodií, harmonií a kontrapunktu v rozmezí od jednohlasých 47
skladeb pro klavír až po symfonickou hudbu. Kód je kompilován jednak na MIDI data, jednak na tištěnou partituru ve formátech PNG a PDF, které lze stáhnout nebo přímo zobrazit v prohlížeči. Výsledek lze pak opět snadno syntetizovat, nebo interpretovat pomocí „živých“ instrumentalistů. Jazyk „zná“ základy harmonie a kontrapunktu a je schopen realizovat skladatelovy požadavky. Témata a melodie je možné použít jako funkce a sdílet je s dalšími autory, takže skladatelé mohou spolupracovat stejným způsobem, jako programátoři. Protože jsou skladby uloženy na server MusicDNA, je možné tyto kompozice odkudkoliv editovat. Stránka navíc umožňuje ukládat formáty MP3, MIDI, tištěnou hudbu atd., takže může sloužit i k prezentaci vlastní tvorby. MusicKit Music Kit je objektově orientovaný systém pro výstavbu hudby, zvuku, signálové procesování a MIDI aplikace v programovacím prostředí NEXTSTEP. Byl použit v tak rozmanitých komerčních aplikacích, jakými jsou hudební sekvencery, počítačové hry a také programy pro úpravu dokumentů. Nejrůznější pedagogové i studenti používali program Music Kit v řadě oblastí, souvisejících s provozováním hudby, vědeckými experimenty, fyzikálním modelováním apod. MusicScript Tento programovací jazyk vytváří celou kompozici pomocí souboru skriptů. Na rozdíl od např. jazyka Csound je tento velmi jednoduchý na pochopení (tzn. „byl vytvořen hudebníky pro hudebníky“). MusicXML MusicXML je univerzální překladač notace historické hudby od 17. století. Byl navržen jako formát pro notaci, analýzu, uchování a provozování historické hudby. MUSIGOL MUSIGOL byl to programovací jazyk, vycházející z jazyka Algol, který byl navržen po řadě programů MUSIC I-V v Bellových laboratořích. Fungoval na počítači Burroughs B5500 a používal Adage Ambilog 200 jako DAC. MUSIC-N Jedná se o skupinu programů pro tvorbu počítačové hudby a programovacích jazyků, vycházejících z programu MUSIC, který napsal (jak už bylo řečeno) Max Mathews v roce 1957 v Bellových laboratořích. MUSIC byl prvním počítačovým programem pro generování digitálních zvukových vlnových průběhů pomocí přímé syntézy; byl tedy jedním z počátečních programů pro tvorbu hudby (ve skutečnosti spíše zvuku) pomocí počítače, a určitě prvním programem, který byl široce akceptován komunitou hudebních výzkumníků (což lze odvodit z úkolů, které dostával). Všechny programy, vycházející z MUSIC-N mají více méně podobnou strukturu – tvoří je knihovna funkcí, postavená na jednoduchém procesování signálu a rutinách pro syntézu pomocí generátorů. Tyto jednoduché kódy jsou pak uživatelem převáděny na nástroje (obvykle pomocí souboru textových instrukcí, ale častěji grafického rozhranní), vytvářející zvuk, který je potom přehráván dalším souborem, zvaným partitura, specifikujícím tónové výšky, jejich trvání, amplitudu a další parametry. Některé varianty jazyka nástroj a partituru slučují, většina ale stále rozlišuje mezi funkcemi na úrovni řízení (které pracují v oblasti hudební struktury), a funkcemi, pracujícími v oblasti samplovací frekvence generovaného audia (čili v oblasti 48
zvuku). Výraznou výjimkou je ChucK, sjednocující – jak už bylo řečeno - časování audia a jeho řízení do jednoduchého rámce, umožňujícího libovolně jemnou granularitu. To přináší pokrok díky větší flexibilitě a větší čitelnosti kódu, ale také nevýhody omezenějšího provádění. Do programu MUSIC je implementována řada vysoce originálních (a dodnes velmi bezproblémových) prvků, jedná se tudíž o jeden z nejlepších způsobů, jak vytvářet zvuk na počítači. Mnoho implementací Maxe Mathewse, jakými jsou např. použití předvypočtených polí pro vlnové průběhy a úložiště obálek, použití plánování procesů atd., se stalo běžnou normou pro většinu hardwarových i softwarových systémů, určených pro syntézu a procesování zvuku. Série programů MUSIC měla řadu následovníků. MUSIC-N a odvozené programy jsou dostupné jako kompletní soběstačné programy, které mohou mít různé druhy uživatelského rozhranní – od textového po GUI. Patří sem např.: MUSIC II, MUSIC III, MUSIC IV (všechny vyvinuty v Bellových laboratořích), MUSIC IV-B (vyvinutý na Univerzitě v Princetonu; běžel na hlavním sálovém počítači IBM), MUSIC IV-BF (přepsán do jazyka FORTRAN, proto se stal přenosným), MUSIC V – široce rozšířený akustický kompilátor, poslední z linie Bellových laboratoří; byl značně využíván na IRCAM v Paříži Johnem Gardnerem a Jeanem Louisem Richerem kvůli možnosti upravovat digitalizovaný zvuk a syntetizovat zvuk nový, MUSIC 360 a MUSIC 11 (napsal Barry Vercoe na MIT; vychází z MUSIC IVBF), další jazyky pro počítačovou syntézu se o tento modulární systém opírají (např. Reaktor). S tímto jazykem souvisí i programy Csound a RTcmix jakožto softwarové knihovny, k nimž lze přistupovat pomocí různých nadstavbových a programovacích jazyků (např. C, C++, Java, Python, Tcl, Lua, Lisp, Scheme atd., a řada dalších systémů pro tvorbu hudby, jakými jsou Pure Data, Max/MSP, a také pluginové rámce LADSPA a VST). NetSound NetSound je strukturovaný audio skladatel a syntetizér, který renderuje zvuk v reálném čase pomocí různých algoritmů syntézy. Program byl vyvinut společností Machine Listening Group v Media Lab. Nyquist Funkční programovací jazyk pro kompozici a zvukovou syntézu. Používá syntax jazyka Lisp, procesování signálu, a mnoho sémantik, souvisejících s organizací času a transformacemi nejrůznějších událostí. ORGANUM 1 Program z roku 1974 pro počítač IBM 370, vytvořený pomocí jazyka PL/I, autorem je Tisato. OUTPERFORM Program autorů D. Jaegera a D. Lestera z Torontské univerzity z roku 1972 pro počítač PDO-11, napsané v jazyce Fortran IV. PATCH Program Lynxe Crowa pro řízení nástrojů Buchla 300, 400 a 500. 49
Patchwork Patchwork je grafické interaktivní prostředí pro počítačem podporovanou kompozici, které je zaměřeno na pomoc skladatelům pro generování a zpracovávat hudebního materiálu. Toto obecné prostředí s možností rozšíření lze snadno adaptovat pro dosahování velmi odlišných výsledků. Pcmusic Pcmusic používá textový ASCII soubor, zapsaný ve vstupním jazyce pcmusic, a vytváří odpovídající zvukový soubor ve formátu WAV. Z těchto důvodů je pcmusic členem kategorie programů, která se někdy nazývá „akustické kompilátory“. Pcmusic je verze programu pro syntézu zvuku s názvem cmusic pro počítače IBM. Petal Rosegarden je integrovaný MIDI sekvencer a editor pro hudební notaci. Je to freeware pro operační systém Unix, fungující i na systémech Linux, FreeBSD a SGI IRIX, nyní také OpenVMS. PILE Program Paula Berga z Institutu sonologie v Utrechtu pro počítač DEC PDP-15 z roku 1977 v jazyce Macro. Pla Vysoce úrovňový programovací jazyk, napsaný v jazyce SAIL. Umožňuje i paralelní průchod zpráv. PLACOMP Program z roku 1978 pro počítač PLATO (CDC) (autoři D. Murray, J. Beauchamp a G. Loitz z Univerzity v Illinois). PLAY (PLAY1, PLAY2) Jazyk pro hudební syntézu v reálném čase. Plogue Bidule Program pro platformy Windows i Mac OS používá podobný způsob modulárního propojování funkčních objektů, jako programy Pure Data a Max/MSP. PMML Jazyk pro popis a zpracování hudebních událostí, navržený pro počítačem řízené performance s MIDI nástroji. Podporován je přímý popis hudby, algoritmická kompozice a transformace hudebních prvků. POD6, POD7 Program Barryho Truaxe ze Simon Fraser University z roku 1975 pro počítač HP2116, vytvořený pomocí programovacího jazyka Fortran IV. PROD Program M. Greena.
50
Processing Freewarový programovací jazyk pro Windows i Mac OS X z MIT, který se snaží usnadnit práci při programování grafiky a zvuku. Pyrite Objektový programovací jazyk, podobný jazyku Lisp, implementovaný jako objekt pro použití v rámci systému Max. pysco Modul v jazyce Python pro generování a zpracování hudebních událostí. Výstup je v současné době jen ve formátu SCO jazyka Csound, cílem je ale podporovat i směřování MIDI dat a MIDI soubory a také uživatelem rozšířitelnou podporu pro další druhy výstupů. Q Q je moderní funkční programovací jazyk, založený na principu přepisovacího pravidla. Programy jsou jednoduše kolekcí rovnic, použitých pro vyhodnocení výrazů v symbolické podobě. Q umožňuje vytvářet prostředí pro MidiShare, vyvinuté na Centre National de Création Musicale, a také má základní audio rozhranní. To bylo později výrazně vylepšeno (byly přidány moduly pro modulární syntézu a DSP). Rozhranní MidiShare vytváří v rámci Q „přátelské“ prostředí pro MIDI programování v reálném čase. QGen2 Algoritmický kompoziční program, napsaný Alexejem Archipenkem (projekt Rhaos). Quasimodo Quasimodo je pokročilé rozšiřovatelné MIDI řídící prostředí, fungující v reálném čase, které generuje a zpracovává audio a MIDI data. Quasimodo podporuje programovací jazyk Csound, tematickou grafiku, a jednoduchý skriptovací jazyk pro návrh uživatelského rozhranní pro ovládání v reálném čase. Podporuje soubory partitur Csound, MIDI vstup v reálném čase, a v neposlední řadě i vlastní uživatelské rozhranní pro přehrávání audio a MIDI skladeb. Ravel MIDI programovací jazyk, podobný jazyku C. Knihovna pro kompozici v reálném čase (Realtime Composition Library) v prostředí Max Tato knihovna – kolekce patchů pro Max (interaktivní programovací prostředí pro multimédia, hudbu a MIDI) - poskytuje možnost experimentovat s množstvím kompozičních technik, jakými jsou seriální postupy, permutace a řízená náhoda. V této knihovně je řada funkcí, které jsou často při algoritmické kompozici velmi užitečné. Ačkoliv je založen na paradigmatu, vycházejícím ze seriálního způsobu myšlení, jeho další vývoj se nepohybuje směrem určité konkrétní estetiky, ale poskytuje programovací prostředí pro testování a vývoj hudebních strategií.
51
Reaktor Reaktor je grafické modulární softwarové hudební studio, vytvořené společností Native Instruments (NI). Umožňuje hudebníkům a zvukovým specialistům navrhovat a budovat jejich vlastní nástroje, samplery, efekty a nástroje pro zvukový design, což je podporováno mnoha nástroji, které je snadné načíst, a efekty (od emulace klasických syntetizérů po zcela bizarní futuristické nástroje). Dále program obsahuje více než 3000 nástrojů, které lze načíst z rostoucí uživatelské knihovny (všechny lze zdarma vyzkoušet, uživatelsky upravit nebo analyzovat). Přehrávač Reaktor je freewarová omezená verze softwaru, umožňující přehrávání nástrojů, vydaných společností Native Instruments; jejich editace ale možná není. V roce 1996 vydala Native Instruments program Generator ve verzi 0.96 – modulární syntetizér pro PC, vyžadující vlastní zvukovou kartu pro dosažení nízké latence. Následně byla v roce 1998 provedena změna designu a začleněna nová struktura s integrovanými ovladači od jiného výrobce kvůli možnosti využít standardní zvukovou kartu s operačním systémem Windows. V roce 1999 je vydán Reaktor 2.0 (generátor/transformátor) pro Windows i Macintosh, do něhož byl začleněn displej pro zobrazování filtrů a obálek v reálném čase, a také granulární syntéza. V následujícícm roce je umožněna i podpora pluginové verze pro formáty VST, VSTi, DirectConnect, MOTU a DirectX (jedná se o verzi programu 2.3). Ve verzi 3.0 (vydané v roce 2001), Native Instruments provedl změnu návrhu audio zařízení a grafického designu. Následné rozšíření modulů pro syntézu a sampling, přidání nových řízených modulů (XY řízení) a správa dat (tabulky událostí) výrazně rozšířily nabídku programu. Verze 3.5 vylepšila činnost VST a řízení samplingu a umožňuje kompatibilitu s mnoha platformami. Reaktor 4 je dalším vylepšením v oblasti stability, nástrojové knihovny, GUI, a v neposlední řadě i snadného použití VSTi. V roce 2003 najala společnost Native Instruments Vadima Zavalishina, vývojáře softwarového balíčku Sync Modular. Zavalishin zastavil vývoj svého softwaru a začlenil a prohloubil úroveň DSP operací v Reaktoru, která je známa jako Reaktor Core Technology. Jeho pracovní podíl společně s dalším vývojářem Martijnem Zwartjesem vedl v dubnu 2005 k vydání verze Reaktor 5. Core Technology byla zpočátku díky své komplexnosti pro návrháře nástrojů příliš komplikovaná. Verze programu Reaktor 5.1, z konce roku 2005 obsahuje nové moduly Core Cell a také zdarma aktualizaci celé nové série FX efektů a ansámblů (včetně odstranění určitých chyb). Polsední verze má označení 5.1.5.002.
Obr. 13: Příklad struktury ansámblů ve verzi programu Reaktor 5 (57)
52
Z hlediska koncového uživatele je dnes Reaktor nástroj pro tvorbu a zpracování zvuku s modulárním rozhraním, což znamená, že se jeho patche skládají z modulů, které jsou různým způsobem propojeny, a umožňují vizuální interpretaci „toku“ signálu. Stavební bloky, použité v programu, dávají uživatelům naprostou svobodu ve výběru možností, jak utvářet výsledný zvukový design. Moduly jsou rozděleny v rámci určité hierarchie, napomáhající přehlednosti při práci s patchi. Okno s patchi umožňuje (stejně jako u jiných programovacích prostředí) procházet vnitřní strukturou uživatelského modelu. Mnoho předpřipravených objektů v programu Reaktor lze upravovat a stejně tak lze velmi rychle generovat objekty nové. Každý z modulů je definován svou vnitřní funkcí a jeho rozšiřování uživatelem je relativně snadné. Objekty, které jsou v programu k dispozici, sahají od jednoduchých matematických operátorů až po rozsáhlé zvukové moduly. Implementace Core Technology do verze 5 umožňuje uživateli prohlížet si a upravovat strukturu všech stavebních bloků typu Core module. I když takové úpravy mohou být mimořádně výkonným nástrojem, [6] úspěšná manipulace s Core Cells s dobrými výsledky vyžaduje samozřejmě hlubší znalosti práce s programem (čili generování signálů a jejich zpracování). Native Instruments podporují tyto funkce pomocí online srovnávání Core implementace jednoduchých DSP algoritmů s kódem C++. Reaktor umožňuje uživateli vkládat proměnné (statické nebo dynamické), které slouží k vymezení vlastnosti patche. Od verze 4 podporuje Reaktor uživatelsky generovaný grafický obsah, což mnoho uživatelů využívá pro tvorbu originálního vzhledu svých nástrojů. Hotová struktura programu může být načtena do hostitelského sekvenceru (například Steinberg Cubase nebo Ableton Live), a také používána ve verzi standalone i jako plugina pro generování zvuku nebo jeho zpracování (multiformátový načítač je součástí softwaru). Všechny ovládací prvky jsou schopny MIDI automatizace. Knihovna je jedním z významných prvků tohoto softwaru; lze zde najít širokou škálu zvukových generátorů a efektů. Reaktor 4 má knihovnu s 31 ansámbly, pátá generace softwaru obsahuje 32 nových modulů (i když některé z nich jsou aktualizace nástrojů z knihovny Reaktoru 4). Rez Jedná se vlastně o počítačovou hru; díky jejímu charakteru je ale možné ji do jisté míry taktéž považovat za software, generující hudbu. Sambox Reimplementace programu MusBox, což byl – viz výše - původní program pro tvorbu hudby na CCRMA v letech 1979-1990. SAOL Structured Audio Orchestra Language je jazyk pro hudební syntézu a efektové procesování, který je součástí standardu MPEG-4 (ISO/IEC 14496-3). Od doby jeho vzniku následovalo množství nových rozšíření (většinou v oblasti definování generátorových jednotek). Ve standardu MPEG-4 je SAOL použit pro přenos popisu syntézy, řízení MIDI, nebo nový formát partitury, zvaný SASL, a také pro přenos algoritmů efektového procesování, které jsou aplikovány na původní audio signál (zakódovaný jako vlnový průběh) v rámci MPEG-4.
53
Sapphire Akustický kompilátor – program, který používá zdrojový soubor, zapsaný v programovacím jazyce sapphire, a je schopen generovat zvukové vzorky. Sapphire může vytvářet libovolně komplexní zvuky, i když jejich výpočet může zabrat několik hodin. SCRIPT Program společnosti New England Digital Corp. z roku 1984 v jazyce XPL pro řízení nástroje Synclavier. Scripthica Jedná se o webové prostředí pro výuku hudby, její poslech, sdílení a také vytváření algoritmické počítačové hudby. SDIF Formát Sound Description Interchange Format je v současnosti používaný standard, který může ukládat širokou paletu možností reprezentace zvuku včetně spekter, časových domén a modelů vyšší úrovně. Obsahuje datový formát, a také sadu standardních popisů zvuku a jejich oficiální reprezentaci, je pružný při popisu nového zvuku a nových druhů dat. SEELEWASCHEN Další zvukové prostředí skladatele Karlheinze Essla z roku 2004. Silence Silence je rozšířitelný systém pro tvorbu hudby na počítači. Zahrnuje jazyk MML (Music Modeling Language), který reprezentuje hudbu jako přímý necyklický graf uzlů, což mohou být tóny, skupiny tónů, jejich transformace, nebo procesy generování tónů. MML souvisí se zvukem jako VRML s obrazem. V současnosti program používá své vlastní Java rozhranní a Csound jako zařízení pro syntézu zvuku. SKINI Synthesis toolKit Instrument Network Interface je jazyk navržený tak, aby byl kompatibilní s MIDI a rozšiřoval jeho možnosti možná dílčím, přesto však podstatným způsobem, protože využívá zpráv, založených na textu. SKINI byl zamýšlen pro proces syntézy v rámci her nebo VR simulací, tvorbu partitur, mixování, fungování v reálném i nereálném čase, syntézu řízenou JAVA atd. SMDL Standard Music Description Language (SMDL) je definován (ve standardu ISO/IEC Draft International Standard 10743) jako architektura pro reprezentaci hudebních informací samotných, nebo ve spolupráci s textem, grafikou, nebo dalšími daty, potřebnými pro účely publikování nebo obchodu. SMDL je aplikace HyTime, spadající pod standard International Standard ISO/IEC 10744 Hypermedia/Timebased Structuring Language. SMOKE Jazyk pro reprezentaci hudby pomocí hudebního objektu Smalltalk s jádrem (Smoke), který usnadňuje formální popis nízkoúrovňových hudebních dat, jakými 54
jsou třeba MIDI události, ale i vysokoúrovňových struktur – např. akordických sledů a dalších objektů hudebního druhu. V oblasti objektově orientovaného programovacího prostředí je reprezentace hudebních objektů popsána pomocí hierarchie programových úrovní objektů. Snd Snd je zvukový editor, modelovaný na základě programu Emacs, který lze uživatelsky upravovat pomocí syntaxe Emacs (podobné Lisp). SoundHelix Freewarový Java rámec pro algoritmickou hudební kompozici, založenou na principu náhody a vycházející z omezeného náhodnostního generování (CRG) SoundModel (CCPL) Common Composer's Programming Language je počítačové programovací prostředí pro podporu kompozice a výzkumu v oblasti elektroakustické hudby. SoundModel je částí CCPL, nesouvisí s žádnou konkrétní syntézou, a lze s ním vytvářet rozhranní k mnoha různým způsobům tak dlouho, dokud nejsou parametry relativně podobné akustickému zvuku. Jazyk lze použít pro popis širokého spektra sonických struktur s komplexním dynamickým chováním a komplikovanými vnitřními vztahy, díky čemuž je velmi přínosný při tvorbě tembrální hudby. SSP Program G. M. Koeniga z Institutu sonologie v Utrechtu z roku 1975 pro počítač PDO-15/20 v jazyce Macro-15. SSSP Aplikace pro strukturovanou syntézu zvuku (Structured Sound Synthesis Program). ST Program vytvořil Iannis Xenakis na CENAM v jazyce Fortran IV pro počítač IBM 360. STK STK (Synthesis toolkit) je sada generátorových jednotek, hudebních nástrojů a také úrovní modelů provozování, napsaná v jazyce C++. STORM Program Lynxe Crowea pro speciální MIDI ovladač Buchla Thunder. Strasheela Kompoziční systém, používající programování s omezujícími podmínkami, podporující kompoziční postupy, založené na vysoce komplexních pravidlech (jakým je např. klasická harmonie). Scripthica Webové prostředí pro výuku hudby, její poslech, sdílení a hlavně vytváření algoritmické počítačové hudby.
55
SuperCollider Server Následovník programu SuperCollider 2 pro Macintosh OS9. Syntéza se provádí pomocí oddělených procesů (serverů), řízených zprávami OSC, generovanými klientem. Pro řízení klienta lze ale použít jakýkoliv software, který vytváří zprávy OSC. Knihovna funkcí procesování zvuku je nyní v serveru implementována jako řada plugin C++ a umožňuje uživateli napsat vlastní verze. SC Server zahrnuje i klienta, jehož jazyk je podobný SC 2, ale je rozšířen o určité výpůjčky z notace funkčního programování. Obsahuje výkonné úrovně manipulace s daty a vícenásobnou průchodnost dat pro algoritmickou kompozici. Jsou podporovány i GUI, MIDI in/out, vstup pomocí joysticku, vstup z tabletu Wacom apod. Program je optimalizován pro práci v reálném čase. SC umožňuje vytvářet hudbu skoro z jakéhokoliv zdroje (textů, fraktálů atd.) a v jakémkoliv stylu. Je to obtížný jazyk, poskytuje ale skoro neomezené možnosti. Symbolic Composer Programovací jazyk, založený na jazyku Lisp pro symbolickou manipulaci s hudbou – tzn. melodií, rytmem, tóny, jejich trváním, harmoniemi, tonalitou, akordy a intervaly. Obsahuje extrémně komplexní funkce. SYMPFONICS Program B. Vassaura z Univerzity v Tulse z roku 1972 v jazyce Fortran IV. Synestesia SyLauri Gröhn vytvořil software Synestesia pro generování hudby (MIDI soubory) z jakékoliv fotografie ve velmi krátkém čase. SYN4B Aplikace Neila Rolnicka a Phillipa Prevota vznikla v roce 1978 na IRCAM speciálně pro počítač LSI-11/03. SynSeq.pm Modul pro hudební syntézu a sekvencování. SYNTA L-II Program Wayena Slawsona z Pittsburghské univerzity z roku 1977, napsaný v jazyce Fortran IV pro počítač PDP-10. Tclmidi MIDi jazyk pro tvorbu a editaci MIDI souborů ve formátu Standard MIDI Files. TREE/COTREE Program Curtise Roadse z MIT z roku 1978. Virtual MIDI Machine Programovací jazyk, umožňující posílat a získávat MIDI zprávy, s vestavěnými knihovnami pro vyšší úroveň MIDI funkcí. VVVV - A Multipurpose Toolkit Obdoba programu Max/MSP/Jitter s odlišnou strukturou, ale podobnou metodou, využívání modulární struktury; je určen jak pro generování a zpracování videa, tak 56
pro tvorbu interaktivních instalací, 3D objektů, analýzu zvuku, komunikaci pomocí MIDI, DMX, OSC, TCP/IP atd. WolframTones Algoritmický skladatel, založený na 1dimenzionálních celulárních automatech. Zel Počítačový jazyk pro vytváření MIDI dat. Jeho funkce zahrnují: výkonné makro funkce, automatickou distribuci tónů do více stop, generování sekvencí, ovladače tempa i parametru velocity, automatickou generaci pitch bendu, formáty trvání v podobě celočíselné/zlomkové/desetinné atd., přesnou kontrolu polohy tónu, neomezený počet stop, náhodný nebo sekvenční výběr ze seznamu maker (je možné automaticky aplikovat makra, založená na přesném spuštění tónu v čase), izolaci toku hudebních dat, smyčkování, definování a transpozice sad tónů, podporu MIDI textů a meta-událostí.
57
4. Systemizace programů pro počítačem podporovanou algoritmickou kompozici 4.1 Kritéria systemizace Jak už bylo řečeno, je termín program pro počítačem podporovanou algoritmickou kompozici, zkráceně kompoziční program, obecný pojem, popisující nejrůznější druhy aplikací; proto je jeho přesná definice nemožná a vyžaduje další členění z důvodů odlišných zaměření jednotlivých programů. V případě jedné z oblastí - interaktivních softwarových systémů, bez nichž by nebyly určité realizace komplexní a novátorské elektroakustické hudby vůbec možné – se dokonce ani nejedná o programy s určitými funkcemi, ale o programovací prostředí, umožňující sestavit obrovské množství konkrétních aplikací. Navíc (tak, jako není v současné době zcela snadné definovat hudební nástroj, protože může nabývat velmi různorodých a mnohdy značně bizarních podob) existuje dnes i několik pohledů na to, co je vlastně kompoziční proces, s čímž souvisí třeba obtížnost najít jasnou hranici mezi aplikacemi pro zpracování zvuku a kompozičními programy (viz dále). Program totiž může sloužit – ať už v souladu se záměrem jeho tvůrce, nebo zcela jiným, programátorem ani nezamýšleným, způsobem – k řadě účelů od tvorby pouze rámcové a přibližné (jako jakýsi kadlub), nebo naopak pro zcela detailní vypracování skladby stylově zcela konkrétně zacílené, pro tvorbu „tradičnějších“ struktur s výstupem v podobě partitury, nebo také ryze tembrální hudby, ať už vytvářené interaktivně nebo ne atd. Kromě toho může kompoziční proces zcela legitimně probíhat i tak, že se vytvářejí elektroakustické kompozice pomocí manipulací se softwarovým nebo hardwarovým zařízením pro tvorbu a zpracování zvuku, často s využitím improvizace; jestli se jedná o kompozici, nebo pouhý amorfní tvar, je dáno spíše výslednou podobou skladby než procesem vzniku. V souladu s konvencí v anglicko-americkém prostoru lze tedy označovat za kompoziční programy nejen ty, které generují hudební struktury s určitými tónovými vztahy, rytmickou strukturou, dynamickým a tembrálním rozvržením, řadou procesů, promyšlenou sémantickou rovinou apod., ale i ty softwarové systémy, produkující ryze tembrální hudební objekty (které však mohou být dlouhé jako celá skladba) pomocí procesování jednoduššího nebo velmi komplikovaného vstupního signálu – čili tzv. efekty. Určitě nebudeme za kompoziční program považovat efekty typu reverb, delay, chorus atd.; některé velmi komplexní softwarové efektové jednotky s nezvyklým propojením jednotlivých segmentů a možností manipulace s řadou parametrů v reálném čase ale podle názoru autora mezi kompoziční programy zařadit lze, protože vytvářejí neobvyklé tembrální struktury (s vědomím určité hraniční polohy - klasifikaci je zde nutno provádět „případ od případu“). Nabízí se i otázka, zda by se do této oblasti nedaly zařadit dokonce i některé komplexnější hardwarové procesory, umožňující extrémní změny vstupního signálu. Zde není samozřejmě obvyklé mluvit o programech, protože se jedná o „hmotné“ zařízení; to ale v případě digitálních procesorů musí obsahovat program, který zajišťuje požadovanou funkci. Kromě toho například při zpětnovazebním zapojení efektového procesoru a citlivém vyladění začnou vznikat zcela samovolné delší nebo 58
kratší struktury, které jsou si podobné, ale nikdy se kompletně neopakují. (Při uložení jednotlivých nastavení do programů tak vznikají různorodé hudební objekty, které lze také dále modifikovat změnou parametrů; je možné je použít pro živá vystoupení i záznam a následné zpracování v elektroakustické skladbě - při co nejpečlivějším přepisu do notového záznamu vlastně i skladbě akustické). Je to tedy hardwarové zařízení, které při změně zapojení začíná využívat svůj program jako kompoziční. Ostatně i mysl hudebníka při improvizaci nebo kompozici je nejpřirozenějším - a samozřejmě po všech stránkách neskonale dokonalejším - kompozičním programem, čili algoritmickým – více nebo méně – vědomým způsobem myšlení. Tato publikace ale popisuje řízení strojů - počítačů, které potencují tvořivou činnost lidského mozku. Mezi kompoziční programy dále patří samovolně se vyvíjející „zvukové prostředí“ (podrobněji viz dále generativní hudba), aplikace, vytvářejí hudbu na základě statistického hodnocení hudebního tvaru recipienty (viz výše), tzv. převodníky, transformující nejrůznější parametry na audio nebo MIDI data, nebo speciální programy pro tvorbu objektů, jejich propojení a modifikaci (čili již zmíněná programovací prostředí). Podle názoru autora sem můžeme zahrnout i „pouhé“ aranžérské aplikace (nejen, že vytvářejí automaticky nové struktury – byť v rámci zvoleného žánru, ale také proto, že jejich nezvyklým nastavením je možné získávat nejrůznější bizarní koláže. Kromě toho existuje řada aplikací, které byly autorem zařazeny do kategorie „Programy pro podporu kompozice“, protože umožňují prozkoumávat různé hudební aspekty do hloubky a experimentovat s nimi, i když samy o sobě žádné struktury nevytvářejí – pouze nabízejí prostředky pro jejich tvorbu. Patří sem např. aplikace pro realizaci mikrointervalových ladění (Scala, Tune Smithy), které jsou nejenom sluchovou „pomůckou“ skladatele při ověřování určitých intonačních jevů, ale mohou také naprosto změnit sémantické vyznění celé kompozice. Do této kategorie lze zahrnout i programy pro práci s hudebním prostorem, která se obtížněji řeší při použití standardních prostředků (DAW)5, dále aplikace, které pouze spouštějí dříve připravené zvukové vzorky, provádějí to ale pomocí rozhranní velmi neobvyklého a s jinými řídícími parametry, než běžné editační programy, čímž evokují tvořivost opět jiným způsobem atd. Často lze v těchto případech samozřejmě dosáhnout podobného výsledku díky několika různým aplikacím, hudební výsledek ale nemusí být zcela stejný, protože při značně odlišném způsobu práce s jiným programem je nejen nezbytné postupovat jinak (protože to ovládání softwaru vyžaduje), ale zejména průběh tvořivého myšlenkového procesu se „ubírá jinudy“ (obdobná je situace ve výtvarném umění, v němž by stejné téma – ať už figurální nebo abstraktní – bylo při použití různých výtvarných technik zpracováno ve výsledku velmi odlišně, jako např. při použití kresby tuší, linorytu, enkaustiky atd.). Skladatel by proto měl buď (při dobré znalosti možností jednotlivých programů) zvolit takový, který ve výsledku – ať už jako tvůrce veškerého materiálu kompozice, nebo jen jejích dílčích částí – poskytuje požadovaný výraz, nebo naopak pomocí zcela volných „sond“ generuje různorodý materiál, který je poté na základě sémantické analýzy (vědomé nebo zcela intuitivní) určitým způsobem organizován. Zcela obecně je tedy možné pouze říct, že kompoziční program je počítačová aplikace nebo programovací prostředí, generující ve spolupráci se skladatelem nebo zcela samovolně hudební objekty nejrůznějšího druhu. Uvedené pojmy by si nepochybně zasloužily další zkoumání z nejrůznějších hledisek, protože terminologie – nejen v české odborné literatuře – je nejednotná 5
Digital Audio Workstation – Digitální zvukové pracoviště
59
a nesystematická. Použité základní vymezení pojmů bude ale pro účely této publikace postačující. Z hlediska praktického používání těchto programů je zcela legitimní poznámka Jana Kavana (skladatele a odborníka v oblasti informatiky): „...počítače se dnes staly zcela nezbytnou součástí hudby od nahrávání, produkce až po vlastní kompozici. Důsledkem tohoto překotného rozvoje je nepřeberné množství různých aplikací, platforem, hudebně orientovaných programovacích jazyků, ale hlavně nepřehledná situace pro nově příchozí – funkcionalita se překrývá, každý software má svá pro a proti, často proprietární povaha představuje takovou funkční restriktivnost, že je zapotřebí využívat kombinace více aplikací pro zajištění požadovaného výsledku. Položme si ale otázku: Neexistuje natolik obecné prostředí, aby nám umožnilo dokonalého přizpůsobení pro účely našeho díla?“ (20). Autor jako jedno z možných řešení pro tvorbu interaktivní hudby uvádí program Pure Data (objektově orientované programovací prostředí – viz dále). Možnost ovládat toto nebo jemu podobná prostředí je ideální stav, protože uživatel může skutečně vytvořit takovou aplikaci, které přesně splňuje jeho požadavky a tvůrčí záměry. Velké množství programů v této publikaci je ale uvedeno záměrně proto, že jednak umožňují - kromě některých složitějších programů - po instalaci a krátkém seznámení se s grafickým uživatelským rozhranním a základními funkcemi začít prakticky okamžitě vytvářet hudební struktury (řada programů ani instalaci nevyžaduje, stačí rozbalit zazipovanou složku), jednak je toto spektrum množností (jak už bylo řečeno) uvedeno jako inspirace pro nejrůznější přístupy k současné kompozici. Skutečně vážný zájemce o tuto oblast by se ovšem s vytvářením patchů dle svých požadavků seznámit zcela určitě měl, protože takto získaná „svoboda“ při práci je samozřejmě nejvhodnější. Z výše popsaných důvodů plyne, že nalézt univerzální způsob, jak třídit nejrůznější kompoziční algoritmy do jednotlivých kategorií, není snadné – jednak existuje mnoho možných kritérií systemizace, kromě toho situaci dále komplikuje kombinace více technik a přístupů v řadě aplikací (lze použít třeba číselnou posloupnost, dále soustavu pravidel, tvořících formální gramatiku, jako např. Lsystémy6, statistické modely apod. a současně převod vizuálních dat na číselné), vývoj kompozice mohou ovlivňovat i systémy umělé inteligence, jakými jsou genetické algoritmy apod. Výsledek pak tedy opět výrazně závisí nejen na vstupních datech, ale i způsobu transformace dat na hudební parametry (16). Jedním z hledisek pro zařazení programu do určité kategorie může být např. skutečnost, zda aplikace používají deterministické procedury, čili generují hudbu bez náhodného výběru, nebo naopak pravděpodobnostní, které náhodnostní výběr používají (12); toto dělení bylo použito v navržené systemizaci, byť poněkud komplexnějším způsobem. Možným kritériem dělení je i výsledek procesu algoritmické kompozice, kterým je buď tradiční notový zápis eventuálně nějaká jeho jiná forma, MIDI data nebo audio signál (některé programy umožňují vše uvedené). Další pohledy na členění kompozičních programů přinášejí úvahy George Papadopoulose a Gerainta Wigginse, vyjádřených v článku Prvořadé metody algoritmické kompozice: průzkum, kritický pohled a výhledy do budoucna (26).
6
Lindenmayerův systém je paralelní přepisovací systém a druh formální gramatiky.
60
Kompoziční algoritmy jsou zde rozděleny na základě jejich struktury a způsobu zpracování dat na šest kategorií, které se ovšem částečně překrývají: matematické modely, znalostní systémy, gramatiky, evoluční metody, systémy, které se učí, hybridní systémy. Matematické modely Matematické modely vycházejí z matematických rovnic a náhodných událostí, což je nejběžnější způsob tvorby skladeb; kompoziční proces je skladatelem řízen pouze částečně vážením možností náhodných událostí. Nejvýraznějšími příklady stochastických algoritmů jsou Markovovy řetězce nebo různá použití Gaussova rozdělení; často jsou používány v kombinaci s algoritmy jiného druhu. Jako příklad skladeb, vycházejících z matematických modelů, je možné uvést struktury, vzniklé pomocí Encyklopedie celočíselných sekvencí on-line7; ta umožňuje přehrávat celočíselné sekvence jako hudbu (výchozí nastavení je provedeno tak, aby bylo každé celé číslo konvertováno na určitý tón 88 tónové klaviatury pomocí celočíselného modula 88 v pravidelném rytmu – např. řada A000027 vytváří chromatickou stupnici.) Více viz http://oeis.org/play.html, kde lze stáhnout i MIDI soubory těchto sekvencí. Do oblasti algoritmické kompozice patří i využití harmonických a neharmonických přírodních jevů (např. fraktálů). Znalostní systémy Tvořit nové hudební objekty je možné i pomocí analýzy struktur a pravidel určitého hudebního žánru nebo konkrétní skladby. Znalostní systémy tedy vycházejí z předem vytvořené sady argumentů, která je posléze použita pro tvorbu nových skladeb. Při realizaci jsou použity různá pravidla nebo testy, které musejí být splněny. Gramatiky Hudbu lze chápat jako jazyk s určitou gramatickou sadou; při tvorbě nových skladeb se tedy nejprve vybuduje hudební gramatika, zahrnující zásady na makroúrovni, kterými mohou být např. harmonie a rytmus. Evoluční metody Tyto metody vycházejí z genetických algoritmů, tzn. z nápodoby procesu přírodní evoluce (jak již bylo zmíněno). Svůj smysl zde tedy mají takové pojmy evoluce, jakými jsou mutace a přírodní výběr, díky nimž dochází k vývoji směrem k použitelné hudební skladbě. Opakující se činnost algoritmu odstraňuje postupně „špatná“ řešení a vytváří nová, odvozená z těch „přeživších“. Výsledky tohoto procesu jsou podrobovány kritickému pohledu. Evoluční hudba je součástí evolučního umění; obdobně jako u přírodních jevů zde začíná proces s „populací“ prvků, které nějakým způsobem vytvářejí hudbu, což může být třeba úsek skladby, melodie, rytmický patern, smyčka atd.; ty jsou buď dílem uživatele, nebo jsou inicializovány náhodně. Následuje opakování výpočetních 7
On-line Encyklopedia of Integer Sequences, http://oeis.org/
61
kroků s určitým výběrem – vlastně obdoba biologických pochodů selekce, rekombinace a mutace – čímž je nějakým způsobem směřován i hudební výsledek, protože při vývoji dochází k hodnocení výpočtu (tzn. hudební struktury) posluchači, což je při vyhodnocování estetických kvalit hudebních objektů teoreticky ideální (byť extrémně záleží na vzdělanosti a hudebním zaměření recipientů), nebo pomocí tzv. „funkce vhodnosti“, což je zvláštní druh účelové funkce, která se používá k sumarizaci, jako jakýsi údaj o „zásluhách“, tzn. jak blízko je dané řešení vhodné k dosažení stanovených cílů. (Tato situace v podstatě probíhá zcela samovolně v tzv. komerční hudbě, kdy se většina autorů snaží docílit tržní úspěšnosti vědomým i nevědomým využitím prověřených hudebních vzorců, určitým „osobním“ způsobem variovaných a obohacených.) Evoluční výpočetní techniky lze aplikovat kromě tvorby skladeb třeba i v případě vytváření doprovodů, harmonizace apod. Tento princip může být použit jak při tvorbě MIDI dat, tak audio signálu. Systémy, které se učí Tyto systémy vycházejí z algoritmického modelování stylu, neuronových sítí, kognitivních věd apod. Jedná se o programy, které nemají žádné dané znalosti hudebních žánrů, s nimiž pracují, a místo toho „sbírají“ učební materiál samy z příkladů, dodaných uživatelem nebo programátorem; na jejich základu pak vznikají nové skladby. Hybridní systémy Obvykle se (jak už bylo řečeno) pro generování hudby používá současně řada odlišných algoritmů, aby se touto kombinací zdůraznily jejich přednosti a omezily nedostatky. Navíc se díky tomuto přístupu objevily zcela nové způsoby tvorby algoritmických kompozic, což je ovšem samozřejmě spojeno s větší komplikovaností a nutností testovat samostatně jednotlivé prvky i jejich vzájemných interakci. Dalším možným druhem programů (který ovšem obsahuje některé z výše uvedených rysů) patří i aplikace pro vznik už zmíněné generativní hudby; bude pojednána poněkud podrobněji proto, že vnáší do analyzované problematiky další možná kritéria pro členění kompozičních programů (aplikace všech těchto hledisek na konkrétní druhy programů nebo dokonce jednotlivé programy je však nad rámec této práce). Výsledek v podstatě „samovolné“ činnosti aplikací pro tvorbu generativní hudby se liší od způsobu práce výše uvedeného počítače Iamus. V jeho případě vzniká „běžná“ a informačně relativně bohatá soudobá hudba, zatímco generativní hudba je sice vytvářena počítačem samočinně a stále se mění a vyvíjí, zachovává však trvale určitý charakter – generuje spíše zvukové prostředí. Obecně vzato není tento trend v hudbě zcela nový – již v šedesátých letech vznikaly statické skladby, zvané „zvuková lázeň“, řada dalších redukcionistických kompozic by se do této kategorie dala zařadit také, ani u zvukových instalací se hudba nijak dramaticky neproměňuje. Jedním ze skladatelů, používajících generativní techniky již několik desetiletí, je anglický hudebník Brian Eno. První jeho skladba tohoto druhu se jmenuje Discreet Music (1975), naopak z nepříliš vzdálené doby pochází album Another Day on Earth (2005); Eno na toto téma také často přednáší a poskytuje rozhovory. V devadesátých letech začal používat pro svou tvorbu počítač – konkrétně program Koan od společnosti SSEYO, vyvinutý Petem Colem a Timem
62
Colem ze společnosti Intermorphic; pomocí něj vytvořil album Generative Music 1 (1996). Tehdy byl zřejmě termín generativní hudba poprvé veřejně prezentován. Na generativní hudbu lze nahlížet ze čtyř možných perspektiv, přinášejících další možná kritéria pro členění kompozičních programů, jakými jsou: lingvistické/strukturální hledisko, interaktivní/behaviorální hledisko, kreativní/procedurální hledisko, biologické/„naléhavostní“ hledisko (40). Lingvistické/strukturální hledisko Je to hudba, vznikající na základě analytických teorií, které jsou tak jednoznačné, že dokáží vytvářet strukturálně soudržný materiál. Původ tohoto hlediska lze nalézt v oblasti jazykových i hudebních gramatik, které generují materiál s rekurzivní stromovou strukturou. (Rekurzivní proces je takový, který opakuje položky sobě podobným způsobem, neboli jedna funkce volá před svým dokončením sebe sama s použitím nové kolekce parametrů; mimo oblast informatiky vzniká např. tehdy, když jsou dvě zrcadla postavena přesně proti sobě, a tudíž zobrazují předměty s nekonečným počtem opakování. V oblasti informačních technologií se jedná o metodu, u níž řešení problému závisí na vyřešení menších verzí téhož problému. Interaktivní/behaviorální hledisko Tato hudba je generována systémem komponent, které zdánlivě nemají žádný vstup. Kreativní/procedurální hledisko Jedná se o hudbu, navrženou nebo iniciovanou skladatelem. Biologické/„naléhavostní“ hledisko Tato hudba je indeterministická, takže nemůže být zopakována (stejně jako třeba v případě zvuků bambusových nebo kovových trubiček, zavěšených ve větru, což souvisí s hlavní myšlenkou generativního umění obecně – autor je jen iniciátor nekonečného počtu variací, vycházejících z počátečních parametrů a použitých algoritmů; tento názor má původ v ekologii). Příkladem může být třeba Virální symfonie Josefa Nechvátala, což je hudba hluků, vycházející z umělého života, vytvářená v letech 2006-2008. Následující diagram ilustruje vztah počítačem podporované algoritmické kompozice (Computer-Aided Algorithmic Composition) (CAAC) ke generativní hudbě, interaktivní hudbě a zvukové syntéze. Vyjadřuje i problém přesného zařazení některých kompozičních programů, protože se jejich charakteristické rysy v řadě případů překrývají.
63
Obr. 14: Vztah počítačem podporované algoritmické kompozice, generativní hudby, interaktivní hudby a zvukové syntézy
4.2 Návrh systemizace programů pro počítačem podporovanou algoritmickou kompozici V souladu s předchozími úvahami bylo z důvodů přehlednosti zvoleno členění, vycházející z míry determinismu, způsobu transformace mimohudebního materiálu na hudební data, míry flexibility systému apod.; výsledkem je tato navrhovaná struktura systemizace (podrobně budou konkrétní vybraní zástupci jednotlivých druhů popsáni v následujících kapitolách): programy, realizující přesně zadaná vstupní data, programy, využívající principu náhody, programy, transformující nejrůznější nehudební informace na hudební data – tzv. převodníky, programovací prostředí, programy pro realizaci tembrálních elektroakustických kompozic a sound designu, programy pro podporu kompozice. Většina kategorií bude v rámci uvedených kapitol rozčleněna ještě detailněji. U řady případů dochází samozřejmě k tomu, že mohou být zařazeny do více kapitol současně; v tom případě byly začleněny do odpovídající kategorie podle převládajících rysů.
64
Výběr konkrétních dále popisovaných programů byl záměrně proveden tak, aby byl pokud možno co nejrůznorodější z řady hledisek a kopíroval tak šíři spektra existujících možností. Některé z nich jsou „seriózní“ aplikace pro tvorbu soudobé hudby (např. CCOMP), jiné se pohybují na hranici „hraček“ buď kvůli způsobu ovládání (Pong, Gbloink), nebo díky svým hudebním možnostem (Jam2Jam XO); ty byly začleněny záměrně buď proto, že jsou vhodné pro hudební výuku na různých stupních, nebo protože obsahují nějaký zajímavý princip, který nelze v ostatních programech nalézt (což může být pro kompoziční tvorbu inspirativní); výsledky činnosti takových programů lze ale po dalším zpracování využít vždy. Pomocí některých programů je zase možné vytvořit skladbu detailním řízením velkého množství parametrů (nebo naopak vymezením míry náhodnostních principů), další aplikace fungují zase na principu předpřipravených stavebních bloků, které lze nejrůznějším způsobem kombinovat horizontálně i vertikálně (čili využívat jakousi zjednodušenou verzí montážní metody Miloslava Ištvana – vytvářet „sestavy“ stylově podobných nebo naopak vzdálených hudebních objektů). Určité aplikace slouží tvorbě soudobé experimentální hudby, jiné k vytváření skladeb z oblasti hudby populární. Někdy lze pomocí jedné aplikace generovat řadu velmi odlišných kompozic, jiný program (zejména z oblasti generativní hudby) tvoří pouhých několik proměňujících se „atmosfér“ (dalo by se říct, že taková aplikace je v tom případě vlastně spíše albem několika „interaktivních skladeb“ – otevřených kompozic). Řada programů je velmi sofistikovaná z hlediska možných kompozičních technik, jiné mají velmi malý rozsah ovládání procesu tvorby a hodí se spíše pro hudební výuku nebo pro záměrnou evokaci nějaké banální skutečnosti. Také rozsah popisu možností jednotlivých aplikací není v této práci stejný – v případě některých je výrazně delší kvůli jejich výraznějším hudebním možnostem.
4.3 Způsoby využití takto vzniklého hudebního materiálu Hudební materiál, vytvořený pomocí těchto programů, lze využít několika způsoby. Výstupem z aplikace může být: 1) a) soubor ve formátu WAV, použitý dále jako kompletní skladba (s eventuálními dalšími úpravami nebo bez nich) nebo pouhý segment elektroakustické kompozice, eventuálně jako elektroakustická vrstva ke skladbě pro akustické nebo elektroakustické nástroje, b) soubor MIDI dat, která spouštějí zvolené syntetické zvuky nebo samply (to je u většiny kompozičních programů možné na kvalitnější úrovni pouze po importu vzniklého MIDI souboru do některé jiné aplikace – většina kompozičních programů využívá totiž pouze zvuků standardu General MIDI). Vytvořit MIDI data lze ovšem pomocí aplikací pro převod audio signálu na MIDI i z audio souborů, uvedených v předchozím bodu (přesnost převodu závisí na kvalitě transformační aplikace, nastavených parametrech převodu, ale zejména na charakteru audio signálu – v případě spíše tembrálním bude převod velmi nepřesný, což však může vést k zajímavým neplánovaným výsledkům).
65
2) notový materiál pro realizaci akustické hudby (a samozřejmě i elektroakustické po interpretaci partitury nebo partu na elektroakustických hudebních nástrojích). Ten lze vytvořit: a) ze vzniklých MIDI dat pomocí notografických programů (v nichž může dojít i k požadovaným úpravám původního materiálu); pro předchozí kompoziční analýzu z důvodů možných korektur lze využít program, který z analytických důvodů převádí hudbu do grafické podoby (viz dále), b) z audio signálu, který lze díky již zmíněným aplikacím pro transformaci zvuku do MIDI převést na MIDI data a dále (byť po řadě korektur) postupovat jako v předchozím bodu; také je možné použít spektrografu (což ale vyžaduje velké množství časových řezů a výsledek je potřeba přepsat do notového záznamu, takže se jedná se o způsob velmi pracný a přibližný v případě jakékoliv složitější hudby; u velmi jednoduchých zvukových struktur a z určitých kompozičních důvodů je tato metoda použitelná). Jaký bude hudební charakter výstupních dat, záleží samozřejmě na druhu zvolené aplikace – u aranžérského programu se bude jednat o tradičnější hudební objekty (zřejmě spíše z oblasti nonartificiální hudby, výsledek ale může díky využití nezvyklých hodnot parametrů a jejich kombinací obsahovat řadu stylových a harmonických vybočení), u většiny ostatních programů budou výstupem objekty spíše tembrální povahy. Zde samozřejmě závisí na povaze vloženého materiálu – v případě jednoduchých obrázků s liniemi, které budou horizontálně i vertikálně vzdáleny o celočíselné matematické poměry, může při transformaci programem pro převod vizuálních dat na hudbu vzniknout i jakýsi melodický materiál svého druhu). Spolu s dalšími úpravami pomocí výše uvedených postupů, efektových procesorů atd., se tak nabízí zcela nevyčerpatelné pole možností. Audio výstupy mohou být dále zpracovány řadou způsobů – lze např. vzít křivku výsledného vlnového průběhu a znovu zpracovat např. programem Coagula pro převod obrázků na zvuk (tzn. vytvořit obrázek určitého krátkého úseku křivky ve vybraném zvětšení, provedeném v některém editoru, udělat printscreen obrazovky, v programu pro editaci obrázků výsledek upravit, poté importovat do programu Coagula a nastavit vhodně renderovací parametry, eventuálně obrázek výtvarně dopracovat pomocí nástrojů, začleněných do aplikace). Také je možné transformovat tímto programem obrázek amplitudy celé několikaminutové skladby do stejně dlouhé skladby nové (výsledek záleží na měřítku obrázku a frekvenčním rozsahu skladby, zvuk bude ale hlavně oscilovat kolem středové frekvence; křivku lze také v různých výtvarných editorech v několika velikostech zmnožit a rozmístit po ploše projektu jako jednotlivé hudební objekty). Takto lze využít i spektrogramy výsledných zvukových souborů a opět je transformovat, nebo naopak převést takový obrázek jiným programem na MIDI data, importovat je do notografického programu, upravit je, a opět exportovat do jiného programu se zajímavými zvuky. Výsledek lze třeba doplnit vrstvou, vytvořenou převodem křivky elektroencefalografu, sejmuté při poslechu takto vzniklé kompozice atd. (takto by také mohla vzniknout např. série hudebních objektů, vytvořených ze zmíněné křivky převodem na zvuk; křivka by byla snímána při řadě různých duševních stavů posluchače v průběhu opakovaných přehrávání skladby – od nadšení nebo naopak znechucení skladbou až po následnou nudu a apatii – totéž v různých denních dobách, ve stavu únavy nebo svěžesti atd.). Některé ze způsobů využití kompozičních programů a následných úprav takto vygenerovaného materiálu budou v závěrečné kapitole této práce demonstrovány na příkladech několika vlastních autorových skladeb. 66
5. Podrobnější přehled vybraných kompozičních programů V této kapitole budou na základě zvolené systemizace poněkud detailněji popsány aplikace, které nebyly zmíněny ve stručném přehledu v kapitole 3.2. Základní rámec tohoto výběru byl zdůvodněn výše, vymezení daného okruhu programů bude provedeno v rámci příslušných následujících kapitol.
5.1. Programy, realizující přesně zadaná vstupní data V této kapitole bude popsáno několik méně obvyklé typů sekvencerů nebo notografických programů. Tato zařízení lze považovat za svého druhu deterministické kompoziční programy z toho důvodu, že umožňují horizontální i vertikální výstavbu kompozice pomocí zaznamenaných audio nebo MIDI dat eventuálně kombinací obojího - „skutečný“ kompoziční program by ale měl samostatně generovat určitá data (ať už na základě více nebo méně řízeného principu náhody, převodu nehudebních parametrů na hudební apod.). Několik uvedených aplikací ale přesto lze chápat jako kompoziční programy, protože nabízejí ne zcela obvyklé ovládání nebo je u nich možné nezvykle kombinovat některé přednastavené funkce, takže do procesu tvorby kompozice vnášejí neodhadnutelné prvky (tento „presetový“ kompoziční proces, který by mohl být považován za pravý opak kreativity, může tedy při vhodném použití také přinášet zajímavou hudbu; navíc lze tyto prostředky využít k výuce určitých skladatelských disciplín). Sekvencery (samozřejmě zejména ty lepší) také často obsahují nějakou ne zcela běžnou jednoduchou možnost generování hudebních dat – např. FL studio (v pozdějších verzích) má zabudovaný převodník vizuálních dat na hudební (což bude předmětem jedné z následujících kapitol); program Cubase zase umožňuje kreslit v piano-roll editoru jednoduché vizuální tvary hudebních struktur, takže se programům pro převod vizuálních informací na hudební také blíží. Možnost využití principu náhody pro transformaci tónové výšky, intenzity a časového rozložení MIDI událostí apod. je další paralela s určitou kategorií aplikací, kreslení v piano roll editoru pomocí speciálních nástrojů vytváří vlastně taktéž do značné míry náhodná data z hlediska tónových výšek i délek atd. Dále uvedené programy by se do následující kapitoly, popisující aplikace, které tvoří hudební objekty pomocí stochastického principu, daly teoreticky zařadit i z toho důvodu, že jednotlivé parametry při generování hudebních struktur lze volit nejen zcela přesně, ale také náhodným postupem (pokud by např. byla rozmezí hodnot jednotlivých parametrů očíslována a volilo by se mezi nimi vrhem kostek, na základě číselných sekvencí z telefonních čísel v adresáři mobilního telefonu, výběrem hodnot na obrazovce nebo dotykovém displeji „poslepu“ atd.). Také je možné v paternových sekvencerech využít některá políčka na základě „vepsaného“ textu, čímž by se blížily aplikacím pro převod vizuální nebo textové informace do hudby. Tato fakta jen dokládají již zmíněnou komplikovanost přesného zařazení jednotlivých aplikací – řada z nich obsahuje více odlišných funkcí, díky nimž by mohla náležet hned do několika kategorií současně, nebo je lze různě ovládat (navíc je v současnosti – jak už bylo 67
řečeno - problematické přesně definovat, co je vlastně soudobá artificiální i nonartificiální kompozice, a tudíž který program může přinést smysluplné kompoziční výsledky pomocí určitého postupu). Instant Music Instant Music je „historický“ software společnosti Electronic Art z roku 1986. Jednalo se o unikátní poloautomatický kompoziční sekvencer, vytvářející původní melodie. Prototyp vytvořil Robert Campbell na počítači Commodore 64, producent Electronic Art Stewart Bonn prosadil začlenění programu do nabídky tehdy nastupující platformy Amiga. Poté byl přenesen ještě na jiné platformy, jakými byly Apple IIGS a Commodore 64.
Obr. 15: Okno programu Instant Music se sekvencerem (74)
Instant Music umožňoval uživateli vytvářet variace šablony skladeb (aplikace obsahuje několik písní v několika žánrech). Jak software přehrává píseň, hudebník pohybuje myší - v některých verzích joystickem, a může tak nepříliš přesně - nebo i zcela exaktně - vytvářet jiné varianty tónů, přičemž program zabezpečí, že žádný nevybočí z harmonie, oktávových poloh, akordů, rytmických paternů, tempa, zvuku syntetizéru atd.
Obr. 16: Okno pro nastavení parametru syntetizéru (74)
Kromě audio výstupu je možné ukládat i MIDI data. Více informací lze nalézt na stránce http://www.dustybin.org.uk/IM.htm.
68
Obr. 17: Okno pro nastavení MIDI kanálů (74)
PaternMusic MXXIV – verze 1.1 Freewarový program, vytvořený v roce 2010 pro platfomu iOS 3.2 pro tvorbu jednodušších skladeb.
Richardem
Lawlerem
Obr. 18: Okno sekvenceru pro přehrávání paternů
Program pro iPad, iPhone a iPod touch obsahuje tyto základní možnosti použití: vytváření skladeb pomocí vrstvení nástrojových paternů, přehrávání polyfonních hudebních nástrojů, živou hru za doprovodu souboru z hudební knihovny iPod® Music Library, díky dotykovému displeji lze pomocí více prstů jedné ruky (samozřejmě až po určité míře ovládnutí této techniky) flexibilně pracovat se zapínáním a vypínáním paternů, okno pro manipulaci s jednotlivými hlasy nabízí možnost rychlé práce s hudebním materiálem. 69
Obr. 19: Okno pro manipulaci s jednotlivými hlasy
Paterny mohou obsahovat až 64 MIDI not, dále program nabízí 40 stupnic, transpozice jednotlivých tónů až o dvě oktávy nahoru a dolů, nastavení dynamiky a délky jednotlivých tónů (od šestnáctinové trioly po tečkovanou celou notu). Dále je možné využít i efektu „swingování“, vytvářet smyčky atd. Maximální počet hlasů je padesát.
Obr. 20: Sekvencer s otevřeným oknem pro nastavování parametrů hlasu
70
Další informace jsou
k dispozici na stránce www.PatternMusic.com.
Beatwave – verze 1.4 Freewarová aplikace společnosti collect3 pro operační systém iOS 3.0 s poslední aktualizací z roku 2010. Program je určen pro iPhone, iPod Touch a iPad. Jedná se o jednoduchý sekvencer s možností použít banky stylových paternů.
Obr. 21: Hlavní okno programu s ovládacími prvky
Hudební zaměření programu je z oblasti nonartificiální hudby – nabízí styly garage, hiphop a funk. Je možné načítat i vlastní zvukové vzorky, čímž se možnosti programu dále rozšiřují.
Obr. 22: Okno mixeru
71
Maximální počet vrstev jsou čtyři, program obsahuje mixer k nastavování jejich dynamických poměrů. Je možné měnit tempo, přidávat efekty, používat pitch bend. Kromě toho existují i různé ovladače tónové výšky. Výsledné skladby lze ukládat ve formátech MP4 nebo WAV a sdílet je s ostatními pomocí webu. Easy Music Composer Free – verze 9.83 Freewarový program od společnosti MCS pro operační systémy Windows 7/Vista/XP s poslední aktualizací z roku 2012. .
Obr. 23: Hlavní okno programu Easy Music Composer Free
Umožňuje velmi rychle vytvořit skladbu pomocí vkládání tónů a využití předpřipravených funkcí. Zajímavostí je možnost velmi přesně specifikovat tempo (na setiny metronomické hodnoty), takže lze aplikaci s úspěchem používat při remixování. Song Builder – verze 2.0.7 Freewarová aplikace od Donalda G. Graye pro Windows XP/Vista/7 s poslední aktualizací v roce 2013 pro tvorbu skladeb na základě šablon.
72
Obr. 24: Okno programu Song Builder s nabídkami a ovládacími prvky
Jedná se o databázovou aplikaci pro tvorbu skladeb pomocí řetězců JFugue. Výsledkem je 16 stopý MIDI soubor (15 instrumentálních hlasů a jedena stopa bicích nástrojů). Nástroje lze volit ze zvukové banky se 128 nástroji nebo načíst z uživatelských zvukových bank. Hudbu lze exportovat jako soubory MIDI nebo MusicXML pro možnost dalšího zpracování v MIDI editorech nebo systémech pro publikování hudby. Skladba je tvořena jednotlivými řetězci; tóny v řetězci lze zadat definicí jejich jména a oktávy nebo MIDI hodnoty, trvání určeným znakem nebo číselně. Řetězce se spojují do paternů (paterny v různých hlasem tyto řetězce mohou sdílet). Pokud chceme řetězec upravit, projeví se změna ve všech jeho verzích ve skladbě. Díky pojmenování jednotlivých řetězců a paternů je lze snadno přesouvat a měnit jejich pořadí. Jedná se tedy o montážní metodu kompozice, byť s přednastavenými objekty z databáze, které lze do určité míry také upravovat.
Obr. 25: Okno s názvem Soundbanks se používá pro vkládání nových zvukových bank
73
Obr. 26: Okno Database Connections slouží pro znázornění všech dostupných připojených databází
74
5.2 Programy, využívající principu náhody Z hlediska tradičního chápání kompozičního procesu se jedná o klíčovou kapitolu této publikace, protože postup práce a výsledek je běžnému kompozičnímu postupu nejpodobnější – tyto aplikace po zadání určitých omezujících prvků vytvářejí delší nebo kratší hudební struktury, dále skladatelem využitelné, nebo jsou na jejich základě stanovena nová pravidla, která vedou požadovaným směrem. Programů pro podporu kompozice je velké množství a jejich koncepce je velmi různorodá – v některých případech je používáno celých stavebních bloků, které se pouze různě náhodně kombinují (podobně jako v předchozí kapitole při vnesení prvku náhody do způsobu ovládání), jindy jde o velmi pečlivé vymezování pravděpodobnosti výskytu velkého množství hudebních parametrů. Ke generování nových hudebních struktur je obvykle použit generátor pseudonáhodných čísel („pseudonáhodných“ proto, že je jeho činnost určitým způsobem ohraničena). V našem případě je limitování žádoucí – pokud je např. pravděpodobnost výskytu sledu tónů s určitými intervaly (třeba zvětšenou kvartou v melodickém postupu) nevhodná, nastaví se její pravděpodobnosti na nízkou nebo dokonce nulovou hodnotu. Znovu zopakujme, že pokud by nevznikala data takto „samovolně“, nejednalo by se o algoritmický kompoziční program, ale nějaký druh sekvenceru nebo notačního programu, kam jsou zadávána přesná data a aplikace sama nic nevytváří (viz předchozí kapitola). Při využití složitějších metod transformace nehudebních dat na hudební – třeba principů fraktální geometrie apod. – dochází sice k relativně přesnému převodu bez principu náhody, konkrétní výsledek si ale dopředu představit téměř nelze - vznikají složitější hudební objekty, které (bez mimořádných zkušeností) nelze přesně predikovat; proto lze takový program považovat za kompoziční. Jak už bylo řečeno, není hranice mezi jmenovanými druhy aplikací, a tudíž přesné určení, zda aplikace patří do kategorie pouhých editorů, programů na podporu kompozice, kompozičních programů, převodníků apod. je u některých aplikací obtížné. Přístup skladatelů ke kompozičním programům (třeba i velice sofistikovaným), fungujícím na bázi náhody je různý; jeden komponista například namítá, že pokud bude mít v přípravné etapě kompoziční práce rozmezí hodnot jednotlivých hudebních parametrů přesně vymezeno, může už v rámci těchto hranic pracovat invenčně. To je samozřejmě pravda a tvořivost lidského faktoru je ideální a ve výsledku kompoziční práce se nepochybně musí projevit (pokud se nejedná pouze o konceptuální skladbu, kdy mohou být z důvodů mimohudebního významu převáděny do hudby určité parametry zcela přesně bez ohledu na hudební výsledek, který díky tomu může být nezajímavý – protože se ale jedná o přiznaný koncept, je legitimní, že autor vybízí místo k poslechu hudebního díla spíše k obecným úvahám nad mimohudebním obsahem, nad využitím znaků typu index nebo spíše ikon a symbol, a dalšími myšlenkovými pochody). Při použití kompozičního programu je ale možné vypracovat relativně rychle velké množství variant, které mohou tvůrce zavést na cestu, kterou by bez programu neobjevil, a navíc mohl následně tyto nalezené prostředky rozvíjet. Pro co nejlepší výsledky je skutečně nezbytná maximální součinnost autora a programu. Jak potvrzuje skladatel Rudolf Růžička, jeden z tvůrců dále uvedeného 75
programu CCOMP: „...Vlastní 'tvůrčí' činnost samočinného počítače v pozdějších kompozicích spočívala ve využití náhodných nebo pseudonáhodných čísel, daných počítačem pro přesné určení tónových výšek a délek, dynamiky, vytváření hudební barvy, formového uspořádání skladby, prostorového řešení atd. U většiny takto vzniklých skladeb dochází pouze ke zpracování základního kompozičního materiálu počítačem; využití materiálu, tj. především jeho logický výběr je zcela součástí autorské kompoziční práce. Výsledkem bylo nejen nezanedbatelné zrychlení pracovního skladatelského procesu, ale především jednotné kompoziční řešení celé skladby, precizní racionální stavba všech skladebných prvků a v neposlední řadě i 'inspirace' výsledky z počítače...“ (33) Spoluautor zmíněného programu doc. RNDr. J. Kopřiva, CSc. k tomu dodává: „...Čím více je počítač 'nucen' k samostatné 'tvůrčí' činnosti, tj. čím zdánlivě 'samostatněji' pracuje bez dialogu s člověkem, tím více je závislý na tom, co do něj programátor předem uložil a tím více má výsledek mechanický a málo tvůrčí charakter. Naopak, čím lépe zná skladatel možnosti počítače a dovede jich vhodně využít a podřídí je vlastním tvůrčím schopnostem, tím vyšší úroveň má kooperace skladatel - počítač a tím lepší je její výsledek...“ (33) Konečným faktorem je tedy vždy tvůrce, který by měl takto vzniklé segmenty dále opracovávat (viz např. zpracování seriálních řad v díle skladatele Miloslava Ištvana) a smysluplně je využít v rámci celé kompozice; okamžité zapojení výsledku do kompozice je většinou bez určitých korektur nemožné. Úloha skladatele je tedy i při tomto způsobu práce daleko větší, než v rovině pouhého výběru již hotových prvků, které jsou dále zvoleným způsobem (třeba v některých okamžicích i náhodným) řazeny; přitom kompoziční postup, realizovaný volbou z více variant je také naprosto legitimní, a je základním principem při tvorbě nejrůznějším druhů hudebních koláží. Málokterý autor využívá navíc počítačem podporované algoritmické kompozice trvale v celém svém díle; jednak má dnes k dispozici programy velmi odlišné, a nadále samozřejmě tradiční proces skladby (nejen za pomoci notového papíru a tužky, ale zejména z hlediska určitých kompozičních technik), může využít improvizace atd. Princip náhody (a ostatně kompozičních programů vůbec) je tedy jen dalším nástrojem, který může být použit dobře nebo špatně. Náhodnostní princip také nemusí znamenat, že výsledná skladba je jen jakousi studií, nezávaznou hříčkou apod. – mohou tak vznikat i díla velmi propracovaná a závažná (nebo alespoň jejich části), a to nejen díky možnosti využití nejrůznějších prostředků, jak materiál upravit požadovaným způsobem, ale i kvůli známé skutečnosti, že např. zdánlivě „odlehčená“ hudební struktura může v určitém kontextu působit nejen překvapivěji, ale hlavně daleko „drásavěji“, než záměrně vykomponovaná „temná“ hudba (viz závěr opery Vojcek Albana Berga). Princip náhody se velmi výrazně uplatňuje při provádění hudby již dlouho – viz etnická hudba, která je často jakýmisi variacemi rytmicko-melodického paternu, možnost improvizace v době barokní hudby (minimálně v rovině melodických ozdob), improvizace jazzová nebo tzv. „improvised music“ v rámci soudobé vážné hudbě. V historii kompozice nebyl tento přístup tak častý, ale existoval, a má několik staletí trvající tradici – nejen v situaci, kdy skladatel vytvoří skladbu zpřesněním a dopracováním improvizace, ale i při vlastní skladatelské kompoziční činnosti – viz již zmíněná skladba Wolfganga Amadea Mozarta Musikalisches Wurfelspiel, kde uspořádání předem připravených taktů do osmitaktových frází závisí výsledku hodů dvěma kostkami (16). Předtím princip náhody využíval i Georg Friedrich Händel 76
nebo Joseph Haydn. Ve 20. století stochastičnost zapojil do své práce dokonce i Georg Gershwin při kompozici své jazzové opery Porgy a Bess (36). John Cage pracoval (jak už bylo řečeno dříve) s náhodou „systematicky“ využíváním čínské prorocké knihy I-ťing (Kniha proměn), ve skladbě Atlas Eclipticalis zase přikládal mapu hvězdné oblohy na notový papír, takže hvězdy vytvářely noty (čili výběr tónů je ponechán na uspořádání hvězd a způsobu přiložení notové osnovy), obdobou z jiné oblasti je paralelní zaznívání ze stylového hlediska odlišných hudebních ploch ve skladbách Charlese Ivese nebo Johna Cage apod. Cage je také jedním z prvních tvůrců skladeb, u nichž není určeno nástrojové obsazení, melodický terén, nebo pořadí jednotlivých částí skladby (tzv. velká aleatorika), nebo je zvolen takový způsob zápisu, kdy je v rámci určitého kratšího úseku ne zcela přesně zaznamenáno pořadí střídání tónů, místo přesného rytmu je vymezena jen hustota atd. (tzv. malá aleatorika). Principu náhody používají programy, uvedené v této kapitole, různým způsobem. Buď se jedná (jak už bylo řečeno) o zadávání rozsahu, v rámci něhož generátor pseudonáhodných čísel vytvoří jednotlivé hudební parametry (eventuálně kombinuje již vytvořené fráze), nebo aplikace náhodně generuje sadu hudebních struktur, mezi kterými uživatel volí a tak spouští proces evoluce dalších struktur (viz zmíněná tzv. evoluční hudba); může také probíhat permanentní tvorba dalších a dalších objektů v rámci zadaného hudebního rázu (generativní hudba) apod. Také zdánlivě banální aplikace pro vytváření hudebních objektů v určitém stylu (tzv. aranžérské programy) nepracují sice na principu náhody a ani neobsahují ohraničení číselných hodnot, v jejichž limitech se mohou hodnoty vygenerovaných parametrů pohybovat, a proto je jejich zařazení do této kapitoly poněkud diskutabilní (mohly by spadat i do kategorie, popsané v předchozí kapitole) – předpřipravené hudební struktury, které jsou do nich zabudovány, jsou ale natolik početné a různorodé, že i jejich náhodný výběr, prováděný uživatelem – ne tedy programem - vytváří stále nové s nečekané kombinace (kromě toho obsahují tyto aplikace randomizační prvky také, byť na nižší úrovni). Navíc jsou tyto aplikace jakýmsi přechodem k další možné podskupině programů, u nichž se generují nové hudební struktury náhodně díky způsobu jejich ovládání uživatelem, protože jejich grafické uživatelské rozhranní na pomezí počítačové hry ani přesné zadávání dat neumožňuje. Z uvedených důvodů bylo tedy další podrobnější členění v rámci této kapitoly provedeno takto: programy, umožňující tvorbu autonomní soudobé hudby, programy pro tvorbu evoluční hudby, programy pro tvorbu generativní hudby, programy pro tvorbu skladeb v určitém stylu tzv. vážné hudby, programy pro tvorbu skladeb v určitém stylu tzv. populární hudby, programy s neobvyklým ovládáním.
5.2.1 Programy, umožňující tvorbu autonomní soudobé hudby Toto označení není bohužel zcela ideální, protože následující aplikace lze nastavit také pro tvorbu hudby, spadající do jiných žánrů, a naopak autonomní soudobou hudbu je možné vytvořit i pomocí dalších programů této kapitoly, nehledě na obtížnost vymezení pojmu „soudobá hudba“ (viz výše). Název měl ale vyjádřit 77
skutečnost, že tato kategorie obsahuje programy, které umožňují „opravdovou“ („pravou“ atd.) kompozici s informační obsažností a závažností současné experimentální hudby (která je ohniskem zájmu této práce) a s širokou škálou generovatelných parametrů, maximálně se blížící vrcholnému soudobému kompozičnímu procesu. AUTOBUSK 2000 Program vytvořil Clarence Barlow v rozmezí let 1986 a 2000 pro počítač Atari ST a kompatibilní počítače, pracující pod operačním systémem TOS od verze 1.0 až po 4.4; lze jej spustit v rámci Windows pomocí emulace Steem. Dnes je k dispozici jako freeware (pro nekomerční účely).
Obr. 27: Okno programu Autobusk (v rámci emulace Steem) s jednotlivými parametry (80)
Program náhodně generuje v reálném čase MIDI data na základě vymezení rozsahu parametrů v rámci tři hlasů. Lze určit stupnici (dur nebo moll) a metrum, dále se pracuje s dvanácti proměnnými parametry, které je možné externě uložit v podobě výpisu. Výstupem je soubor MIDI dat, který lze do programu opět vložit. Programový balíček obsahuje 14 doprovodných aplikací, využitelných pro ukládání a opětnému načtení projektů ve vlastním formátu PRG. Virtual Music Composer – verze 4.0 Freewarová aplikace pro Windows 2000/XP/7
78
Obr. 28: Hlavní okno programu Virtual Music Composer
Podstata práce s programem spočívá ve využití jednotlivých hudebních frází, které se generují v rámci nepříliš přesně specifikovaných hranic. Uživatelské rozhranní je velmi jednoduché, bez nabídek a tlačítek; uživatel se v něm pohybuje pomocí malých šipek. Po volbě nastavení stačí kliknout na tlačítko Zkomponovat a počkat na výsledek. Skladba je rozdělena do různých frází, které mohou být uloženy zvlášť (stejně jako celá skladba) ve formátu WAV (a v aktualizované verzi i v podobě MIDI souboru).
Obr. 29: Další možná podoba okna programu Virtual Music Composer
79
CCOMP 3.1 Computer COMposition Program vyvíjel od 60. let minulého století brněnský tým ve složení Rudolfa Růžičky, Josefa Gebricha, Jiřího Kopřivy a Petra Randuly. Program je dnes freeware, existuje ve verzi pro Windows 9x/NT/2000/XP/7, a slouží ke kompozici instrumentálních, vokálních a elektroakustických skladeb z oblasti soudobé vážné hudby, jejich notaci a zvukové realizaci. Výsledkem je MIDI soubor, který lze přehrávat přímo v programu nebo jej importovat do jiné aplikace (sekvenceru nebo notačního programu). Ohledně generování hudebních dat je to jeden z nejpropracovanějších programů pro tvorbu skutečně soudobé hudby. Pro výpočet lze zadat velké množství parametrů a vymezit pravděpodobnost, s jakou se ve skladbě vyskytnou. To vylučuje klasické pojetí harmonie v podobě vytváření a spojování akordů, klasicky chápané polyfonie, postavené na harmonickém podkladu, omezuje možností běžného metra, tradiční tvorbu melodie, frázování, formy atd.; aplikace je tedy pro soudobou kompozici mimořádně vhodná. Přitom nemusí vznikat hudba nezajímavá a odlidštěná – možnost použití rytmických struktur, melodických ozdob, frázování atd. samozřejmě zůstává. V postatě se jedná o nástroj pro urychlení soudobé kompoziční činnosti, protože namísto zdlouhavé tvorby řady variant tradičním způsobem vzniká rychle velké množství verzí, z nichž lze vybírat nejvhodnější varianty, eventuálně je dále modifikovat. Pro usnadnění práce s programem (dokonce i pro uživatele bez kompozičního vzdělání) byl vytvořen samostatný podprogram s okénky pro zadávání číselných hodnot v daném rozmezí. O využití náhodnostních principů v programu říká jeden z jeho tvůrců a autor mnoha skladeb, vytvořených s využitím této aplikace, skladatel Rudolf Růžička toto: „...Skladatel je omezen např. rozsahem nástroje nebo hlasu, zákazem použití nevhodných intervalů (opakovaného tónu, tritónu, velkých skoků), délkou melodického úseku, jeho stavbou. Skladatel určí stupnici, modus, tóninu, ve které se má melodická linka pohybovat, směr melodie, její vrcholy (vrchol a důl), výskyt častějších intervalů oproti méně častým, melodické postupy podle harmonického doprovodu apod. V počítači lze uvedené postupy simulovat pomocí náhodných nebo pseudonáhodných čísel. Při použití pseudonáhodných čísel je možno vyvolat tentýž sled čísel pro využití obdobné hudebně skladebné struktury, např. pro opakování nebo variování melodie. Při vytváření jednoduché melodické linky počítačem je pomocí vhodného programu a pseudonáhodných čísel určen v daném tónovém rozsahu první tón melodie, další tón bude tvořen v dané tónině, požadovaném intervalu, směru melodie, v dané harmonické funkci atd. Nevhodné tóny, které neodpovídají daným požadavkům a kterých může být i většina, počítač eliminuje. Při rychlostech současných počítačů je ztráta času, potřebného pro vznik a vyloučení nevhodných tónů, zcela zanedbatelná.“ (33) Délka skladby nebo její části je tedy zadána počtem taktů nebo počtem tónů a pomlk. Dále je definována vzájemná četnost výskytu pomlk, tónů, melodických ozdob, tremol (trylků, víření, frullata aj.) a skupinek (přírazů, obalů, arpeggia aj.). Melodické rozpětí je určeno nejnižším a nejvyšším tónem, množina povolených tónů druhem modu. Výběr jednotlivých rytmických délek, melodických intervalů nebo intervalů mezi jednotlivými tóny v akordu se řídí podle vybraných distribučních 80
funkcí. Tremolo je specifikováno intervalem dvojice tremolujících tónů, počet tónů v melodických ozdobách minimální a maximální hodnotou, vícehlas počtem hlasů. Dvojí typ transpozice (modální a instrumentální) umožňuje modifikovat základní mody a u transponujících nástrojů automaticky upravit notový zápis. Výběr konkrétních rytmů, tónů a některých jiných charakteristik je – jak už bylo řečeno prováděn generátorem pseudonáhodných čísel podle příslušného diskrétního rozložení. Samostatné doplňující programy automaticky rozepisují vícehlas mezi dané nástroje a hlasy do vhodných notových klíčů i s interpunkčními značkami v logicky čitelném tvaru pro hudební interprety a realizují zvukovou podobu skladby (4). Kódování notačního zápisu Zadávání dat se provádí buď pomocí transkripčního kódování s využitím v USA vytvořeného a částečně upraveného hudebního jazyka ALMA (Alphanumeric Language for Musical Analysis), nebo pomocí vyplňování číselných hodnot do okének přehledného grafického rozhranní (byť – pokud nezvolíme rozšířený režim - s omezenějšími možnostmi) – viz dále. Zadání vstupních dat pak může vypadat např. takto: KG,3:4,,16P,16XF1*H1*D2*XF2=4.XF1*H1*D2*XF2, +8BD1*F1=/16BD1*F1,8.P,KF,4(<8E0,8C0,8BH-1>), 4WBE0*G0&A0=/8WBE0*G0&A0,4.P,16P,KG,8.F1*BH1*BE2/ Realizace v notovém zápisu:
Obr. 30: Ukázka kódování hudebních parametrů a jeho realizace v notovém zápisu, dokládající skutečnost, že pomocí programu lze realizovat libovolné objekty soudobé hudby (76)
Z hlediska možného rozsahu zadávaných hudebních parametrů stojí za povšimnutí např. nabídka modů, která je mimořádně rozsáhlá – k dispozici je 35 variant od pětitónových po dvanáctitónové mody včetně několika Messiaenových). Pro vysvětlení zápisu modů v následujícím seznamu uveďme, že číslice 0 označuje nepoužité tóny chromatické stupnice, číslice 1 tóny použité.
81
Obr. 31: Seznam možných modů v programu CCOMP 3.1 (76)
Notace Notace skladby je tradiční, kromě posuvek – ty platí pouze pro označený tón (vyjma ligatury), a zápisu melodických ozdob, který je poněkud zjednodušen. Zjednodušený způsob zadávání vstupních dat Tento podprogram pochází z roku 2003 a je výsledkem diplomní práce Martina Bergera na Fakultě informačních technologií VUT v Brně (4).
82
Obr. 32: Hlavní okno programu CCOMP
Grafické rozhranní umožňuje zjednodušené zadávání dat – místo kódování se – jak už bylo řečeno – vkládají číselné hodnoty do okének, u nichž nápověda popisuje možný číselný rozsah. Nahoře je zobrazeno hlavní okno programu, dole okno pro zadání vstupních dat, z nichž je vytvořen hudební úsek; jedná se o řadu nastavitelných položek (takt, počet rytmických délek, ozdobné tóny, intervaly tremola, rozsah melodie a její směr, melodické intervaly, počet hlasů atd.), u nichž je - zjednodušeně řečeno - uživatelem stanoven rozsah, v rámci něhož vytváří generátor náhodných čísel hudební data. Je také možné stanovit, aby byly rytmus i melodie vygenerovány zcela náhodně. Výsledkem jsou dále zpracovatelné MIDI události (samozřejmě – jak už bylo řečeno - i s využitím notografického programu). Okno obsahuje i tlačítka pro ovládání přehrávače MIDI souborů.
83
Obr. 33: Okno pro zadávání vstupních dat v programu CCOMP
Výše zobrazený formulář, který se zobrazí po volbě položky Vstupní data v nabídce Soubor v hlavním okně, umožňuje otevřít a eventuálně upravit již existující vstupní MIDI data, nebo vytvořit soubor nový. Modře nadepsané položky je nutné vyplnit, ostatní jsou nepovinné. Pro vygenerování souborů výstupních zadáním příkazu IN & OUT &MIDI soubory zkomponuje program velmi rychle tři skladby a informuje hlášením MIDI soubor(y) vytvořen(y). Je možné si je prohlédnout v modifikované ALMA notaci; nejdříve je potřeba program přepnout do rozšířeného modu (nabídka Možnosti/Mód/Rozšířený), poté zvolit položku OUT soubor v nabídce Zobrazit. V textovém okně se objeví např. tento text (4): lwiin RH-VAL:33 RHYTM:18* 2+ 0 T/P: 2 T/Q: 2 W/G: 5 W-INT: 7 G-NUM: 1- 7 AMBIT:H0 ,C2 MODE:17 DIRECT:7 8-VOICES HARM/INT: 3,11 INT-MEL: 3 TRANSP: 0, 0 RAN-R:8238 RAN-M:2742 STAVES: 2 CLEFS:0 LEG/INT: 0, 0 INSTR.:random 69 XG1*C2,8A1*BH1*C2,8P,8C2,2(8C2,8QC2+C2+H1+H1+C2,8BH1*C2,8C2,8XG1*H1* 69 C2),8XG1*H1*C2,8A1*H1,4A1*H1,8F1*G1*XG1*BH1,8P,2(4C2,4QC2+C2+C2,4C2), 70 C2,4C2,8XC1*D1*F1*A1*H1,4H1*C2,4P,8C2,4BE1*F1*XF1*A1*H1,8E1*G1*A1*H1, 70 F1*G1*BH1*C2,4P,4F1*XG1*BH1,4A1*H1,8A1*H1,4A1,8XF1*XG1*A1*C2,8WG1&C2* 4 BH1, -1 vnxbk RH-VAL:38 RHYTM:17* 1+ 0 T/P: 2 T/Q: 6 W/G: 2 W-INT:14 G-NUM: 2- 7 AMBIT:E0 ,D2 MODE:17 DIRECT:1 6-VOICES HARM/INT: 3,13 INT-MEL: 9 TRANSP: 0, 0 RAN-R:6531 RAN-M:4839 STAVES: 2 CLEFS:0 LEG/INT: 0, 0 INSTR.:random 70 4(8P,8WH1,8WH1*D2),16WC1&BE1*XG1,4WC1&G1*E1&G1*C2,4C1*E1*XG1*C2,16WC1&
84
69 A1*A1&C2*C2,16WC1&F1*BE1&BH1*XF1&BH1,8(16WC1&BE1*A1*XC2,16WC1&F1*BE1& 69 XF1*XF1&D2*A1&XC2,16P),8WC1&F1*E1&A1*G1&C2,4(8WC1&F1*XG1,8QC1*XG1*H1+ 69 C1*BE1*G1*H1+C1*E1*G1*BH1*D2+C1*BE1*G1*H1*D2+C1*BE1*G1+C1*A1*C2,8WC1& 69 BE1*BE1&XG1*C2),8(16QC1*E1*XG1*C2+C1*BE1*XF1*BH1+C1*XG1*C2+C1*A1*XC2+ 71 C1*BE1*C2+C1*XG1*C2+BH1*XC2,16WBH1&XC2*XC2,16P),8(16WBH0&BE1*D1&G1*XF1* 71 A1&D2*C2,16P,16WBH0&F1*D1&G1*F1&BH1*A1&C2),4WBH0&G1*XC1&XG1*F1&XC2*X C2, 71 8BH0*G1*BH1*D2,16WBH0&F1*D1&F1*F1&C2*XG1&XC2*H1*D2,16WBH0&F1*D1&G1*B H1, 69 4WBH0&XC1*D1&G1*BH1*D2,8(16BH0*XC1*A1*XC2,16WBH0&G1*D1&G1*F1&BH1*XG1 * 69 H1,16WBH0&F1*XC1&E1*F1&A1*D2),16WBH0&XC1*XC1&XG1*E1&XG1*XC2,8(16WBH0 & 71 XC1*D1&XF1*F1&D2*XG1&H1*H1*D2,16WBH0&XC1*D1&F1*F1&XG1*A1&XC2*C2,16W BH0& 69 F1*XF1&XC2*D2),8(16WBH0&BE1*D1&G1*XF1*BH1,16BH0*XC1*A1,16WBH0&D1*XF1& 45 D2*BH1*XC2),4BH0*XC1*E1*G1*BH1,16WXG1&XC2*H1, -1 dhpwm RH-VAL:31 RHYTM:16* 2+ 0 T/P: 2 T/Q: 7 W/G: 7 W-INT:11 G-NUM: 5- 7 AMBIT:G0 ,A2 MODE:17 DIRECT:7 3-VOICES HARM/INT: 3, 9 INT-MEL:16 TRANSP: 0, 0 RAN-R:5621 RAN-M:3848 STAVES: 2 CLEFS:0 LEG/INT: 0, 0 INSTR.:random 69 8QG2*A2+XG2+A2+XG2+A2+XF2*XG2+A2,8QG2*A2+A2+XF2*XG2+BE2*G2*A2+XF2*A2+ 70 G2*A2,8QA2+XG2+A2+XF2*A2+G2,4(8QA2+XG2+A2+F2*A2+BE2*G2*A2,8QXF2*A2+F2* 69 G2*A2+XF2+G2*A2+XG2,8P),4QA2+XG2+A2+F2*XG2+A2,8QXF2+A2+XF2*XG2+F2*G2+ 72 XF2*A2+G2+A2,2(8QXG2+G2+A2+G2*A2+A2,8QF2*XG2+XG2+A2+G2+XG2,8QE2*XF2*XG2 + 71 G2+A2+F2*A2+XC2*BE2*G2,8QE2*G2+F2*XG2+XF2*A2+XG2+G2+XG2+F2*A2,8QXG2+E2* 66 XF2*A2+XF2*XG2+E2*XF2*XG2+XG2+A2),8P,4QG2+F2*XG2+XF2+G2+A2+XF2*A2, 69 8QG2*A2+XG2+XF2+XG2+F2*XG2+G2+XG2,8QXF2*A2+F2*A2+A2+XF2*XG2+A2,8QXF2* 69 XG2+BE2*XF2+XF2*A2+XG2+A2+XG2,4QA2+G2+XG2+F2*G2*A2+XG2,4P,8QA2+G2+A2+ 69 XF2*XG2+G2*A2,8QA2+XG2+A2+F2*G2*A2+A2+G2*A2+A2,8QG2+XG2+G2+A2+XG2+G2, 71 8QA2+XG2+A2+XG2+G2*A2+XG2+XF2*XG2,8QF2*G2*A2+A2+XG2+A2+XG2,8QA2+G2+BE 2* 70 XF2+E2*XG2+F2*G2*A2,4(8QXF2*A2+A2+XG2+A2+F2*A2+A2,8QG2+A2+XF2*XG2+XG2+ 71 XF2*XG2+A2,8QXG2+A2+F2*G2+XF2*XG2+G2+XG2+A2),4QF2*A2+XG2+A2+XF2*XG2+G2 * 33 A2+XG2,8QA2+XF2*XG2+A2+XG2+A2+G2, -1
85
Byť vypadá na první pohled nesrozumitelně, není při trošce praxe tak obtížné jej dešifrovat. Tradičnější a obvyklejší verzi této notace lze (viz výše) získat pomocí převodu MIDI dat do sekvenceru, který obsahuje i notografický výstup (např. Cubase) nebo jakéhokoliv notačního programu. Noatikl – verze 2 Program Noatikl vytvořili Pete Cole a Tim Cole ze společnosti Intermorphic, tvůrci programu KOAN, v roce 2012. Funguje na platformách Windows, Mac OS X a iOS, obsahuje VST nebo UA pluginy. Desktopová verze má rozšířené vestavěné funkce, ovládané pomocí skriptů, díky nimž lze program používat jako „hypernástroj“. S tímto programem úzce souvisí aplikace Mixtikl stejných autorů – přenosná laboratoř pro tvorbu generativní hudby a systém mixování smyček s variantami pro iPhone, iPod, iPad, Android, Mac OS X a Windows, s možností plugin VST a AU pro softwarové sekvencery. Mixtikl je totiž sestaven z programu Noatikl a modulárního syntetizéru Partikl.
Obr. 34: Okno programu Noatikl pro přiřazení typů faktury jednotlivým hlasům
Aplikace byla vytvořena na základě systému pro tvorbu generativní hudby s názvem Koan, který v 90. letech používal Brian Eno a další hudebníci. Pro vytvoření MIDI dat a jejich modifikaci používá princip a parametry generativní stochastické hudby. Lze připojit externí syntetizéry, samplery a efektové jednotky, nebo využít vestavěných. Toto hudební zařízení vychází z náhodných událostí v kombinaci s výkonnou sadou hudebních pravidel, díky nimž vzniká hudba, která se neustále mění v rámci určených mezí.
86
Obr. 35: Okno programu pro vymezení pravidel pro tvorbu stupnic
V programu se definují čtyři druhy pravidel pro tvorbu hudebních struktur, týkající se: stupnic – vymezení může být v tomto případě libovolné množství; určuje se, které náhodně vygenerované tóny jsou ve zvolené stupnici dostupné a pravděpodobnost jejich výskytu, souzvuků – zde (jak název napovídá) se definují pravidla pro tvorbu akordů; určuje se, jaké tóny budou pravděpodobně pro daný hlas vybrány, pokud mají souviset v rámci daného intervalu v půltónech s již zkomponovanými tóny v dalších hlasech, následujícího tónu – vymezuje s určitou pravděpodobností intervaly následujících tónů, rytmu – určuje se pravděpodobnost délky trvání tónu. Kompoziční faktura může být přiřazena každému hlasu individuálně; vytváří se pomocí šesti typů šablon, kterými jsou: rytmická - výchozí typ, předem specifikován pomocí pravidla pro tvorbu rytmu, ambientní – platí pro ty hlasy, pro které není uplatněna rytmická šablona; výsledkem jsou „plovoucí“ zvuky bez rytmické synchronizace se zbytkem skladby, „následující“ - funguje na principu zvolání-odpověď; sleduje tedy chování dalších hlasů a variabilně je rozvíjí na základě definovaných vlastností, repetitivní - obdobná rytmické faktuře, ale na základě zadaných parametrů je určitým způsobem opakován materiál z předchozích taktů, stabilní – generují se objekty, které vycházejí z importovaných MIDI struktur a jsou schopny samostatné mutace, „naslouchající“ – reagují na vstupní MIDI noty na základě skriptů. ArtSong™ - verze 7.2.0 Program Paula Whaleyho z roku 2011 pro Windows XP/Vista/7 je univerzální systém pro algoritmickou hudební kompozici. Aplikace je schopna: komponovat melodie, vytvářet kontrapunktické melodie, generovat doprovodné sledy akordů, odvodit basové linky, komponovat širokou škálu harmonických a rytmických doprovodných paternů, 87
řídit hudební formu, kombinovat generativní algoritmy (jakými jsou např. převod textu na MIDI data, transformace obrázku na MIDI, využití Mandelbrotovy/Juliovy množiny, systému iterací funkce, kvadratických atraktorů atd., pro tvorbu MIDI dat), s tradičnějšími způsoby generace paternů, řízením instrumentace, funkcemi pro tvorbu kadencí apod.,
Obr. 36: Okno programu ArtSong™ se zobrazenou fraktální množinou pro převod na MIDI data
aplikovat obálky, využít Fourierovy křivky a několik různých druhů rozdělení pravděpodobnosti na více než 100 kompozičních proměnných, ukládat konfiguraci nastavení pro opětné použití jako šablonu projektu neboli kompoziční preset, vytvářet pro komponování a editaci uživatelské skripty v basicu nebo pascalu, vygenerovat výstup skladby jako standardní MIDI soubor pro další zpracování.
Obr. 37: Okno programu se sekvencerem a dalšími okny pro nastavení parametrů
88
LMusix™ - verze 1.5.2 Program téhož autora taktéž pro Windows; je to kompletní produkční systém pro bezkontextovou deterministickou tvorbu, založenou na L-systému (Lindenmayerovy systémy je skupina fraktálů, které se ve své nejjednodušší podobě vytvářejí pomocí upravených přepisovacích gramatik; často jsou používány například pro tvorbu plošných i trojrozměrných modelů stromů, travin a dalších přírodních útvarů). Program LMusix™ vytváří mnohovrstevné soběpodobné hudební struktury na základě prolínání více hudebních témat; stačí určit nebo náhodně vytvořit počáteční řetězce a pravidla tvorby pro více než 40 proměnných.
Obr. 38: Okno programu LMusix™
Vazba na předchozí aplikaci ArtSong™ spočívá pouze v tom, že v programu LMusix™ je možné využít materiál, vzniklý v předchozím programu. Zatímco ArtSong™ je univerzální MIDI program pro algoritmickou hudební skladbu s řadou kompozičních a aranžérských algoritmů pro tvorbu originální hudby; LMusix™ se zaměřuje na „prolínání“ hudebních témat do komplexnějších struktur pomocí Lsystému; tematický materiál lze také vytvářet přímo v programu, nebo jej importovat jako MIDI soubory. Aplikace tedy umožňuje: přiřadit hudební témata, transformace a instrumentální texturu každé z proměnných L-systému, proměnným lze také přiřazovat intervaly a trvání a vytvářet tak hudební témata z vygenerovaných L-řetězců, tematický materiál může vznikat i ve vestavěném editoru nebo importem MIDI souborů; začleněno je i několik náhodných generátorů témat, rekurzivně se vytváří a synchronizuje až 8 strukturálních vrstev, nástrojové party vznikají na základě různých rekurzivních úrovní pomocí odlišných melodických nebo harmonických spojení, je možné zkomponovat až 20 000 taktů pro 1 až 16 nástrojů, výsledky jsou ukládány jako LMusix™ projekt nebo soubor ve formátu MIDI 1, různé náhodnostní volby mohou usnadnit rychlé experimentování; uživatelský manuál popisuje teorii L-systému a informace o programu, zvlášť je začleněn grafický program pro renderování obrázků z výstupního řetězce L-systému, obsahující příkazy pro želví grafiku.
89
Další informace o obou programech lze nalézt na stránce http://www.artsong.org/ Poodles & flan: Act I – verze 1.20 Další program od Paula Whalleyho z roku 2003 pro operační systém Windows 9x/ME/2K/NT/XP
Obr. 39: Hlavní okno programu Poodles & flan
Tato aplikace se pohybuje na pomezí kompozičního programu a zvláštního druhem efektového procesoru. Vychází z principů soběpodobnosti, náhody a seriální hudby. Generuje MIDI skladby, které jsou vymezeny uživatelem definovanou paletou hudebních parametrů (např. tempa, stupnic, typů akordů, instrumentace atd.). Je možné pomocí něj vytvořit velké množství kompozic, které spolu sice souvisí díky metodě vzniku, mohou ale znít jako jazz, klasická hudba, experimentální hudba, hudba etnická atd.
Ca/s Texture 3.0 Freewarová aplikace Luise María Rojase z roku 1997 pro Windows 95/98/NT. Výsledek činnosti programu lze uložit jako MIDI soubor (formát 1). Podstatou činnosti programu TEXTURE je generování aleatorních MIDI událostí, které lze zaznamenávat, upravovat nebo přehrávat pomocí sekvenceru; program lze využít i pro produkci v reálném čase - na každou změnu v nastavení aplikace bezprostředně slyšitelně reaguje.
Obr. 40: Okno programu Texture s černou plochou pro kreslení křivek distribuce náhodnostních dat
90
Program TEXTURE tedy vytváří hudební informace na základě stochastického principu dvěma způsoby – jednak generováním MIDI dat, jednak zabezpečením audio výstupu díky vestavěnému softwarovému syntetizéru s názvem TRender. Do procesu generování dat je zapojeno několik pravděpodobnostních řídících parametrů. Výchozí nastavení je takové, že MIDI události mají stejnou pravděpodobnost výskytu, čili hodnoty vycházejí z jednotné distribuce náhodných dat; tento proces lze ale ovládat pomocí změn v náhodném rozložení, které jsou uživatelem definovány kreslením křivek tak. Tóny tedy vznikají jako náhodné sekvence tónových výšek v rámci nastaveného rozsahu, stejně jako parametr velocity, počet hlasů (maximálně 32 současně znějících tónů), rytmická hustota, délka tónu atd. Totéž platí pro celkovou hlasitost, panoramu, data pitch bendu, modulačního kolečka, dechového ovladače a parametru aftertouch. Jakékoliv nastavení včetně funkcí rozdělení lze ukládat do 256 bank, které je možné propojovat sériově nebo paralelně pomocí jednoduchého skriptu. Program můžete chápat jako jednoho nebo více hudebníků s jednou nebo více sadami instrukcí. Aplikace obsahuje funkce běžného sekvenceru, tzn. záznam, přehrávání a úpravu MIDI událostí. Je také možné nahrát materiál z externího MIDI zařízení.
5.2.2 Programy pro tvorbu evoluční hudby Evolutune Freewarová aplikace pro Windows, která slouží k vývoji malých hudebních smyček na základě evolučních principů.
Obr. 41: Okno programu Evolutune
91
Každá smyčka je tvořena čtyřmi čtyřdobými takty zvuků, připomínajících „pípnutí“; smyčky jsou generovány na základě sady parametrů neboli genotypů. Označením těch smyček, které se uživateli nejvíce líbí, lze řídit jejich postupnou evoluci. Smyčky jsou uspořádány do „rodin“ A a B - v každé z nich je šest žlutých „dětí“ a jeden modrý „rodič“; pro jejich poslech stačí na ně kliknout. Může docházet k mutacím smyček v rámci rodiny – po označení vybraných smyček se pro příslušnou rodinu použije odpovídající tlačítko Mutovat (mohou mutovat i obě rodiny současně). Tyto smyčky se přesunou do modrého kruhu, a tak se stanou smyčkou „rodičovskou“. Šest žlutých kruhů okolo nového rodiče budou lehce „zmutované“ děti. Pokud uživateli připadá některá z vzniklých struktur zajímavější, než „rodičovská“, stačí ji označit a tak umožnit „reprodukovat se“. Pokud se tak nestane, „zmutují“ znovu rodiče. Další možností je „spáření“ smyček z obou rodin; to se provede kliknutím na tlačítko Spářit B+A; dvě označené smyčky se tak nyní stanou „rodiči“ vždy s šesti „dětmi“, které sdílí charakteristiky každého z „rodičů“. Je možné pomocí příslušného tlačítka provést „reinicializaci“ rodiny, při níž místo smyček dané rodiny vzniknou náhodně zcela nové. Dalšími ovládacími prvky programu jsou už jen tlačítka pro přehrávání zvuku a zastavení přehrávání. (http://askory.phratry.net/projects/evolutune/) Výstupem z aplikace tedy není ani MIDI soubor, ani soubor ve formátu WAV – pouze je možné zvukový výstup (s barvou, která není příliš použitelná) zaznamenat jiným programem. Výsledek lze ale (jako v případě všech ostatních aplikací) dále zpracovat jako audio signál pomocí efektových procesorů atd., nebo programem pro převod audio signálu na MIDI vytvořit MIDI data a s těmi také dále pracovat.
5.2.3 Programy pro tvorbu generativní hudby Bloom Bloom je velmi levný program pro tvorbu generativní hudby z roku 2008, fungující v rámci operačního systému iOS – je zamýšlen pro telefony iPhone. Jeho tvůrci jsou Brian Eno a Peter Chilvers. Aplikace vytváří melodie, rytmickomelodické paterny a prodlevy. Změny v „plynoucím“ hudebním materiálu provádí uživatel pomocí dotyků na pracovní ploše; pokud k žádným zásahům nedochází, vytváří software svou vlastní hudbu. Video ukázku použití programu lze nalézt na adrese http://www.youtube.com/watch?v=-swFqAT8yaA. Trope – verze 1.2 Další podobná aplikace stejných autorů z roku 2009 (s poslední aktualizací z roku 2011). Je určena pro iPhone, iPad a iPod touch. Vyžaduje verzi operačního systému iOS 3.1.3. Program pokračuje v rozvíjení principů předchozího programu Bloom, má ale „temnější“ a výraznější zvukový charakter a vytváří zvukové prostory, které souvisí s automaticky generovanými abstraktními tvary na obrazovce.
92
Obr. 42: Ukázka abstraktních vizuálních tvarů, které se proměňují v souladu s hudbou
Obr. 43: Uživatelského rozhranní aplikace Trope
93
Scape Poslední z trojice aplikací Briana Ena a Petera Chilverse z roku 2012 pro iPad. Obsahuje 15 zvukových prostor, generuje ale i další pomocí principu náhody. Zvuky a určité procesy v rámci vzniklých atmosfér lze libovolně kombinovat přesouváním obrazců na displeji a vytvářet tak nové vztahy.
Obr. 44: Uživatelské rozhranní programu Scape
Air Program pro telefon iPhone je dalším dílem programátora Petera Chilverse, tentokrát s irskou vokalistkou Sandrou O’Neill. Vychází z konceptu generativní hudby Briana Ena, obsahuje ale hlavně klavírní a vokální samply v rámci klidné a zvolna se proměňující hudby. Air nabízí čtyři režimy, které umožňují uživateli řídit průběh skladby poklepáváním na různá místa na displeji, a dále tři režimy pro změnu aranžmá. V případě použití aplikace na více telefonech (eventuálně s připojenými reproduktory) lze vytvářet prostorová zvuková prostředí.
5.2.4 Programy pro tvorbu skladeb v určitém stylu tzv. vážné hudby Largo Jedná se o český program společnosti Algorithmic Muse, který je na rozdíl programu CCOMP naopak velmi vhodný pro vytváření kompozic v určitém stylu (tvorba nové hudby je ale také samozřejmě možná). Jedná se o velmi propracovanou a komplexní aplikaci s vlastním notačním podprogramem, možností přelaďování základního tónového terénu, přehrávačem MIDI dat atd., navíc s funkcí analýzy importovaných skladeb. Program tedy provádí hudební rozbor importovaných kompozic ve formátech MID, XML, MXL, který je využit pro následnou kompozici skladby nové na úrovni buď pouhých úprav eventuálně instrumentace, nebo vytvoření zcela nové skladby, která je originálu v různé míře vzdálena. Analýza probíhá metodou zjišťování výskytu hudebních prvků – např. určitých akordů apod. Skladbu pak tvoří komplex hudebních bloků, obsahujících různý počet hlasů. Pro tvorbu se využívají hudební modely, založené na motivickém jádru, které
94
zahrnuje harmonické, rytmické a melodické prvky. Tyto modely lze transformovat, nebo i kompilovat z různých vybraných hudebních objektů. Z hlediska změn původního materiálu lze provádět např. horizontální a vertikální inverzi celé skladby nebo zvolených taktů, vertikální nivelizaci nebo naopak expanzi, transpozici o oktávu nahoru a dolů, posun jednotlivých stop vůči sobě, jejich zdvojení (včetně oktávových o 1-2 oktávy nahoru nebo dolů), vytváření kvintové mixtury, změny původních tónů, přidání nových stop s jiným materiálem atd. Může se specifikovat i míra melodického a harmonického pohybu. Pro specifikaci kompozičního procesu lze nastavit různá pravidla, díky nimž je nově vzniklá skladba buď podobnější originálu, nebo je mu naopak vzdálenější. Při transformaci původní hudby nebo vzniku nové se určuje tónový rozsah, je možné stanovit základní tónový terén zadáním přesných intervalových poměrů (k dispozici jsou i ladění historická, mikrotonální atd., což lze jinak provádět pouze u programu Fractal Tune Smithy – viz dále - nebo díky specializovaným aplikacím pro přelaďování MIDI dat, jako je např. Scala), určit akordy (dokonce i pomocí vymezení políček na hmatníku kytary nebo jiných drnkacích strunných nástrojů) apod. Při tvorbě rytmu lze použít různé automatické variace původní struktury včetně principu swingování, vnesení náhodnostních prvků atd.; z hlediska instrumentace je možné volit z bohaté zvukové banky. Skladba je do celku sestavena ve speciálním sekvenceru; výstup existuje ve formě MIDI dat (které může přehrát i zabudovaný přehrávač), nebo v podobě běžné partitury, kterou lze v interním notačním programu dále upravit. Více informací obsahuje stránka na adrese http://www.algorithmic-muse.com/. V době přípravy této publikace nebylo program možné stáhnout, výrobce ale uvádí, že zkušební verzi je možné získat přímo u tvůrce programu pomocí uvedené e-mailové adresy. Stránka dále obsahuje i některé z vygenerovaných hudebních výstupů programu (mj. příklady instrumentace, doprovodů, transformace modelů, motivické změny a příklady volných kompozic).
Series Program Series je MIDI sekvencer, založený na principu serialismu. Dva oddělené čítače lze přiřadit třem sekvencím pro generování řad a třem modulačním sekvencím. Se třemi LFO, čtyřmi generátory náhodných kroků a dalšími ovladači pro provádění, je program schopen vytvářet a modulovat složitá arpeggia a rytmy.
Obr. 45: Uživatelské rozhranní programu Series
95
5.2.5 Programy pro tvorbu skladeb v určitém stylu tzv. populární hudby Oscilloscoop Aplikace pro tvorbu interaktivní hudby z roku 2011, která je dílem Lukase Girlinga (tvůrce interaktivních hudebních rozhranní, spolupracujícího se světově proslulými hudebníky a vývojáři hudebních technologií včetně Laurie Anderson a Maxe Mathewse), a vývojářů Scotta Snibbea a Grahama McDermotta; je určena pro platformu iOS a zařízení iPad, iPhone a iPod Touch. Program vytváří rozhranní, díky kterému lze v reálném čase generovat elektronickou hudbu různých žánrů, jakými jsou např. hip hop, techno, house atd.
Obr. 46: Rozhranní aplikace OscilloScop
Rozhranní je velmi minimalistické - tvoří je tři barevné koruny, které se otáčejí; dotykem korun se audio parametry řídí - horní koruna ovládá tónovou výšku, střední filtr typu dolní propust, nejnižší pak fader. Ovladače vlevo umožňují měnit basovou linku, tlačítky napravo se projekt ukládá; posuvník zcela dole řídí tempo skladby. Program je tedy bližší spíše DJ aplikacím, než obvyklým kompozičním programům. Microsoft Research Songsmith – verze 1.03 Program společnosti Microsoft z roku 2009 je zamýšlen pro tvorbu hudebního doprovodu. Vyvinula jej výzkumná skupina Microsoft Research, vedená Danem Morrisem a Sumitem Basu. Po výchozí volbě hudebního stylu (z oblasti populární hudby, jakým je např. pop, rock, jazz, reggae nebo hip hop), celkového výrazu nálady skladby („veselá“, „smutná“ atd.) a tempa, zpívá uživatel do mikrofonu melodii; program je schopen v reálném čase automaticky generovat doprovod. Následně je možné výsledek upravovat, tzn. měnit harmonii, nástrojové obsazení, aplikovat míru swingování apod. Aplikace může sloužit jako prostředek hudební výchovy, nebo pro rychlé vytvoření doprovodu kvůli nácviku instrumentálních pasáží, zdokonalování se v improvizaci apod. 96
Jammer – verze 6 Program pro tvorbu doprovodů od společnosti SoundTrek, určený pro platformu Windows 2K/XP/Vista; poslední aktualizace pochází z roku 2008. Jedná se o vysoce profesionální program s mimořádným množstvím možností.
Obr. 47: Okna programu Jammer 6
Aplikace je určena pro tvorbu hudebních doprovodů a kompletních aranžmá skladeb z oblasti populární hudby v širokém rozmezí stylů. Jeho možnosti jsou ovšem daleko větší (viz dále). K dispozici je 256 stopé studio se „studiovými hráči“, tzn. obrovským množstvím nasamplovaného zvukového projevu špičkových interpretů, zaznamenaného v mimořádné kvalitě. Vytváření doprovodných stop je velmi rychlé - stačí vložit akordy do hlavního seznamu, určit hudební styl a poté stisknout tlačítko Zkomponovat; Jammer okamžitě vytvoří a přehraje plně profesionální aranžmá ve zvoleném stylu. Dále si lze vybrat ze stovek roztříděných možností úvodů skladeb, groovů, breaků a závěrů, a vytvořit tak kompletní a stylově zcela věrnou kompozici; díky mixeru s velkým počtem stop je možné provést propracovanou závěrečnou masterizaci. Z hlediska obsahu této práce je důležité, že je možné v jedné kompozici použít zcela libovolný počet stylů Program může být vynikajícím nástrojem pro hudební výuku různých druhů a úrovní – protože je zde možnost ovládat přes sto hudebních parametrů, jakými je např. výběr stupnice, akordů (přes 60 různých druhů souzvuků včetně alterovaných akordů apod.), harmonického sledu, specifikace timingu apod., může ovládání programu poskytnout praktickou zkušenost s řadou těchto pojmů a jejich 97
modifikacemi v rámci nejrůznějších hudebních stylů; vzájemné působení parametrů jejich znalost ještě prohloubí.
Obr. 48: Okno pro vkládání akordu
Dále je aplikace velmi vhodná pro výuku aranžování moderní populární hudby, protože – jak už bylo řečeno – kromě automatického vytvoření doprovodu (který nabízí velké množství variant v rámci jednoho stylu) obsahuje i stylové věrné segmenty formy skladeb populární hudby. Program je velmi dobře využitelný i jako nástroj pro cvičení, protože akordické schéma se snadno vloží do hlavní partitury pomocí MIDI klaviatury, počítačové klávesnice nebo myši; doprovod lze transponovat pro cvičení v různých předznamenáních, měnit tempo atd. Aplikaci je ovšem možné použít i k tvorbě experimentálních hudebních struktur (což je – jak už bylo řečeno – hlavní důvod jejího zařazení do této práce), protože jednotlivé styly lze nejrůznějším způsobem kombinovat. Stylů je k dispozici 2600, groovů 2900 (všechny lze navíc editovat). Výstupem z programu mohou být - kromě zvukově mimořádně kvalitního audio souboru - i MIDI data, která je pak možné dále zpracovat jiným způsobem. Video manuál pro práci s programem lze nalézt na adrese http://www.youtube.com/watch?v=QixHRkmlz50.
5.2.6 Programy s neobvyklým ovládáním Do této kapitoly byly zařazeny aplikace, které pracují na principu náhody díky svému ovládání, determinovanému netradičním druhem uživatelského rozhranní. BRB PixelPops Freewarový program Tristana Williamse z roku 2008. PixelPops je monosyntetizér zvuků s náhodnou tónovou výškou a barvou, řízený klaviaturou nebo klikáním na jednotlivá barevná políčka okna. Je vhodný zejména pro spouštění „závadných“ zvuků (praskání, skřípání atd.).
98
Obr. 49: Okno programu BRB PixelPops
Obsahuje dva oscilátory X a Y, jejichž výstup se vzájemně násobí (takže vzniká hodnota Z). Každý následující tón je tvořen náhodnou tónovou výškou a vlnovým průběhem pro X a Y, a také nepředvídatelným umístěním ve stereobázi a hodnotou hlasitosti pro X, Y a Z. Znovuspuštění tónu a portamento jsou ovládány parametrem velocity. Je to vlastně typ kompozičního programu pro tvorbu elektroakustické hudby v elementární podobě – nevytváří samostatné struktury, ale pouze zvuky; parametr délky tónů určuje hráč pomocí klaviatury nebo myši. (Mohl by být samozřejmě zařazen i do kategorie nezvyklých syntetizérů, protože některé nástroje umožňují při určitém nastavení funkce sampl and hold obdobný výsledek, ne však s možností řízení tolika parametrů.)
Pong Freewarová aplikace pro Windows i Mac OS X ve verzi standalone i VST pluginy. Program překračuje hranice softwaru pro automatizaci kompozičního procesu tím, že hledá hudební kreativitu pomocí jednoduché počítačové hry. Vlastně se jedná o implementaci hry ping pong, která pracuje jako hudební nástroj - MIDI data tedy vznikají na základě herního procesu. Připojením syntetizéru nebo sampleru (eventuálně efektových procesorů) se samozřejmě potenciál programu výrazně zvýší. Ping pong lze hrát pomocí klávesnice, myši nebo herního ovladače, čili řídí se směr úderu doleva nebo doprava. Je možné volit stupnici, tempo, výstupní MIDI zařízení a MIDI kanál; program má i funkci swingování.
Obr. 50: „Herní plocha“ programu Pong
99
Gbloink – verze 1.8 Freewarová aplikace společnosti Synaesmedia z roku 1997 pro Windows. Jedná se o MIDI ovladač buď zvuků ze zvukové karty, nebo MIDI syntetizéru. Výsledkem činnosti programu jsou tedy MIDI zprávy, řízené v reálném čase.
Obr. 51: Uživatelské rozhranní programu Gbloink!
Gbloink! vznikl jako experiment v oblasti uživatelského rozhranní. Ovládání je podobné programu Pong v tom smyslu, že uživatel ovládá míček; tentokrát ovšem nehraje zleva doprava, ale ve svislém směru a současně třemi míčky, kterým se navíc mohou vkládat do cesty různé objekty. Jakmile míček do objektu narazí, spustí MIDI tón, jehož výška závisí na vertikální poloze míčku. Výsledek může znít zpočátku nahodile, po několika minutách by ale měl být výsledek jiný - hrací plocha je zaplněna překážkami, které se objevují po kliknutí myši, takže míčky často padají v cyklických vzorcích. Vznikají tak různé rytmické struktury, některý z míčků může začít padat těsně za předchozím, takže se „melodie“ předchozího míčku opakuje atd. Tento samovolně se objevující řád vytváří kombinaci nahodilosti a skryté struktury. Díky tomu mohou nastat tyto „hudebně-herní“ situace: cykly - míčky padají v cyklech, které jsou z hudebního hlediska příčinou vzniku smyček a identifikovatelných rytmů, ping pong - někdy se míčky pohybují po přímé dráze a po odrazu v opačném směru zpět; to generuje z hudebního hlediska melodickou linku dopředu a zpět, podobnou račímu kánonu, „honička“ - jeden míček může padat vedle druhého po obdobné trase v rychlém sledu, což je příčinou vzniku „kánonu“ nebo „fugy“, někdy mohou míčky sledovat trasu, poté někam „zabloudit“, později se vrátit apod., takže vznikají jakoby opakované motivy. Program má řadu ovládacích prvků - je možné určit stupnici, předznamenání, množství vizuálních objektů-překážek, které se objevují míčkům v cestě, specifikovat, zda odraz míčku spustí tón nebo akord atd. 100
Svou koncepcí je zamýšlen jako jakási dadaistická reakce na profesionální hudební programy, které samy o sobě jsou jen nástroji a nepřinášejí nic překvapivého a objevného. Video ukázku činnosti programu lze nalézt na stránce http://gbloink.com/. UplandToys BallSequencer – verze 1.5 Tuto freewarovou aplikaci vytvořil v roce 2006 Andreas Ruud pro platformu Windows. Je to VSTi sekvencer, založený opět na myšlence tvorby MIDI not pomocí míčků, pohybujících se uvnitř obdélníkové plochy; tóny vznikají v momentu kolize míčku s ohraničením obdélníku. Vysílá tedy v reálném čase MIDI zprávy. Lze nastavit parametry, kontrolující pohyb každého míčku, jako přídavek k hodnotám čísel tónů a parametru velocity.
Obr. 52: Hlavní okno programu UplandToys BallSequencer
Navíc jsou ovšem spouštěny kontrolní MIDI zprávy - každý míček vysílá dvě CC informace (jednu pro každou osu). Kromě toho lze nastavit minimální a maximální hodnoty pro posílání každé CC zprávy. Pomocí posuvníků je možné měnit rychlost míčků, délku tónu, zvuk zatlumit (tzn. míčky žádné MIDI zprávy nevysílají), aplikovat na výšku tónu a jeho hlasitost randomizér s nastavitelným rozsahem apod. K těmto účelům slouží další okna programu.
Jam2jam XO Jam2jam je skupina audiovizuálních programů Thorina Kerra pro multimediální produkce; umožňuje zejména dětem přehrávat na počítači hudbu a provádět remixy audio i video souborů přes internet; tak mohou být aplikace nástrojem výuky i zdrojem obohacení sociálních interakcí. Systém má být tedy především zábavný, proto jsou tedy rozhranní spíše intuitivní a obsahují nejrůznější barevné symboly. (Mohl by být teoreticky zařazen i do kapitoly o programech, transformujících vizuální data na hudbu; zde se nachází proto, že prvek nahodilosti je při jeho činnosti z různých důvodů značný.)
101
Obr. 53:Uživatelské rozhranní programu Jim2Jam (59)
Systém používá generativní algoritmy pro zvukový a obrazový materiál; jejich parametry jsou uživatelsky řízeny pomocí speciálního rozhranní nebo externích hardwarových kontrolérů. Jak už bylo řečeno, je aplikace jam2jam možné propojit pomocí lokálních sítí nebo internetu a umožnit tak spolupráci více uživatelů v reálném čase – tato síť byla pojmenována Network Jamming a je mj. tématem probíhajících výzkumů (43). Jam2jam se tedy primárně používá pro realizaci přístupu ke společným audiovizuálním performancím, slouží ale také vzdělávání a komunitnímu umění8.
Obr. 54: Rozhranní programu s otevřeným oknem, v němž je vidět vizualizace hudebních dat (obdoba zobrazení MIDI dat v různých editorech) (59)
Dnes již existuje velké množství akademických publikací, které tento proces popisují. 8
Výzkumy v oblasti Network Jamming jsou důležitým nástrojem pro výuku audiovizuálních médií pomocí interaktivních projektů s možností síťového připojení., a také umožňuje tuto spolupráci zaznamenat pro hodnocení a sdílení. Další informace lze nalézt na adrese http://explodingart.com/jam2jam/jam2jam/Home/Home.html.)
102
Pro zadávání hudebních dat se používá další program s názvem Jam2Jam XO, který je vlastním předmětem našeho zájmu.
Obr. 55: Okno programu Jam2Jam s ovládacími prvky (59)
Kompozice se zde provádí nejprve výběrem základního hudebního stylu a použitých nástrojů (k dispozici je bohužel pouze kytara, baskytara, klávesové nástroje a bicí souprava). Poté se pohybem myši po pracovní ploše modifikují dva nejdůležitější parametry, znázorněné obvyklým způsobem - ve směru svislé osy tónová výška, ve směru vodorovné osy délka tónů). I tato aplikace spadá do několika kategorií současně – je to vlastně určitý typ sekvenceru, využívající generativní algoritmy, a navíc ještě zadávání dat grafickým způsobem.
103
5.3. Programy, transformující nejrůznější nehudební informace na hudební data – tzv. převodníky Vazba mezi nehudebními prvky a hudebním vyjádřením se v umění projevuje odedávna. Lze ji najít již velmi dávno např. v hudbě magické v rámci interakce mezi hudební strukturou a psychofyzickým stavem člověka, dále ve starověké Číně a Indii (spojitost mezi druhy hudebních modů a denní dobou), ve středověku (preference určitých intervalů) i v novověku (číselné poměry vesmíru jako zdroj dokonalosti). Jak už bylo řečeno v předchozích kapitolách, je obecně vztah matematiky a hudby velmi pevný a projevuje se na mnoha úrovních; v kompoziční rovině se s ním setkáváme stále – mj. harmonie vychází z číselných struktur, byť na základě sluchové zkušenosti, dodekafonie organizuje hudební strukturu podle tónů (čili v podstatě intervalových poměrů), u multiserialismu jsou takto uspořádány dokonce všechny parametry. Kromě spojení hudby s matematikou se v hudbě uplatňuje princip umělecké nápodoby – miméze, a to na nejrůznějších úrovních; nepočítaje již zmíněné šamanské postupy, kdy hudba (byť primitivní) má evokovat magický svět a především vyvolat v posluchačích pocit kontaktu s bohy, se odedávna hudební umění snaží napodobovat nejrůznější rysy okolního světa (viz sémiotika). Tyto vazby mohou být deklarovány názvem skladby, průvodním textem, nebo zůstávají pouze v rovině osobní autorovy inspirace a pro posluchače jsou latentní. Použití počítačového programu, jakožto převodníku mezi nehudebními impulzy a zvukovými strukturami, je tedy jen logickým vyústěním a pokračováním těchto snah. Současně se jedná o prostředek poznání – pokud sledujeme se zájmem pouhým okem neviditelné struktury buď pod mikroskopem nebo naopak pomocí dalekohledu v kosmu, je poznávání světa pomocí zvuku (tzv. sonifikace) proces zcela stejně legitimní. Díky němu nejen posloucháme zesílené zvuky okolního prostředí, které normálně slyšitelné díky nízké úrovni nejsou, nebo zvuky, transformované do slyšitelné části zvukového spektra (třeba známý příklad jinak neslyšitelných zvukových projevů netopýrů) – dnes máme k dispozici i transformované zvuky kosmického záření nebo magnetosfér jiných planet atd. V globálním měřítku se provádí třeba i záznamy zvukových prostředí určitých lokalit, ptačích hnízdišť apod. Všechny tyto možnosti lze použít jako prostředku následného vědeckého zkoumání (třeba určité základní rysy rozsáhlých číselných sekvencí se odhalují snadněji až při převodu na hudební data, než při vizuální analýze). Samotná sonifikace sice není vědou, zpracování takto získaných dat ale vědecké poznatky přinést může. (Paralelu ke zvukové analýze nehudebních dat je možné nalézt třeba v oblasti astronomických pozorování v infračervené oblasti spektra, díky níž se objevují skutečnosti, nezaznamenatelné pozorováním v oblasti spektra viditelného záření). Některé z aplikací navíc mohou být velmi užitečné třeba při vnímání okolního světa nevidomými. Všechen výše zmíněný zvukový materiál lze samozřejmě použít i při skladbě; takto vzniklé segmenty je ale nezbytné (obdobně jako v případě téměř všech kompozičních aplikací) nějak následně zpracovat (pokud nemají být např. součástí multimediálního díla, které vhodným použitím může hudební nepropracovanost nebo 104
menší zajímavost záměrně z určitých významových důvodů využít). Důležitý je zde však už samotný výběr materiálu a jeho modifikace a využití v rámci makrotektoniky. Vztah mezi zvukem (hudbou) a určitým druhem mimohudební informace se může z hlediska „míry přesnosti převodu“ odehrávat na několika úrovních: na úrovni ryze estetické, na úrovni ztvárňování mimohudebního obsahu hudebními prostředky zejména pomocí znaků typu symbol a ikon, na úrovni přímého použití nehudebních zvuků okolního světa v hudbě (viz např. již konkrétní hudba), které mohou odkazovat jednak ke svému zdroji (samozřejmě v případě, že se jedná o známý zvuk; u zvuků neobvyklých, vytvořených komplikovanějším druhem zvukové syntézy nebo metodou zpracování zvuku, může být akustický jev vnímán jako vyjádření něčeho neznámého, nebo pouze jako nový a obsahově i výrazově neutrální hudební objekt), dále – díky vhodnému uspořádání zvukových struktur - i ke skutečnostem jiným, obecnějším a komplikovanějším, na úrovni převodu nejrůznějších jevů a signálů (fyzikálních, přírodních, matematických atd.) do slyšitelné podoby; proces sonifikace slouží většinou ryze praktickým účelům (v případě nevidomých, při detekci vnitřních vad materiálu poklepem apod.), nebo účelům ryze uměleckým.
Tyto aplikace budou dále podrobněji členěny následujícím způsobem: programy, transformující číselné řady, programy, transformující fraktály, programy, transformující texty a jiné sekvence znaků, programy, transformující vizuální data.
5.3.1. Programy, transformující číselné řady Do této podkapitoly by bylo možné kromě uvedených programů zařadit i některé další z okruhu aplikací, využívající fraktální matematiku, protože u několika z nich se zadává jako jeden z parametrů číselná sekvence. Její další zpracování - na rozdíl od programů v této kapitole - ovšem vychází z fraktálních principů, které pouze převádí číselné řady na MIDI data (nastavení hodnot parametrů převodu ovšem může výsledný hudební tvar velmi výrazně ovlivnit); proto bude fraktálním aplikacím věnována samostatná pasáž.
The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences Encyklopedie celočíselných sekvencí on-line (dále OEIS) je webová aplikace s obrovskou kolekcí celočíselných sekvencí, převádějící jakoukoliv řadu tohoto druhu (tedy i včetně sekvencí, vložených uživatelem) na MIDI data a soubor ukládá. Přímý přístup k řadám a jejich konverzi na MIDI data lze získat na stránce http://oeis.org/play.html, kde stačí klepnout na označení řady, a v okně, které se objeví, kliknout pro přehrání souboru na tlačítko Play, nebo soubor tlačítkem Save uložit. Databázi založil matematik Neil J. A. Sloane v roce 1965 (když byl studentem na Cornell University v Ithace). V roce 1995 byla vydána v knižní podobě, ale 105
vzhledem k tomu, že se počet sekvencí stále dramaticky rozrůstá, existuje seznam od roku 1996 jako uvedená webová aplikace s hudebními funkcemi. Jejím tvůrcem je Russ Cox, správcem stránek David L. Applegate. V současné době je OEIS kolekcí více než 226000 celočíselných číselných sekvencí; pro každou z nich lze získat tyto informace: začátek sekvence její jméno a popis graf sekvence další komentáře posun odkazy vzorce počítačové programy odkazy na další sekvence sekvence, konvertované do hudby jméno osoby, která sekvenci vložila historii vložení do OEIS
Některé ze známých řad jsou např. tyto: Recamanova sekvence – A005132 „Problém zaměstnaného bobra“ (The Busy Beaver problem) – A060843 Katalánská čísla – A000108 prvočísla – A000040 Mersennova prvočísla – A 000043 a A000668 Fibonacciho čísla – A000045
Jak už bylo řečeno, je možné vložit i vlastní sekvenci, ale přes správce stránek. Dále lze zobrazit i všechny řady, které s popisovanou souvisí, v případě určité sekvence zobrazit tři odlišné dvourozměrné pohledy na ni (viz např. Pascalův trojúhelník - A007318), a také dva grafy - první z nich je graf sloupcový pro prvních 200 členů (může jich být samozřejmě i méně, pokud členů řady není tolik), druhý je lineární nebo logaritmický graf. Grafy si lze prohlédnout i pomocí osm a půl minuty dlouhého filmu (který vytvořil Tony Noe), zobrazujícího prvních 1000 členů tisíce řad za doprovodu zvuku z Recamanovy sekvence (A005132); lze jej najít na You Tube (pomocí slov OEIS a Movie). Pro zkoumání řad s více členy lze využít i „webovou kameru“ programu. Sekvence mohou být také importovány do jiných programů, jakými jsou Maple, Mathematica, PARI atd.
Pro převod na MIDI data lze nastavit tyto parametry: druh sekvence - v podobě, v níž jsou v rámci OEIS sekvence uváděny, tzn. např. A154976 (toto číslo se ale v políčku objeví automaticky - pokud na něj na jiných stránkách poklepete, okno pro zadávání hudebních parametrů se otevře s vyplněným políčkem), tempo (počet čtvrťových not za minutu) v rozsahu 1-4096, hlasitost – v rozsahu 1-127, nástroj – jeden ze 128 nástrojů v rámci standardu General MIDI, hlasitost náběhu - rozsah 1-127, hlasitost doznění – rozsah 1-127, 106
režim výběru tónů – ovlivňuje množství použitých tónů a ambitus, a tím i polohu některých tónů, rozsah 1-128, posun tónů (transpozice) – rozsah 0-128, režim tónových délek – rozsah 1-5; číslo 1 vytváří řadu stejných hodnot, zbylá čísla různé rytmické paterny, posun tónových délek, rozsah 0-5, délka celočíselné sekvence, která bude při převodu použita.
Obr. 56: Stránka webové aplikace The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences s oknem zadané sekvence; v dolní části jsou vidět tlačítka pro přehrávání a ukládání MIDI souborů
Musicalgorithms Mucialgorithms je webový program pro převod číselných řad a sekvencí DNA na MIDI, včetně možnosti spektrální analýzy zvukových souborů; programátory byli Andrew Cobb, Michael Henry, Robert Lyon a Ian Siemer. Je součástí projektu pro výzkum hudební kompozice, analýzu hudby a interdisciplinární výuku, jehož 107
ředitelem je profesor Jonathan N. Middleton z Eastern Washington University; ten je současně hudebním skladatelem, který ve svých dílech využívá i této aplikace (viz předmluva). Stránky obsahují i další sekce, týkající se matematiky, ekonomie, informatiky a biologie. Uživatelé mohou konvertovat číselné řady na MIDI data, a poslechnout si tak např. Ludolfovo číslo, Dow Jonesovův index atd. Program nabízí pro převod do hudby tyto možnosti: vložení libovolné číselné řady konstanty π, φ, e mocniny Fibonacciho řada Pascalův trojúhelník Markovův řetězec chaotický algoritmus sekvence DNA Jednotlivé algoritmy naleznete na adrese http://musicalgorithms.ewu.edu/algorithms.html. Stránka s každým algoritmem obsahuje čtyři sekce. První je část pro vymezení číselných parametrů; ta je u každého algoritmu jiná, a byť třeba v případě konstant, mocnin nebo Fibonacciho řady není možností modifikace vstupních dat příliš mnoho, přinejmenším lze určovat počet členů sekvence (tzn. počet desetinných míst u konstant, nebo počet členů Fibonacciho řady). Ostatní algoritmy mají možnosti nastavení větší, vkládané číselné sekvence mohou být ovšem ve všech případech diametrálně odlišné, takže k výrazným modifikacím není vlastně důvod. V případě konstant, které vždy začínají stejně, ať už je počet desetinných míst jakýkoliv, lze počátek takových vygenerovaných MIDI souborů eventuálně v MIDI sekvenceru odstranit. Ve druhé a třetí sekci, které jsou pro všechny algoritmy již stejné, se nastavují parametry převodu tónových výšek a délek na MIDI noty – vymezuje se rozsah a způsob zpracování číselné řady. Výstup posloupnosti hodnot z algoritmu musí být totiž upraven, aby mohl být interpretován jako tóny; důvodem je skutečnost, že hodnoty tónových výšek odpovídají v programu tónovému rozsahu klavíru, který má 88 kláves, což není u výstupních hodnot z algoritmu vždy zajištěno. Proto dochází k nastavitelnému procesu tzv. „normalizace“. Jakmile je výstup normalizován, bude každá tónová výška reprezenzována určitým číslem, které se pohybuje v rozmezí 0 až 88; hodnota 0 znamená ticho, číslo 1 je tón A0 (jedná se o MIDI označení, takže subkontra A), 88 znamená tón C8 (tzn. c5). Výsledek je navíc ještě možné dále modifikovat např. aplikací inverze nebo račího postupu apod.
108
109
Obr. 57: Jedna ze stránek aplikace Musicalgorithms pro převod Pascalova trojúhelníku na MIDI data s jednotlivými sekcemi pro nastavování číselných a hudebních parametrů
Jak je vidět na obrázku, pomocí tlačítek ve čtvrté sekci lze výsledná MIDI data přehrát pomocí vestavěného MIDI přehrávače, nebo uložit jako MIDI soubor, eventuálně pomocí tlačítka Notate v sekci Compose zobrazit v notové osnově; tato ukázka notového zápisu vytvořených MIDI dat neobsahuje ale předznamenání, označení metra, tempa a dynamiky, nelze ji uložit ani editovat, pouze vytvořit print screen obrazovky, který může být převeden do editovatelné podoby softwarem pro rozpoznání notového zápisu, nebo – daleko jednodušeji – otevřít MIDI soubor v notačním programu.
Obr. 58: Okno přehrávače vygenerovaných MIDI souborů, kde lze nastavovat hlasitost, tempo přehrávání a hudební nástroj (na základě standardu General MIDI)
5.3.2 Programy, transformující fraktály Software, popisovaný v této podkapitole, byl zvolen tak, aby demonstroval různé přístupy k tvorbě hudby pomocí fraktálů. Jedná se buď o přímý převod obrázku fraktálu do MIDI souboru (což lze mj. v omezené míře udělat i pomocí snímku některého z druhů fraktálů a programu pro převod obrázku na audio nebo MIDI data), o komplikovanější převod Mandelbrotovy množiny na hudební data pomocí složitějších výpočetních metod, dále je pro výpočet využito konkrétních rovnic různých druhů fraktálů, kombinace fraktální rovnice a generátoru náhodných čísel apod. Hned na počátku jsou zařazeny i dva sice historické, ale stále smysluplně 110
použitelné a spustitelné programy, které kromě využití fraktálních principů umožňují zpracování MIDI dat, které není na většině MIDI editorů možné ani dnes. Podobných programů je ve skutečnosti samozřejmě více, než bylo do této kapitoly vybráno. Důvodem jejich absence je skutečnost, že některé z nich jsou nedosažitelné (jejich domovské stránky dlouhodobě nefungují a ani jinde je nelze stáhnout), nebo opakují principy, uvedené ve zvolených aplikacích.
Fractal Music ST Program, který vytvořil anglický skladatel a programátor Chris Sansom ve spolupráci s programátorem Laurencem Glazierem na počátku 80. let minulého století; byl vydán jako freeware v roce 2001. Původně byl určen pro počítač Atari ST, dnes funguje pomocí již zmíněného emulátoru počítače Atari pro PC s názvem Steem (a také na počítači Atari Falcon TT030 z roku 1992).
Obr. 59: Programu Fractal Music ST (67)
Fractal Music ST je tedy 16 stopý generátor a současně procesor MIDI událostí v reálném čase. Jako hudební generátor produkuje miliardy různých hudebních kombinací na základě fraktální matematiky v souvislosti s nastavenými parametry; zahrnuje i možnost randomizace. Hudební linie vznikají díky použití cyklických iterativních procesů, aplikovaných na výšku a intenzitu tónu a jeho umístění na časové ose. Výsledkem jsou rytmicko-melodické hudební struktury (i s pomlkami) s rysy opakování, díky čemuž je možné při vhodném nastavení vytvářet variace stále se opakujících hudebních struktur. Kromě toho lze do programu importovat MIDI soubory a pomocí řady algoritmů je permutovat, výsledek pak lze uložit a eventuálně dále zpracovávat; tak je možné měnit kvantizaci, zužovat a rozšiřovat tónový rozsah, prodlužovat a zkracovat délky tónů (díky čemuž může vznikat i polytempo), provádět transpozice, realizovat „posun v čase dopředu a dozadu“, tzn. převracet hudební data 111
(tónové výšky a délky) podle určené osy v jakémkoliv úhlu, takže je možná inverze kolem libovolného tónu (čili převrat kolem vodorovné osy), převrat „v čase zpět“, tzn. kolem svislé osy, nebo rotace dat o libovolný úhel – třeba i o 180 stupňů, což vede k račí inverzi. Některé z těchto možností jsou obdobou technik soudobé hudby 20. století (a samozřejmě hudby barokní, z níž byly některé ve 20. století přebrány) – program je provede bezchybně a rychle. Rytmické rozlišení je 96 tiků na dobu. Tempo lze nastavit v rozsahu 41,18-480 MM. Aplikace má dva vlastní formáty ukládání; jeden je pro uložení nastavených parametrů, druhý pro ukládání vytvořených MIDI dat; výstupem může být také seznam MIDI událostí. Fractal Music Composer – verze 2 Freeawarová aplikace od Hugha McDowella z roku 1994; funguje na počítačích Atari 520St, 1040St, Ste, TT030, eventuálně strojích Falcon ST Medium Res a ST HI Res (nejzajímavější výsledek by byl ve verzi St medium z důvodů bohatosti barev Mandelbrotovy množiny), a také pomocí emulátoru Steem pro PC.
Obr. 60: Vstupní obrazovka programu Fractal Music composer (66)
Program má tři části: MANDELBROT ZOOM PROGRAM - slouží pro zkoumání Mandelbrotovy množiny, v plné verzi programu vytváří fraktální strukturu, kterou je možné uložit, vytisknout, nebo použít ke generování hudby, FRACTAL MUSIC COMPOSER - generuje hudbu pro až šest nástrojů tak, že převádí Mandelbrotovu nebo Juliovu množinu do zvuku podle stanovených pravidel (specifikace tónových výšek, délek a stupnic); výsledkem je MIDI soubor s délkou, omezenou pouze velikostí dostupné paměti,
112
MIDI FILE PLAYER / CONVERTER – přehrávač vložených MIDI souborů a procesor, který také konvertuje formáty dat; výsledek lze opět uložit jako MIDI soubor.
Aplikace využívá Mandelbrotovu a Juliovu množinu zejména ve smyslu soběpodobnosti.
Obr. 61: Obrazovka pro výběr fraktální množiny a nastavení parametrů tónových výšek (66)
V tomto programu existuje několik verzí obrazovky. Po spuštění programu se objeví základní, pomocí níž je možné vybrat si typ fraktálů (Mandelbrotova nebo Juliova množina), načíst jejich obrázky, vybrat MIDI kanály, jednotlivé „patche“, oktávové polohy, tónový rozsah atd.
Obr. 62: Obrazovka pro tvorbu rytmických struktur (66)
113
Rytmické mapování se provádí pomocí další obrazovky, umožňující definovat rytmy, které program použije při vytváření hudby; vygenerované rytmické struktury lze uložit pro využití v jiné skladbě.
Obr. 63: Obrazovka pro volbu stupnice, tvorbu stupnice vlastní apod. (66)
Pomocí další obrazovky je možné zvolit stupnici (k dispozici je 12 druhů) eventuálně zadat stupnici vlastní; jsou možné i transpozice. Poté dochází k volbě vzhledu konkrétní množiny a vymezení výšky a délky tónů přetažením myší do obrázku. Po stisknutí tlačítka Zkomponovat se skladba vytvoří a následně ji lze exportovat nebo opětně upravovat. Overhead Fractal Music Generator – verze 1.2 Freewarový program pro Windows XP a Windows Vista s poslední aktualizací z roku 2007. Byl navržen pro generování hudby za pomoci fraktálů (tzn. metod iterace a také mapování barev, které jsou obdobou přiřazování MIDI dat barevným elementům obrázku u programů, převádějících vizuální data na MIDI události; zde je ovšem ještě zmíněná část aplikace, která generuje různé detaily Mandelbrotovy množiny). Výběr segmentu množiny se provádí pomocí tlačítek + a – u okénka s jejím vyobrazením (díky nimž je zobrazení množiny stále detailnější nebo naopak) a posuvníků na krajích okénka pro volbu konkrétního segmerntu množiny. Kvůli převodu zvoleného obrázku na hudební strukturu je možné nastavovat jednak zvuk (ve formátu General MIDI – jiné zvukové barvy jsou k dispozici pouze po importování vytvořeného MIDI souboru do externího sekvenceru), dále tempo, rytmické hodnoty apod. Kromě toho je možné vymezit tónový rozsah, konkrétní tóny (v extrémním případě celý rozsah zobrazené klaviatury), typ modu – mj. diatonický durový, mollový, chromatický atd., nastavit míru činnosti pitch bendu nebo modulace. Program ukládá vytvořený MIDI soubor.
114
Obr. 64: Okno programu Program Fractal music generator
Díky kombinaci výběru segmentu množiny a nastavitelnosti nejrůznějších hudebních parametrů převodu jsou teoreticky možnosti programu nekonečné.
Obr. 65: Okno programu Program Fractal music generator, v němž lze v okénku s výsekem Mandelbrotovy množiny vidět detailnější znázornění segmentu množiny (hloubka zvětšení je nekonečná, výrazně komplikované výseky jsou samozřejmě hudebně velmi entropické)
115
Gingerbread: Mandelbrot Music Generator – verze 2.0 Freewarový program pro Windows XP/Vista/7 od společnosti Cenobyte Software Design Ltd. pro tvorbu fraktální hudby pomocí Mandelbrotovy množiny má velmi intuitivní uživatelské rozhranní, díky němuž je možné vytvářet relativně snadno i komplexnější skladby. Lze použít až 16 nástrojů a nastavovat mnoho parametrů, které se ovládají díky jakési neobvyklé „laboratoři“ - oknu „mandelbrot browser“. Je možné využít smyčkování, tvorby souzvuků, arpeggií, a také převodu hodnot RGB složek barvy na parametry fraktální hudby. Projekt se ukládá ve formátu GIN a je možné exportovat MIDI data.
Obr. 66: Hlavní okno programu Gingerbread: Mandelbrot Music Generator
Video manuál je k dispozici na adrese http://gingerbread-mandelbrot-musicgenerator.software.informer.com/. MusiNum – verze 2.08 Beta Freewarový program Larse Kindermanna, dostupný pro platformy Windows 2000/XP/Vista/7 s poslední aktualizací z roku 2010, který převádí číselné sekvence na fraktální hudbu na základě Morse-Thueovy sekvence a Fourierovy transformace. Výstupem z programu je soubor MIDI dat.
Obr. 67: Hlavní okno programu The Music in the Numbers se dvěma dalšími okny v popředí
116
Po zadání číselné řady převádí aplikace číselná data na MIDI noty; tyto sekvence lze buď vkládat ručně, nebo načítat z textového souboru (eventuálně vkládat ze schránky) - soubory musí být v kódu ASCII, mohou mít až 16 sloupců a 2000 řádků (jednotlivá pole musí být oddělena mezerou). Jakýkoliv „nečíselný“ vstup je interpretován jako nula. Po načtení bude pro každý sloupec aktivován jeden hlas a nastaven do režimu dat. Tak lze rozeznít libovolné číselné řady (např. denní hodnoty Dow Jonesova indexu pro určité časové období), autor programu ale doporučuje komplikovanější sekvence (byť pouze z přirozených čísel) a nabízí pro inspiraci např. tyto konkrétní možnosti: řadu čísel, tvořenou vždy dvojnásobkem předchozího čísla, zvýšeným o číslo 1 (např. 3, 7, 15, 31, 63, 127, 255, 511, 1023 atd.), sekvenci, jejíž členové jsou vždy dvojnásobkem předchozího čísla, sníženým o číslo 1 (např. 3, 5, 9, 17, 33, 65, 129, 257, 513, 1025 atd.), řadu z druhých mocnin předchozího čísla (např. 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 1024 atd.). Je možné nastavovat řadu parametrů od volby počtu hlasů (maximálně 12), přes druh stupnice (dur, moll, diatonická, pentatonická, definovaná uživatelem, pouze rytmus - tzn. struktura využívají pouze jednoho tónu), přes délku a strukturu rytmických úseků, frázování, barvu zvuku, doznění tónů, tempo apod.
FractMus 2000 FractMus 2000 je freewarový generátor až 16 hlasé algoritmické hudby, vycházející z různých druhů fraktálních vzorců. Je určen pro Windows (od Windows 95) i Mac OS X a jeho autorem je Gustavo Díaz-Jerez; poslední aktualizace pochází z roku 2012.
Obr. 68: Hlavní okno programu FractMus s několika nabídkami a podokny
117
Výsledkem výpočtu je jednak MIDI soubor, jednak obrázek, vytvořený ze všech parametrů skladby (stupnic, rytmických délek, počtu hlasů, použitých algoritmů atd.); tak vzniká vzor s fraktální strukturou, připomínající občas perské koberce (bohužel jej lze uložit pouze pomocí printscreenu obrazovky a nějakého dalšího programu). Aplikace FractMus 2000 generuje MIDI data pomocí dvanácti algoritmů (dostupných v rámci nabídky na hlavní liště) z oblasti teorie čísel, dynamiky chaosu, fraktálů, celulárních automatů atd. (viz dále), což přináší skladateli téměř neomezený zdroj materiálu. Každý hlas může použít jiný algoritmus nezávisle na ostatních. Grafickou reprezentaci zvoleného algoritmu lze zobrazit pomocí tlačítka Visualize. Pro zájemce o konkrétní algoritmy následuje jejich stručný popis (důvodem je, že některé z dále uvedených pojmů fraktální matematiky jsou principiálně obsaženy v nějaké podobě ve všech programech, uvedených v této kapitole) (18). Thue - Morseova sekvence Uvažujme následující sekvenci nezáporných celých čísel 0, 1, 2, 3, 4, 5… zapsaných v binární soustavě: 0, 1, 10, 11, 100, 101... sečtěme číslice a vytvořme modulo při základu 2 (známé jako „digitální kořen“) z každého čísla, takže vznikne následující sekvence: 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0... Je to tzv. Morse-Thueova sekvence, která může být vygenerována také pomocí iterace mapování 0 -> 01 a 1 -> 10. Pokud začneme s „pouhým“ číslem 0, získáme řadu: 001011001101001 Také může být každá generace provedena připojením komplementu k předešlému, jako např.: 001011001101001 Samozřejmě nejsme omezeni na základ 2, můžete použít jakýkoliv výpočetní systém. Dále sekvence zobrazuje vysoký stupeň soběpodobnosti - např. když se každý sudý člen odstraní, sekvence zůstane nezměněna: 011010011001011001101001 Také vyjmutí každého druhého páru sekvenci nezmění: 01 10 10 01 10 01 01 10 01 10 10 01 Některé kombinace základu a multiplikátoru vedou k velké rozmanitosti, zatímco jiné jsou statické; výsledek tedy závisí na správné kombinaci základu, multiplikátoru a stupnice. „Žížalí“ sekvence (Earthworm Sequence) Jedná se o termín Clifforda A. Pickovera, popisující princip multiplikace a rozdělení: vezměme celé číslo A, konstantní multiplikátor B, a také číslo C, které je maximálním možným počtem číslic; výsledek násobení A x B bude opět vynásoben číslem B a proces bude opakován tolikrát, až počet číslic ve výsledku přesáhne hodnotu C. Výsledek je poté rozdělen tak, že je omezen na číslici zcela vpravo. Následuje další násobení číslem B a rozdělení na C číslice atd. Ukáže se, že všechny tyto „žížaly“ mohou začít cyklovat v nekonečné smyčce opakujících se hodnot. Pokud uvažujeme jako první číslo 2, multiplikátorem bude číslo 3, a maximální počet číslic bude roven dvěma, vznikne tato sekvence: 6 18 54 62 (rozděleno 162) 86 58 74 22 66 98 94 82 46 38 14 42 26 78 34 2 6 18...
118
Uvedená kombinace vytváří cyklus s dvaceti různými hodnotami. Některé kombinace však generují „žížaly“, dlouhé tisíce hodnot. Pomocí jednoduchého postupu tak může vznikat velká komplexnost. Výsledné sekvence vypadají sice téměř náhodně, při poslechu jsou ale zaznamenatelné skryté paterny; sluchová analýza sekvencí tak může objevit skryté informace. Wolframovy jednorozměrné celulární automaty Matematik Stephen Wolfram vytvořil jednorozměrnou variaci von Neumannových celulárních automatů (dále CA), kde je každá buňka obklopena dvěma jinými buňkami (svými sousedy). Buňka druhé generace může mít stav „živá“ nebo „mrtvá“ s ohledem na buňku nad ní (první generace) a na dvě buňky sousední. Díky tomu existuje osm možných kombinací stavů tří buněk, které se pohybují od verze AAA, znamenající, že jsou všechny buňky „živé“ (angl. alive), po DDD, kdy jsou všechny buňky „mrtvé“ (angl. dead). Pokud existuje pouze osm možných stavů pro předky buněk, které mohou vést ke dvěma stavům nových buněk („živá“ nebo „mrtvá“, nabízí se 256 (tzn. 2 na osmou) možností. Wolfram klasifikoval všech těchto 256 pravidel do čtyř odlišných variant: varianta I, generující nezajímavé konfigurace - všechny buňky jsou živé nebo mrtvé, varianta II, vytvářející „zamrzlý“ stav, při němž přejdou všechny počáteční stavy do stabilních struktur, varianta III, při níž vznikají chaotické konfigurace, připomínající šumové vzorce, varianta IV, vytvářející komplexní struktury, které nejsou chaotické. Rozdíly mezi zmíněnými čtyřmi třídami jsou jasně sluchem rozpoznatelné. Čísla 3n+1 Po vydělení jakéhokoliv celého čísla, většího než 1 (v případě sudého dvěma, lichého třemi), se přičte číslo 1 a celý proces se opakuje, dokud není výsledkem číslo 1. Tento proces slouží k vytvoření počtu sekvencí 3n+1, čili tzv. „kroupových“ (hailstone) čísel. V případě čísla 7 vzniká následující sekvence: 7, 22, 11, 34, 17, 52, 26, 13, 40, 20, 10, 5, 16, 8, 4, 2, 1, 4, 2, 1, 4, 2, 1... Všechna čísla po určitém počtu iterací tendují k číslu 1; některé ještě předtím vytvářejí dlouhé sekvence, ve kterých je skrytý řád, což je čitelné při jejich poslechu. Logistická mapa Logistická mapa je v oblasti dynamiky chaosu jedna z nejzkoumanějších nelineárních rovnic, protože velmi dobře modeluje chování mnoha přírodních fenoménů, jakými jsou např. v rámci ekosystému počty dravců ve srovnání s počty kořisti, množství výživy vůči velikosti populace atd. Podoba rovnice je tato: X(n+1) = rX(n).(1-X(n)), kde r je jakékoliv reálné číslo v intervalu 0-4. Iterace této rovnice vytváří hodnoty v intervalu 0-1. Pro r menší než 3,5 se iterace rychle stabilizuje na jedné hodnotě; pro vyšší hodnoty r spěje řešení k bifurkaci (čili kořeny rovnice jsou dva), dále jsou kořeny čtyři, je jich osm, šestnáct atd., až k dosažení totálního chaosu – proto se tento úsek grafu nazývá periodou zdvojování (bifurkace); v oblasti chaosu se ale překvapivě objevují i stabilní hodnoty.
119
Šum 1/f Šum 1/f je tzv. růžový šum - výkon spektra P(f) je funkcí frekvence f, tzn. P(f) = 1/fa, kde exponent a je velmi blízký číslu 1 (proto označení 1/f). (Frekvence bílého šumu (P(f) = 1/f0) jsou nekorelovány, zatímco hnědý šum (P(f) = 1/f2) je korelován). Šum 1/f je někde „uprostřed“ mezi šumem bílým a hnědým a v přírodě se vyskytuje s velkou četností (včetně např. lidské mluvy a hudby). Henonův atraktor Michel Henon byl astronomem na observatoři v Nice na jihu Francie. Začal se zajímat o fraktály při zkoumání oběžných drah astronomických objektů. Tzv. podivné atraktory, které jsou nejčastěji se jménem Michela Henona spojovány, pocházejí z oblasti diferenciálních rovnic; jejich znázornění má charakteristický tvar, podobný banánu. Při každém dalším zvětšení (až do nekonečna) se ukáže vždy jiná, ale stále čímsi podobná struktura. Fraktál Hopalong Tento fraktál, který objevil Barry Martin z Astonské univerzity v Birminghamu, je druhem orbitálního fraktálu, obdobně jako Lorenzův atraktor. Vzniká iterací následujícího vzorce po nastavení X(0) = Y(0) = 0: , Y(n+1) = a - X(n) Jediným parametrem je zde úhel a v radiánech (od -2pi do 2pi). Pokud bude argument kladný, výsledkem je hodnota 1, pokud záporný nebo roven nule, bude výsledkem -1. Martinův fraktál Objevitelem této jednoduchá dvourozměrné mapy je také Barry Martin; mapa vytváří velmi zajímavé melodie. Je definována následujícími rovnicemi: X(n+1) = Y(n) - sin(X(n)) Y(n+1) = a - X(n) Rovnice má jen jeden parametr: úhel a v jednotkách radiánů (od -2π do 2π). Fraktál Perníkový panáček (Gingerbread man) Tato plošná chaotická mapa, kterou navrhl Robert Devaney, je chaotická pouze v určitých oblastech a stabilní v jiných, díky čemuž existuje stabilní šestihranný region, vytvarovaný do tvaru trupu a pěti dalších výstupků – nohou, rukou a hlavy. Tyto body jsou samozřejmě místa stabilních drah. Fraktál je definován následujícím vzorcem: X(n+1) = 1 - Y(n) + |X(n)| Y(n+1) = X(n) Jednu z možných variant transkripce tohoto fraktálu do hudby je možné si poslechnout na adrese http://www.youtube.com/watch?v=y1s49YUthSI) Lorenzova rovnice Tento algoritmus místo známého Lorenzova atraktoru využívá rovnici: X(n+1) = a(3X(n) - 4X(n)3) Jediným parametrem je zde veličina a s hodnotou v rozsahu (0-1).
120
Hudební parametry programu RractMus 2000 Program nabízí při tvorbě hudebního materiálu řadu nastavitelných parametrů. K dispozici jsou např. tyto stupnice: durová mollová přirozená mollová harmonická mollová melodická lydická mixolydická dórská frygická lokrijská akustická osmitónová 1 osmitónová 2 pentatonická celotónová chromatická uživatelem definovaná (s počtem 1-11 tónů). Pro určení tónových délek je zde 11 následujících předefinovaných variant (seřazeno od nejdelší po nejkratší): celá nota s tečkou celá nota půlová s tečkou půlová čtvrťová s tečkou čtvrťová osminová s tečkou osminová šestnáctinová s tečkou šestnáctinová dvaatřicetinová uživatelem definovaná (zadává se pomocí čísla, které určuje počet dvaatřicetinových hodnot v rámci určené rytmické hodnoty, tzn. např. osminová nota s tečkou bude označena číslem 6; zadání triol, kvintol atd. program neumožňuje.) Dále lze definovat metrum a tempo, které se může pohybovat v rozsahu 20-320 MM. Výběr zvuků je omezen na General MIDI. Je možné využít inverzi tónového sledu okolo zadaného tónu (protože u tonálních melodií dojde k vybočení z původní stupnice, je nezbytné použít funkci, která provede inverzi, ale tónina bude zachována, takže některé tóny nebudou invertovány přesně), modulaci (definovanou nebo náhodnou), transpozici jednotlivých tónů a také stanovit dynamiku i stereopozici každého hlasu. Kromě toho je k dispozici generátor pseudonáhodných čísel, schopný vytvářet nepředvídatelnou hudbu bez rozeznatelných paternů (program FractMus používá generátor, založený na principu náhodných odchylek). K tomu slouží okno Composition Randomizer, v němž lze nastavit míru náhody pro jednotlivé parametry.
121
Obr. 69: Okno Composition Randomizer
Z vytvořeného materiálu se sestavuje celá kompozice pomocí okna Composition Maker.
Obr. 70: Okno Composition Maker
V něm jsou specifikovány jednotlivé segmenty s kompletní sadou parametrů (mj. popisem jednotlivých hlasů, algoritmů, které segment vytvořily atd.) a jejich pořadím. Segmenty lze postupně přidávat, odebírat, vkládat jinam apod. (jedná se tedy o klasickou montážní metodu; při požadavku horizontálního a vertikálního mixu by ale bylo potřeba začlenit přechodové parametry již při tvorbě speciálních segmentů). Počet událostí na skladbu je „omezen“ číslem 1000. Nastavené náhodností parametry i výsledné sestavené kompozice lze ukládat jako presety, které je kdykoliv možné znovu využít v původní nebo modifikované podobě. QuasiFractal Composer – verze 2.01 GuasiFractal Composer (dále GFC) je freewarový program Paula Whalleyho z roku 1999 pro Windows 95/98, kerý vytváří až 16 stopou hudbu na základě zadávání číselných řad; výsledek v podobě MIDI dat je ale odlišný, než u jiných aplikací, pracujících na principu převodu sekvence čísel na hudbu (viz předchozí stať), protože vygenerovaná hudba má základní vlastnost fraktálů – soběpodobnost v různých měřítcích. Výsledkem jsou nejrůznější hudební struktury, občas pozměněné náhodnostním principem. Výsledný tvar se tak může podle slov autora programu pohybovat v rozmezí, vymezeném třeba technickými ruchy okolního prostředí, impresionistickou hudbou, jazzem apod.
122
Obr. 71: hlavní okno programu QuasiFractal Composer
Termín quasifraktální je v názvu aplikace uveden proto, že výsledek lze chápat jako jakousi směs principů serialismu a fraktální hudby, protože základním parametrem je Struktura, která je podstatou všech kompozičních procesů v QFC, a projevuje se všude - od tónového rozsahu až po délku jednotlivých tónů (čili skutečně paralela se vše ovlivňující číselnou řadou v multiseriální kompozici). Struktura je řetězec 3 až 16 číslic, která – jak už bylo řečeno - přímo nebo nepřímo řídí vznik většiny segmentů skladby; nesmí být složena pouze z jedné číslice (např. 333333, sekvence 333334 už možná je). Lze ji ovlivnit pomocí parametru Mapování, jehož velikost musí být celým číslem v rozmezí 1-32767; jedná se o hodnotu pro vymezení rozsahu činnosti generátoru náhodných čísel. Tak mohou být rychle určeny všechny ostatní parametry programu (pokud je zaškrtnuto políčko Auto), protože následným krokem je pouhé stisknutí tlačítka Zkomponovat. Další parametr s názvem Variace (který je reprezentován celým číslem v rozmezí 0-10) řídí míru variací hudební struktury – nižší hodnota vytvoří menší počet a naopak. Díky funkci Uhladit lze vytvářet plynulé přechody mezi frázemi Skladba je složena z n stop, každá stopa se dělí do X úseků s 1-X počtem frází, obsahující 1-X tónů. Počet frází se může v každém úseku lišit (maximum je 256), stejně tak počet not ve frázích. Úseky a fráze ve všech stopách lze synchronizovat, aby začínaly a končily současně. Pro použití občasných opakovaných úseků v kompozici je možné zakončit číselnou sekvenci (tzn. parametr Struktura) několika čísly, která se v řadě již předtím vyskytla (např. 0480022440480), nebo lze čísla po dvojicích opakovat (např. 00, 22 a 44 v předchozím příkladu); díky principu náhody nevznikají ani v případě zcela stejných parametrů totožné výsledky. Dále lze vymezit délku úseků skladby, počet jejich opakování v rámci kompozice, počet tónů ve frázích, míru opakování frází apod. Je možné definovat i výšku každého tónu ve frázi v rozmezí dvou oktáv (včetně použití posuvek) a jejich trvání. Parametr s názvem Pointilismus rozděluje (obdobně jako v případě 123
punktualismu) tóny fráze mezi různé stopy (tedy odlišné nástrojové barvy), dále existuje možnost inverze a račího postupu atd. Aplikace nabízí stupnici durovou, mollovou, tři pentatonické stupnice, celotónovou stupnici, chromatickou a nakonec i jednu uživatelem definovanou ve formátu SCA. Pomocí parametru Melodie je možné začlenit do skladby jednoduché melodie (struktury 3 - 16 tónů) pomocí dialogového okna, kam se požadovaný sled tónů pomocí jejich jmen a eventuálních křížků zapíše (pokud má ale větší ambitus než deset půltónů, bude výsledná struktura omezena; tato funkce obecně vykazuje nejlepší výsledky ve skladbách, kde je jako tónina nastavena chromatická stupnice a míra variací má nízkou hodnotu). Transpozice lze provádět v rámci celého MIDI rozsahu, každá stopa může mít vlastní hlasitost a umístění ve stereobázi. Tempo se pohybuje v rozmezí 20-420. Data se ukládají v podobě MIDI souborů (v programu přehratelných pomocí General MIDI), dále ve formátu GFC, obsahujícím nastavení programu pro určitou strukturu, které lze samozřejmě opět načíst; totéž platí pro zvlášť uloženou instrumentaci ve formátu ORC. Fractal Tune Smithy – verze 3.0 Fractal Tune Smithy je aplikace Roberta Walkera z roku 2008, fungující v rámci Windows 95/NT/98/Me/2000/XP/Vista, s některými freewarovými funkcemi. Je to nástroj pro algoritmickou kompozici s mnoha dalšími možnostmi.
Obr. 72: Okno programu Tune Smithy (64)
124
Většina melodických linek je v programu konstruována pomocí soběpodobných číselných sekvencí (tzn. pokud např. vezmeme každou n-tou notu v takové sekvenci, získáme opět sekvenci původní - třeba číselnou řadu 0 1 0 1 2 1 můžeme nalézt v následující celočíselné řadě 0, 1, 0, 1, 2, 1, 0, 1, 0, 1, 2, 1, 2, 3, 2, 1, 2, 1, 0, 1, 0, 1, 2, 1, 0, 1, 0, 1, 2, 1, 2, 3, 2, 1, 2, 1, 2, 3, 2, 3, 4, 3, 2, 3, 2, 1, 2, 1, 2, 3, 2, 1, 2, 1, 0, 1, 0, 1, 2, 1, 0, 1, 0, kde každá zvýrazněná třetí nota tvoří opět sekvenci počáteční. Melodii je v aplikaci možné vytvořit zcela od začátku, nebo zvolit některou začleněnou melodickou linku a přetvořit ji změnou parametrů; většinou bude založena na principu kánonu nebo augmentaci. Nástroje lze specifikovat tak, aby jednotlivé hlasy kánonu zvýraznily, nebo naopak - v principu se ale jedná o hoquetovou techniku. Tóny mohou být transponovány nahoru nebo dolů z důvodů vzniku dalších melodických linií, k dispozici jsou i různé harmonické struktury a polytonalita. Navíc lze upravovat délku trvání tónů, měnit instrumentaci (včetně přesunu melodie z partu do partu), zaměňovat různé stupnice (včetně barokních a mikrointervalových) apod. Melodie může být zadávána vložením MIDI souboru, nebo s využitím klaviatury syntetizéru eventuálně klávesnice počítače (dokonce ji lze zaznamenat pomocí připojeného mikrofonu hrou na akustický nástroj nebo zpěvem). Výsledkem je soubor MIDI dat nebo nastavení ve formátu TS (Tune Smithy). Program obsahuje pro tvorbu nových melodických linek speciální funkci Skladatel, a také mnoho dalších, které nesouvisí s hlavním úkolem programu, ale v jiných aplikacích se nevyskytují (pokud se nejedná o specializovaný software). Patří sem např. možnost: aplikovat na jakoukoliv melodii princip náhody, matematické funkce (Lissajousovy obrazce) atd., vkládat libovolné akordické sledy, vytvářet nové stupnice a ladění a také si vyzkoušet obrovské spektrum ladění etnické hudby celého světa, ladění historická eventuálně nejrůznější mikrointervalová (program je obdobou specializované aplikace Scala), přelaďovat MIDI klaviaturu, a tak si zmíněná ladění vyzkoušet (a to i speciálně vytvořená ladění nová, vkládaná standardním způsobem, tzn. jako hodnoty v centech, zlomcích nebo přímo v Hz); aplikace podporuje SysEx data i využití experimentálních klaviatur Paula von Jankó nebo klávesnice Lambdoma Barbary Hero (viz dále obrázek okna pro nastavení klaviatury), analyzovat nahrávku a převést ji na MIDI data – např. provádět transkripci ptačího zpěvu (čili mikrotonálních melodických liní na MIDI data), používat myš a klávesnici počítače jako hudební nástroj – tak lze např. simulovat hudební nástroj Teremin, využít speciální metronom pro nácvik složitých rytmických struktur a polyrytmů, což umožňuje realizovat i „Fibonacciho gamelanové rytmy” matematika a hudebního teoretika Davida Canrighta.
125
Obr. 73: Okno pro nastavení parametrů speciální klaviatury Lambdoma (64)
5.3.3 Programy, transformující texty a jiné sekvence znaků V tomto oddílu bude uvedeno několik aplikací pro převod sledu nečíselných znaků na MIDI data – běžných textů a „textů DNA“ (sledu nukleotidů). Způsob kompozice, využívající jako inspiračního zdroje nečíselných znaků, není nový – již několik staletí se např. využívá posloupnosti čtyř písmen B, A, C a H pro tvorbu hudebního tématu; skladatel Daniel Forró převedl do hudby jméno Leoš Janáček v podobě tónů E, Es, G, A, A, C, E, a také jméno Johna Cage bylo stejným způsobem využito. Stejně tak lze transformovat texty do jiného typu znakového systému – Morseovy abecedy (tzn. kombinace dlouhých a krátkých tónových délek); tak bylo např. do hudby transponováno jméno Jana Palacha (skladatel Alois Piňos) nebo jiné texty (Mikuláš Piňos). Speciální počítačové programy tento proces usnadňují a urychlují, a díky tomu je možné prozkoumat hudební zajímavost daleko více variant. Ty se ale obvykle zaměřují zejména na parametr tónových výšek, z rytmického hlediska generují převážně minimalistické struktury (přesněji řečeno spíše rytmický pulz), a to mj. proto, že řada textových znaků nebo třeba nukleonů DNA je chápána jako sled uspořádaných prvků. Funkci, která by z určitých rysů této posloupnosti vygenerovala rytmus, tyto aplikace neobsahují. V MIDI sekvenceru lze ale buď rytmus „ručně“ upravit, nebo použít různě vymezený princip náhody (eventuálně kombinaci obojího). Samozřejmě by bylo možné vytvořit program, který by znakům přiřazoval rytmické délky na základě nastavitelné převodní tabulky. Dále uvedené aplikace lze rozdělit na dvě skupiny: převod textu na audio nebo MIDI data, převod sekvencí DNA na MIDI data. 126
5.3.3.1 Převod textu na audio nebo MIDI data Sputter – verze 1.0 Sputter je freewarový program Pieta van Oostruma z roku 2006, který transformuje text v kódu ASCII do standardního MIDI souboru, a generuje tak hudbu ve stylu drum and bass. Textové znaky jsou převáděny a vkládány do dvou MIDI kanálů: jeden v kanálu číslo 1 (zvuky hudebních nástrojů), druhý do kanálu číslo 10 (zvuky bicích nástrojů); každý znak textu tak spouští zvuk hudebních nástrojů i nástrojů bicích současně.
Obr. 74: Hlavní okno programu Sputter s ovládacími prvky
GoMinimal! – verze 2.5 Freewarový program GoMinimal! od ProletSoft z roku 2009 umožňuje transformovat textové soubory v kódu ASCII ve formátech TXT nebo RIFF a také 8 nebo 16 bitové zvukové soubory ve formátu WAV na standardní MIDI soubory typu 0, čili vytváří 16 kanálový soubor minimalistické hudby se zvuky General MIDI. Další možností je soubory SMF typu 0 nebo 1 naopak načítat a vypisovat poté pomocí programu jeho textovou reprezentaci v kódu ASCII, kterou je samozřejmě možné textovým editorem upravit a opět převést na MIDI soubor. Další informace lze nalézt na stránce http://proletsoft.freeservers.com.
Obr. 75: Hlavní okno programu GoMinimal
127
5.3.3.2 Převod sekvencí DNA na MIDI data Do této kategorie by se teoreticky kromě dále uvedeného programu daly zařadit ještě dvě webové aplikace z podkapitoly o programech, převádějících číselná data na hudbu - programy On-Line Encyclopedia of Integer Sequences i Musicalgorithms, protože transformace sekvencí DNA do hudby také umožňují; jedná se u nich ovšem pouze o jednu z mnoha jejich možností práce s číselnými sekvencemi. Bio2Midi – verze 2.1 Freewarový program od společnosti Algorithmic Arts z roku 2007, určený pro Windows Vista/XP/2000/98, převádí sekvence DNA na MIDI soubory, které lze poté dále zpracovávat. Vznikají buď sledy čtyř tónů, vytvořené z pořadí čtyř nukleových bází DNA, 20 tónové sekvence, vzniklé z proteinů, nebo oboje. Pro transformaci je možné vybrat určitý úsek dat, zvaných exony a introny, a vymezit zajímavou oblast.
Obr. 76: Okno programu Bio2MIDI s ovládacími prvky
5.3.4 Programy, transformující vizuální data na hudbu Jedná se o programy, u nichž dochází k převodu informací převážně vizuálního druhu na audio signál nebo MIDI data, eventuálně jsou vizuální data použita k řízení přehrávání zvuku. Klíčovým faktorem pro hodnocení výsledku je – stejně jako v případě ostatních aplikací, zmíněných v této práci – samozřejmě opět skladatelův sluch; pouhý převod (byť zajímavé) vizuální informace nijak nezaručuje stejně zajímavou hudbu. To nepochybně platí v umění obecně; výraznost počátečního tvůrčího impulzu se v rámci umělecké práce jakéhokoliv druhu projevuje ve výsledném díle v míře vysoké nebo nízké pouze na základě dispozic autora (a také záměru koncepce konkrétního díla, stylovém období atd.). 128
Tyto aplikace jsou mimochodem ze všech popisovaných druhů programů pro hudební pedagogiku nejvhodnější, protože lze pomocí nich zkoumat a procvičovat široký tematický okruh; nejvíce se však hodí pro výuku kompozice – např. znázornění vzájemného působení jednotlivých hudebních procesů, působení různých tvarů hudebních objektů, tektonického průběhu skladby apod. Úroveň výuky se přitom může pohybovat od vysokoškolské až po zcela základní; některé z aplikací s tímto využitím přímo počítají (viz dále), což přitom neznamená, že je nelze použít i v profesionální kompoziční práci. Vazba mezi vizuální rovinou a hudbou sahá daleko do historie. Ve výtvarném umění se projevuje v rovině pouhé inspirace (snahou o vyvolání emocionálního prožitku při uměleckém znázorňování viditelného světa), v rovině hledání užších paralel mezi výtvarným uměním a hudbou (např. Vasilij Kandinskij, František Kupka, představitelé tzv. orfismu apod., v hudbě třeba Alexandr Nikolajevič Skrjabin, Iannis Xenakis a další), až po přímou souvislost vizuálního a zvukového vjemu, dosahovanou technickými prostředky (např. samply jsou řízeny změnou intenzity světla, pohybem apod., naopak světlo může být spouštěno hudebními impulzy, hudba vzniká transformací grafické předlohy atd.). Tato vazba se vlastně používá i při „lidské“ interpretaci soudobých skladeb (a v podstatě se používala vždy – dobrý sólista svými pohyby při hře na nástroj vyjadřuje charakter skladby, dirigent také pouze netaktuje a nedává nástupy). V soudobé hudbě je tento aspekt často velmi podstatný - např. v některých skladbách (zejména pro bicí nástroje) je při tvorbě zvuku předepsána určitá „choreografie pohybů rukou“, které opisují předepsané křivky, přímky nebo geometrické obrazce (skladatel Péter Eötvös: Psalm 151, Thierry de Mey: Musique de tables, Zdeněk Plachý: Po zarostlém chodníčku); americká výtvarnice Morgan O´Hara naopak kreslí křivky pohybů rukou při hře interpreta na hudební nástroj. Celá staletí také funguje vztah mezi znějící hudbou a její předchozí fixací viditelným notovým záznamem, ať už v rovině symbolických znaků hudební notace co nejpřesnější, využívající tradičních notografických symbolů, zohledňování zejména tvarů (tzn. vnějšího – horního a dolního – výškového obrysu) určitých blokových hudebních objektů (tzv. „polská škola“ 60. let, Miloslav Ištvan atd.) (17), používání notace elektronické hudby 50. let minulého století, tvořené časovou a frekvenční osou i s přesným záznam tvaru a průběhu amplitudy jednotlivých hudebních objektů (např. Karlheinz Stockhausen – viz dále), nebo notace volnější (různé typy proporční notace), až po notaci grafickou, která je z hlediska přesnosti provedení sice nejvágnější, z hlediska výtvarného může být naopak nejzajímavější.
. Obr. 77: Ukázka segmentu realizační partitury elektroakustické skladby Karlheinze Stockhausena Studie II z roku 1954 (45)
129
Uvedené poněkud méně přesné druhy notového zápisu se v podstatě uplatňují v některých dále popisovaných programech (např. HighC), převádějících výtvarné gesto na hudbu. Jedná se vlastně o verze tzv. piano roll editoru s daleko více vizuálními možnostmi (např. lze kreslit plynulé linie různé tloušťky s různou barvou a její sytostí, čímž je řízeno několik parametrů současně). Kreslení dat je sice možné i v piano roll editorech (vykreslováním jednotlivých not lze třeba vytvářet grafické obrazce – jak už bylo řečeno, program Cubase nabízí dokonce několik nástrojů pro rychlou tvorbu tohoto typu dat), není ale takto možné ovládat více hudebních parametrů současně. I zmíněný piano roll editor, čili editační okno MIDI událostí, má ale logičtější vazbu mezi hudebním průběhem a jejím znázorněním, než tradiční notový záznam. Napodobuje – jak už sám název napovídá – děrovaný papír, který řídil (kromě válců s výstupky nebo plechových kruhů s otvory) hudební automatofony předchozích staletí, tzn. hrací skříňky, flašinety, orchestriony, mechanické klavíry apod. Pro vkládání informací do jednoho z typů mechanického klavíru – pianoly – vytvářel americký skladatel Conlon Nancarrow nezbytné perforované papírové pásy proto, že chtěl takto realizovat komplikované rytmické struktury (které už se dnes mimochodem hrají i živě – tak vzrostla i díky hudebnímu záznamu a tzv. „nové hudbě“ 2. poloviny 20. století a jazzu interpretační úroveň). O řízení sady Tereminů papírovým pásem s nakreslenými křivkami se zase pokoušel australský skladatel Percy Grainger v rámci svého projektu Free music.
Obr. 78: Graingerova partitura pro kvarteto Tereminů (44)
S rozvojem počítačové techniky a s ní související možností vizualizace hudebních dat se vztah mezi zvukovou a vizuální rovinou detailně projevuje již na nejzákladnější úrovni kompozice, tzn. v grafickém znázornění kmitů; vlnový průběh lze pomocí nástroje typu tužka v některých aplikacích přímo kreslit. Je to možné dokonce i v audio sekvencerech, které nejsou k této činnosti přímo určeny např. v programu Cubase je sice potřeba nejdříve nějakou křivku vložit (ať už jako zvukový vzorek reálné hudby, nebo čistý sinusový signál, vytvořený v jiném 130
programu, jakým je třeba Wavelab), poté jej ale lze pomocí tužky překreslit. Jedná se samozřejmě o velmi pracnou záležitost – pokud chceme nakreslit pouze jednu periodu, která by se poté zkopírovala, musela by mít frekvenci velmi nízkou (okolo jednotek Hz) - při velkém zvětšení totiž funkce opakovaného kopírování již nefunguje, ale upravovaná křivka musí být přesto maximálně zvětšena, protože jinak není zase k dispozici funkce kreslení. Náčrt jedné periody je potom v obrovském množství „následujících obrazovek“ téměř nemožné; většinou je nutno vytvořit mnoho různých period za sebou, které samozřejmě nemohou být stejné, takže výsledný zvuk bude připomínat nejspíše různé druhy praskání. Pro tvorbu vlnového průběhu existují speciální editory, kde se na obrázku vlnového průběhu myší přenastavují jednotlivé body křivky (kterých je „rozumné“ množství – maximálně několik málo desítek), a vlnový průběh se poté při kontrolním poslechu přehrává stále dokola; po jeho exportu ve formátu WAV jej lze použít jako sampl. Tento princip tvorby zvuku vizuálním znázorněním periody ovšem také existoval již před dnes běžně dostupnými počítačovými editory – zvuk tzv. optoelektrických hardwarových hudebních nástrojů se vytvářel kreslením period v kruhu na rotující skleněný kotouč, přes který svítil světelný paprsek na světlocitlivý prvek (viz obrázek).
Obr. 79: Část disku pro optoelektrický hudební nástroj, na kterém lze vidět nejen kruhy se stejnými periodami a různou frekvencí, ale i různé tvary period
Dokonce lze tuto spojitost nalézt ještě dříve u mechanicko-elektrických hudebních nástrojů z přelomu 19. a 20. století (Telharmonium Thaddeuse Cahilla) a později (Hammondovy varhany); rotace kolečka s určitým tvarem okraje (čtverec, pila atd.) v blízkosti elektromagnetu generuje analogický zvukový průběh. Obdobu nalézáme následně u subtraktivních syntetizérů s průběhy typu trojúhelník, pila, obdélník atd., kde ale zvuk vzniká ryze elektronicky filtrováním šumového spektra. (V tomto případě je spojitost latentní, protože se pro určení barvy zvuku zafixuje elektronicky tvar křivky při výrobě nástroje nastavením filtrů). V knihovně interaktivního programu Pure Data, o kterém bude pojednáno dále (a nepochybně i dalších interaktivních aplikací), lze např. najít dva patche pro kreslení změny vlnového průběhu v reálném čase. U jednoho z nich (viz obrázek níže) je možné kreslením měnit vlnový průběh a obálku tónové výšky.
131
Obr. 80: Patch programu Pure Data, který umožňuje měnit v reálném čase kreslením vlnový průběh a obálku tónové výšky
U dalšího patche se zase kreslením řídí vlnový průběh a tónová a amplitudová obálka.
Obr. 81: Jiný patch s kreslením vlnového průběhu a tónové a amplitudové obálky
132
Kromě toho lze v patchích měnit i další parametry pomocí jezdců. Zvukový výstup může být jiným programem zaznamenán, a takto vytvořené úryvky tembrální elektronické skladby je možné dále v audio sekvenceru vrstvit a zvukově upravovat (byť jsou takto vytvořené samply relativně zajímavé jen při určitých nastaveních – přece jen se jedná o syntetizér s jedním oscilátorem bez možnosti modulací apod.). I grafická metoda zadávání průběhu skladby v elektroakustických zařízeních pro tvorbu zvuku se již používá relativně dlouho (tím není myšlena metoda vytváření elektroakustické kompozice na základě různých speciálních typů notace, uvedených výše, sloužících pro přesné nastavování parametrů zvukových generátorů v čase) – princip kreslení přímek, křivek, bodů atd. na skleněnou desku, pohybující se mezi zdrojem světla a snímacím prvkem s nastavenou rychlostí, vznikl již v polovině minulého století v Moskvě (syntetizér ANS Jevgenije Murzina). Podobné a daleko sofistikovanější metody tvorby mají tedy v historii hudby 20. století své pevné místo. Skladatel Iannis Xenakis (1922–2001) používal v sedmdesátých letech svůj vlastní systém UPIC (Unité polyagogique informatique du CEMAMU), tvořený programem, tabletem a výkonným počítačem PC, který převáděl vizuální gesta jako vektory na audio signál. Xenakis vytvořil pomocí tohoto zařízení několik děl, jako např. La Legende d'Eer (1977) a Mycenae-Alpha (1978). Další skladby byly dílem autorů, spolupracující s CCMIX (původně CEMAMU, poté Les Ateliers UPIC), což bylo výzkumné centrum a hudební studio, založené Xenakisem na pařížském předměstí. Program byl pozitivně přijat a používal se v 80. a 90. letech; i přes novější verze nebyl ale široce distribuován a už se dnes nepoužívá (pouze v CCMIX se nadále udržuje v chodu).
Obr. 82: Grafická partitura pro realizaci Xenakisovy skladby Mycenae Alpha (47)
133
Xenakis k tomuto způsobu kompozice tendoval již dříve (zřejmě v souvislosti se svou profesí architekta) – viz základ partitury orchestrální skladby Metastasis z 50. let).
Obr. 83: Ukázka části původní grafické verze partitury Xenakisovy skladby Metastasis pro symfonický orchestr (46)
Tuto variantu tvorby zvuku lze (jako jednu z mnoha možností) realizovat i pomocí programu Pure Data (viz dále), především však díky řadě specializovaných aplikací, uvedených v této stati.
Obr. 84: Možná grafická partitura v programu Pure Data; hudební útvar na obrázku je tvořen několika šumovými pásmy, proměňujícími se v čase (vodorovná osa představuje jako vždy čas, svislá osa frekvence), které vyjadřují změny frekvence nebo amplitudy jednotlivých objektů, barva objektů může ovlivňovat třeba počet hlasů, umístění ve stereobázi apod.
Výhoda tohoto druhu tvorby spočívá v tom, že je vhodná pro většinu začínajících hudebníků (dokonce i dětí), a přesto poskytuje rozsáhlý výrazový prostor i pro náročné skladatele. Téměř kdokoliv může začít s podobnými programy vytvářet vlastní skladby (samozřejmě s různou kvalitou – i taková kompozice vyžaduje vzdělání a zkušenosti), poučení hudebníci jsou zase takto schopni objevovat nové hudební možnosti. Tento koncept se nazývá grafická audio syntéza, a realizuje se dvěma základními způsoby: buď je transformován obrázek (ať už importovaný nebo vytvořený přímo v programu) jako bitmapa na audio nebo MIDI data, čili horizontální poloha jednotlivých pixelů je převedena na oscilátory různé výšky a osa vodorovná zde určuje čas, druhou možností je využití grafických gest pro řízení vlnového průběhu; v tom případě se jedná o způsob transformace symbolické. Vizuálně (jak už bylo řečeno) taková partitura vzdáleně připomíná piano roll editor MIDI sekvenceru, výstupem ovšem není MIDI soubor, ale audio data, 134
nebo výstup pomocí protokolů Open Sound Control nebo Revire. Svým způsobem se tak tedy rozšiřuje a zevšeobecňuje tradiční hudební notace vytvářením kontinuální partitury kreslením (pokud by např. v programu HighC byla místo půltónového rastru, typického pro piano roll editor, použita obvyklá pětilinková osnova, vizuální rozdíl oproti běžné „tištěné“ partituře by byl nevelký). Cílem podobných programů je integrovat hudebně-jazykový konstruktivní přístup mezi kompoziční audio nástroje (8).
Tato podkapitola je dále rozčleněna takto: programy, transformující obrázky nebo video na audio data, programy, transformující obrázky nebo video na MIDI data, programy pro řízení hudebních dat kreslením.
5.3.4.1 Programy, transformující obrázky nebo video na audio data Některé aplikace existují ve verzi standalone a jejich jediným úkolem je konverze obrázků nebo vizuálních gest do zvuku (AudioPaint, Coagula, HighC a další), u jiných programů se naopak jedná pouze o jednu z mnoha funkcí (Audition, Cameleon, FL Studio, MetaSynth a Poseidon). Adobe Audition – verze 3 Audition je multifunkční stereofonní vícestopý audio editor pro operační systém Windows, který je součástí skupiny multimediálních aplikací společnosti Adobe, z nichž řada souvisí se zpracováním obrazu.
Obr. 85: Tento obrázek zobrazuje původní bitmapu (vlevo), který byl v programu AudioAudition použit pro tvorbu zvukového spektra (vpravo) (75)
Pomocí okna Zobrazení frekvenčního spektra je možné jednak analyzovat audio soubor, jednak importovat obrázky. Díky výchozímu nastavení program mapuje vložený obrázek pomocí přírůstku výšky tónu o 100 Hz na každý pixel (v lineárním režimu) nebo o 100 centů na pixel (v logaritmickém režimu); lze ale určit i jiné rozdělení. Existují zde navíc tři přídavné volby, které určují, jak individuální linie pixelů generují nové frekvence: čisté tóny – jeden pixel na jeden tón, což produkuje statické aditivní zvuky, náhodná šumová pásma - mezi dílčí frekvence je vnesena určitá míra náhodnosti, frekvenční spektrum stopy - vytváří nejzajímavější výsledky bez ohledu na vstupní zvukový soubor. Existuje zde možnost filtrace spektra jednoho obrázku spektrem obrázku jiného. Navíc je v programu pro editaci spektra řada nástrojů (např. lze izolovat jeho malou část a poté procesovat jen tento region pomocí efektů), výsledný audio soubor může být ve vícestopém programu různě upravován, smíchán s jinými zvuky apod. 135
Cameleon 5000 – verze 1.5 Program společnosti Camel Audio pro operační systémy Mac i Windows dokáže mj. také konvertovat obrázky do zvuku a nabízí nástroje pro jejich editaci i úpravu audia.
Obr. 86: Cameleon zobrazuje konvertovaný obrázek pomocí posuvníků, které reprezentují amplitudy každého dílčího tónu (nahoře) a další zvláštní sadu posuvníků pro nastavení komponent šumu (dole) (75)
Soubor obrázku lze transformovat na zvuk se 64 harmonickými tóny a neomezenými šumovými pásmy, s možností nastavit amplitudy jednotlivých harmonických a dokonce i určit jejich vývoj v čase a modifikovat frekvence. Na rozdíl od jiných podobných programů nemůže Cameleon ovlivňovat pozici zvuku ve stereobázi (využita je pouze výška a jasnost pixelů), takže obrázky jsou interpretovány, jako kdyby byly černobílé. Jakmile je obrázek importován, je tedy možné upravovat označené skupiny parciálních tónů (např. pouze liché nebo sudé) nebo použít formantový filtr s různými přednastaveními. Aplikace obsahuje i množství presetů spekter harmonických i šumových, takže lze nově vytvořená spektra snadno kombinovat s šumovými komponentami nebo vokálními presety a nastavovat jejich vzájemné poměry. Program nabízí i morfování mezi čtyřmi odlišnými sadami parametrů zvuku, které byly vytvořeny ze čtyř různých grafických souborů (i pro proces morfování existují presety). Výstupem z programu může být také graf diskrétních časových hodnot frekvencí, který lze konvertovat na sonogram, ten následně upravit grafickým programem a opět konvertovat na zvuk.
FL Studio Od verze 3.0 obsahuje program FL studio pro operační systém Windows i pluginu Beep Map.
136
Obr. 87: Okno pluginy BeepMap
Obrázky ve formátech BMP, JPEG nebo PNG jsou použity k vygenerování sady frekvencí a amplitud, které řídí parciální tóny na principu aditivní syntézy. Vestavěný grafický editor v programu není. Hodnoty, extrahované z červených pixelů (přesněji řečeno z červené složky barvy pixelů), se posílají pro generování zvuků, složených ze sinusových vlnových průběhů, do pravého kanálu, hodnoty ze zelených pixelů do levého; hodnoty míry žluté barvy jsou rovnoměrně rozděleny mezi oba kanály. Modré pixely lze buď ignorovat, nebo jejich hodnoty využít pro určení frekvence zvuku, vytvořeného z každého pixelu; rozložení frekvencí je logaritmické, lineární a harmonické. Také je možné nastavit počet parciálních tónů, které budou použity pro specifikaci maximální výšky obrázku. Délka nově vytvořeného zvuku se může pohybovat od zlomků sekundy po přibližně 200 vteřin. Ovladače programu lze řídit v reálném čase, také existuje možnost přetáhnout grafický soubor myší přímo na tlačítko generátoru (i při přehrávání sekvence) a integrovat jej tak do projektu. Naopak výstup lze poslat do jakéhokoliv efektu programu FL Studio (který je možné také ovládat v reálném čase). Ukládají se jednak samply, jednak bitmapa; projekt pak ve formátu FLP, presety jako FST. MetaSynth – verze 4 Program MetaSynth od společnosti U&I je určen pro počítače Mac. Je schopen virtuálně definovat pole konverze obrázku na zvuk. Struktura uživatelského rozhranní je velmi přehledná a intuitivní.
Obr. 88: Okno programu MetaSynth pro import eventuálně filtrování obrázku; lze nakreslit i obrázek nový (75)
MetaSynth je obecně velmi výkonné zařízení pro syntézu zvuku, obsahující funkce pro spektrální analýzu, morfing spekter, mnoho tradičních technik syntézy
137
a efektů apod. Má vestavěnou časovou osu, s jejíž pomocí lze zvukové události sekvencovat. Pro zpracování obrázků a jejich konverzi na audio soubor má aplikace dvě funkce, zvané Obrázkový syntetizér a Obrázkový filtr; v Obrázkovém syntetizéru se obrázek (pouze ve formátu PICT) načte nebo je nakreslen. Z výchozího nastavení bude program používat aditivní syntézu se sinusovým vlnovým průběhem, existuje ale i možnost FM, granulární syntézy nebo jakéhokoliv jiného vlnového průběhu. Je také možné mixovat analýzy odlišných zdrojových zvuků - např. analyzovat obrázek, filtrovat jej spektrem vokálního zvuku, a následně ho resyntetizovat s použitím jakéhokoliv samplu. Délka nového zvukového souboru je maximálně 13 minut. Obrázkový filtr obsahuje spoustu přednastavení, navíc je jednoduché přidat vlastní filtry; díky tomu lze generovat komplexní polyrytmické paterny a ukládat je do statického zdrojového samplu, vytvářet zvuky ve stylu vokoderu atd. Poseidon – verze 1.4 Program od společnosti VirSyn pro operační systémy Mac i Windows pro konverzi obrázků na zvuk. Existuje ve verzi standalone i jako VST plugina.
Obr. 89: Okna programu Poseidon; je možné určit způsob zobrazení importovaného obrázku - zde vidíme 3-D verzi typu „vodopád“ (75)
Aplikace Poseidon – stejně jako Cameleon – nevytváří nový zvukový soubor přímo z obrázku; použije data z analýzy bez ohledu na jejich zdroj jako jádro syntetizérového patche. Proces konverze obrázků, zabezpečovaný zde funkcí Analyzovat bitmapu, je protipólem příkazu Analyzovat zvuk, i když mají oba tutéž nabídku a vytvářejí dvojnebo trojrozměrný spektrální graf. Výsledek analýzy není možné přímo upravovat, lze ale určit, jakým způsobem má být při generování nového zvuku použit – lze např. zasmyčkovat pouze malý časový úsek, změnit rychlost přehrávání, modifikovat počet parciálních tónů, které bude nový zvuk obsahovat (od 1 do 512), vymezito, zda budou zahrnuty i neharmonické tóny nebo pouze harmonické apod. Ovladače lze navíc namapovat na MIDI data a provádět modifikace v reálném čase. Výsledek se ukládá ve formátu programu Poseidon (VRD); může být ale také uložena spektrální analýzu jako presetový patch.
138
Kandinsky Music Painter „Historická“ aplikace z roku 1989 od Franka Reina a Clemense von Reusnera pro operační systém TOS počítačů Atari slouží pro vizualizaci, zpracování a analýzu hudebních struktur.
Obr. 90: Obrazovka programu Kandinsky Music Painter s ovládacími prvky (52)
Název programu vychází ze jména známého ruského malíře a grafika Vasilije Kandinského proto, že kreslené struktury připomínají výtvarné znaky z jeho obrazů. Vytvořený obrázek může být přehráván zleva doprava nebo naopak. Výsledkem jsou MIDI data, pro něž lze určit rychlost přehrávání, zvuk syntetizéru a dynamiku (čili parametr velocity, který může být graficky upravován ve zvláštním okně). Pro kreslení jsou k dispozici nástroje, obdobné, jako u grafických programů: volná kresba tužkou nebo štětcem, airbrush, úsečka, křivka, klastr, Bézierova křivka, sinusoida, elipsa; dále lze pracovat s gumou a lupou, části výkresu je možné kopírovat, přesouvat, zrcadlit apod. Ke generování struktur jsou k dispozici i náhodné funkce s proměnnými parametry. Standardní MIDI soubory i grafické výstupy lze importovat i exportovat. Jako hardwarové zařízení je používán počítač ATARI (Atari 1040 STE, Falcon), dále je k dispozici emulace Steem pro fungování na dnešních PC, kromě toho lze na internetu najít verzi v programu Pure Data s omezenými funkcemi. Soundrop – verze 1.2.1 Freewarový program z roku 2010 od společnosti Develoe, LLC pro operační systém iOS 3.0. Je určen pro iPhone , iPod touch a iPad.
139
Obr. 91: Plocha pro kreslení v programu Sounddrop
Tato aplikace je v podstatě hrou – na obrazovce poskakují míčky (lze určovat míru gravitace, působící na míčky, počet jejich odskoků a „tření o vzduch“), hráč navíc kreslí na ploše různé čáry a tak celý proces částečně řídí. Výsledek je převáděn do zvuku, přičemž je možné určovat hudební nástroje, umístění ve stereobázi a další parametry.
Coagula 1.666 Freewarová aplikace Rasmuse Ekmana pro operační systém Windows. Program převádí obrázky v podobě bitmapy na soubory ve formátu WAV. Možnosti aplikace z hlediska množství grafických nástrojů nejsou samozřejmě takové, jako u specializovaných výtvarných programů, přesto jsou značné; některé funkce se u jiných programů pro transformaci obrázku na zvuk pravděpodobně nevyskytují (např. funkce „barevný var“ nebo „echord“).
140
Obr. 92: Hlavní okno programu se zvoleným obrázkem a okny pro nastavení parametrů kreslení, úpravy obrázku a renderování
Stejně jako u většiny aplikací tohoto typu platí, že čím světlejší je odstín barvy, tím je zvuk hlasitější; jednotlivé složky barvy každého pixelu jsou zpracovávány různě: červená a zelená složka určují, zda bude vygenerovaný zvuk umístěn do pravého nebo levého kanálu, v případě oranžové barvy, která je směsí většího množství červené a menšího množství zelené, bude výsledkem silnější signál v levém kanálu a slabší v pravém, žlutá je směsí maximálního množství červené i zelené, takže je zvuk v obou kanálech zastoupen ve stejné míře (čili je umístěn ve středu), modrá vnáší do zvuku šumovou složku. Pro kreslení nového obrázku je k dispozici štětec, který používá vždy dvou barev současně; ty lze libovolně měnit, mohou při tahu štětcem blednout, nebo se ve stopě štětce náhodně mísit. Stejně tak je možné měnit tvar štětce. Dále je k dispozici sprej, u něhož je nastavitelný průměr barevné stopy. Program poskytuje několik složek filtrů, kterými lze nový nebo již existující grafický soubor pozměnit; také je možné použít filtr vlastní, což je jakýkoliv obrázek ve formátu BMP (je možné specifikovat, jak filtr ovlivní zcela nezávisle hodnoty červené, zelené a modré složky barvy). Nakreslené i importované obrázky mohou být dále upravovány pomocí již zmíněných funkcí „barevný var“ nebo „echord“; první z nich rozjasní nebo ztmaví jednotlivé barevné složky obrázku, barevné složky „cykluje“, eventuálně barvy rozmazává tím, že přes sebe stékají. Funkce „Echord“ zase přidává posunuté a méně výrazné kopie aktuálního výběru v obrázku (čili se jedná o vizuální verzi audio 141
efektu typu delay). Konečně je možné obrázky otáčet a překlápět, nebo aplikovat „chvění“, které vnáší prvek náhody. Bohužel nelze nastavovat druhy oscilátorů, které jsou při transformaci do zvuku použity - program pracuje pouze se sinusovým průběhem; výsledek lze ale samozřejmě následně upravit efektovým procesorem. Frekvenční rozsah se pohybuje v rozmezí od 0,001 Hz až po libovolnou frekvenci (frekvence jsou organizovány exponenciálně). Výškový interval mezi jednotlivými řádky obrázku je zobrazen v textovém poli v dialogovém okně; tato hodnota je uvedena v centech. Phonogramme – Svelte Aplikace z roku 1996 původně pro Windows 95 je zjednodušenou verzi programu Phonogramme pro počítače Macintosh (který byl v roce 2004 aktualizován pro PC a přejmenován na Sonographe); ten vytvořil Vincent Lesbros v rámci GAIV (Groupe Art et Informatique de Vincennes à St Denis). Program konvertuje soubory BMP do souborů WAV (RIFF WAVE).
Obr. 93: Okno programu Phonogramme – Svelte, v němž lze vyhledat obrázkový a zvukový soubor, a zadat hlavní příkazy programu (72)
Hlasitost zvuku je odvozena z míry červené složky barev; bílá vytváří ticho, černá naopak maximum intenzity. Při konverzi na zvuk lze nastavovat základní frekvenci pro nejnižší linii obrázku, použít frekvenční stupnici lineární nebo logaritmickou (v případě lineární je dána hodnota v Hz na jeden pixel, u logaritmické počet pixelů na oktávu - výchozí nastavená hodnota 192 odpovídá mikrointervalové stupnici 16 pixelů na půltón, což je aktuální způsob transformace u programu Phonogramme pro počítače Mac). Délka trvání výsledného zvuku se zadává v milisekundách, specifikuje se i režim bitové hloubky (8 nebo 16 bitů) a vzorkovací frekvence (11025, 22050 nebo 44100 Hz).
Sonographe Výše zmíněný program Sonographe je napsán v programovacím jazyce C#, audio vstup a výstup je spravován pomocí DirectX. Speciální nástroje umožňují 142
kreslit přímo harmonické tóny, nebo lze interpretovat obrázky (ve formátech BMP, JPEG a dalších) jako „sonogramy“, vytvářející jak zvukové soubory ve formátu WAV, tak MIDI data (MIDI zpráva Note On je odeslána, pokud je hodnota jasu pixelu nižší než 40%, zpráva Note Off, když je hodnota jasu vyšší než 60%).
Obr. 94: Obrázek výsledných MIDI dat (71)
Je možné znázornit, co bude z původního obrázku transformováno do MIDI dat; dochází zde nutně ke zjednodušení, protože jsou interpretovány pouze řádky obrazu, odpovídající půltónům. Dále lze např. vytvářet zvuky pomocí pohybů myši - zvuk je syntetizován na základě virtuálního pohybu kmitajících bodů podél trajektorie; velikost amplitudy odpovídá projekci pozice pohybu virtuálních bodů na osu Y v určitém místě časové osy X.
Obr. 95: Obrázek, vytvořený v programu Sonographe pomocí počítačové myši (71)
143
Další možností je tvorba grafů, tvořených pohyblivými body (kroužky), pevnými body (čtverečky) a pružnými vazbami.
Obr. 96: Graf pro neobvyklý způsob řízení zvuku v rámci programu Sonographe (71)
Pohyblivé body vzniknou po kliknutí myši na pozadí, pevné nakreslením malých diagonálních čar. Pokud jsou dva vzniklé body těsně za sebou (v době kratší než 500 milisekund), automaticky se spojí; odstranit je lze pohybem z bodu směrem vzhůru. Spojení se tvoří nebo odstraňují tahem myši z bodu směrem dolů. Pro přidání zvuku se k bodu připojí diagonální linií půlkruhový obrazec (přijímač), který reaguje na bod, se kterým je spojen, a také vysílač ve tvaru kruhu, který vznikne tak, že se myší nakreslí kruh; současně je zvolen zvukový soubor, který se bude načítat. Vysílače pak budou pohybovat body, které jsou s nimi spojeny, v závislosti na hodnotě vzorků. Zvukový výsledek mohou realizovat i oscilátory a filtry, Další informace lze nalézt na stránce http://www.ai.univ-paris8.fr/~vi/sonographe/
Usine Program Usine společnosti Sensomusic (ve verzi Hollyhock z roku 2013) je vícedotykové digitální audio pracoviště, které slouží ke zpracování a záznamu audio signálu a MIDI dat v reálném čase. Bylo vytvořeno na základě programovacího jazyka Delphi francouzským hudebníkem Olivierem Sensem pro platformy Mac OS X i Microsoft Windows. Cílem programu je měnit zvuk, který je přehráván ve smyčce; lze editovat zvukový průběh, zvolené hudební nástroje, bicí smyčky atd. (obdobně jako při použití harwaroových „loopovacích“ pedálů).
144
Obr. 97: Okno programu Usine; do zobrazení vlnového průběhu je zakreslen průběh tónové výšky (85)
K tomu slouží dvoudotykové rozhranní a standard Open Sound Control.
Obr. 98: Ovládání panoramy a hlasitosti – pozice vůči ose X určuje informaci o umístění ve stereobázi, pozice vůči ose Y vymezuje celkovou hlasitost (85)
145
Obr. 99: Čtyři nakreslené vrstvy, každá s vlastní barvou a zvukem; pozice vůči osám X a Y určuje hodnotu tónové výšky, a také dalších parametrů, jako např. velocity nebo panorama; geometrické útvary vytvářejí sekvence, čáry různé druhy glissanda (85)
Obr. 100: Vícedotykové ovládání programu (85)
146
Aplikace obsahuje patch na rozpoznávání vícedotykových gest, což naznačuje nové možnosti dotykových obrazovek při tvorbě hudby; nabízí se tak např. i varianta interakce na základě určitých symbolů nebo abecedy (po nakreslení písmen se provede odpovídající příkaz apod). Stránku výrobce naleznete na adrese http://www.sensomusic.org/usine/.
Microsound Freewarový program Nicolase Fournela pro operační systém Windows, který (byť ne v reálném čase) generuje skladby, založené na zvukových zrnech a vývojových křivkách; jedná se o program na pomezí granulární syntézy a algoritmické kompozice. Výstupem je audio soubor.
Obr. 101: Hlavní okno programu Microsound s řadou řídících křivek
V hlavním okně programu je řada stop; v levé části má každá své jméno, dále tlačítka Mute a Solo, informaci o použitém nástroji, a nakonec řadu malých barevných čtverečků, z nichž každý odpovídá jednomu parametru: červená = hustota (tzn. počet zvukových zrn v časovém úseku), zelená = délka trvání zrn, modrá = odřezávací frekvence filtru, magenta = míra rezonance filtru, žlutá = tónová výška zrn, cyan = jejich umístění ve stereobázi, černá = hlasitost, šedá = vlnový průběh zrn. Kliknutím na tyto čtverečky lze vybrat, skrýt nebo editovat odpovídající křivku; jakmile je označena, stanou se viditelnými body křivky, na něž je možné kliknout a jejich tažením křivku modifikovat nebo otáčet, vytvořit její zrcadlový 147
obraz, posunout ji, vyhladit atd. Křivka je z výchozího nastavení mnohasegmentová, může být také definována kombinacemi funkcí nebo matematickým vzorcem.
Obr. 102: Okno programu pro nastavování komplexní křivky grafickým a ryze intuitivním způsobem bez nějakého vzorce
V okně pro definici křivky na základě matematických vzorců se určuje funkce pro počáteční vlnový průběh, a také dvě funkce pro tvarování (k dispozici je sinusoida, cosinusoida, Besselova funkce, parabola, exponenciální funkce atd.). Výslednou křivku je dokonce možné ještě více modifikovat pomocí čtyř posuvníků pro změnu amplitudy křivky, její posun, fázi a periodu.
Obr. 103: Okno pro tvorbu komplexních křivek pomocí různých vzorců
Pro tvorbu rovnic, které lze použít pro nastavování komplexních křivek, je k dispozici řada operátorů a funkcí: -, +, *, /, ^, tangens, sinus, cosinus, arkus tangens, arkus sinus, arkus kosinus, hyperbolický tangens, hyperbolický, sinus, hyperbolický kosinus, přirozený logaritmus, dekadický logaritmus, mocnina, odmocnina, s absolutní hodnotou, signum. 148
Obr. 104: Okno pro nastavování hudebních parametrů
Nástroje, přiřazené ke stopě, jsou definovány v okně Nastavení stopy; pro vytvoření vlnového průběhu těchto nástrojů lze pospojovat až 32 samplů. Přehrávaná zvuková zrna, mohou používat jakékoliv části samplu (může být přesně určeno místo, nastavena pravděpodobnost, se kterou bude vlnový průběh přehráván obráceně atd.). Dále se definuje výška generovaného tónu, typ stupnice nebo modu a tónový rozsah (k dispozici je stupnice chromatická, celotónová, durová, mollová aiolská, harmonická a melodická, cikánská, modus jónský, dórský, frygický, lydický, mixolydický). Využít lze i filtr, jeho amplitudovou obálku několika typů, a řadu dalších nastavení.
149
Textures Aplikace je generátorem textur a zvuku opět od Nicolase Fournela pro operační systém Windows 3.1; měla by ale fungovat i v novějších verzích Windows.
Obr. 105: Okno programu Textures s ovládacími prvky
Program vytváří barevné soběpodobné vizuální paterny kombinováním periodických funkcí; pro každý pixel obrázku jsou totiž použity dvě funkce - první si jako argument bere horizontální pozici pixelu, druhá pozici vertikální. Výsledná hodnota je použita jako index v barevné tabulce, určující barvu pixelu. Paleta je tvořena 256 barvami, reprezentovanými malými čtverečky pod obrázkem; každý z nich lze individuálně editovat a je také možné kopírovat barvu z jednoho čtverečku do druhého, vytvářet stupňování barvy mezi dvěma čtverečky apod. Každá funkce má svůj vlastní vlnový průběh a periodu a lze ji modulovat jinou funkcí, která má také svůj vlastní vlnový průběh a periodu. Amplituda ovlivňuje úroveň modulace. Možné vlnové průběhy jsou: sinus, trojúhelník, náběh, pulz (25%, 50%, 75%), parabola, logaritmus, exponenciála, cosinus * sinus, parabola * sinus. Vytvořené obrázky lze ukládat jako soubor ve formátu BMP, palety jako soubor PAL, vygenerovaný zvuk jako soubor WAV. Sound-Hole – verze 1.2 Freewarový program od vývojářské skupiny ProletSoft a programátora jménem DavidAC z roku 2004; aplikace převádí obrázky do formátu WAV.
150
Obr. 106: Okno programu Sound-Hole
Lze načíst buď dva obrázky (pak vznikne stereofonní soubor) nebo jeden (výsledkem je monofonní soubor ve formátu WAV). Délka vytvořeného zvuku je 160 vteřin (výchozí nastavení jsou 2 vteřiny); dále se dá nastavit frekvenční rozsah 1100000 Hz (výchozí nastavení 1000-20000 Hz) a také počet stupňů v oktávě v rozsahu 1-10000 (výchozí nastavení je 24). Zajímavost vzniklých zvuků lze samozřejmě ovlivnit – stejně jako u všech programů, které převádějí obrázky na hudbu – původní vizuální informací; autor programu doporučuje kreslit bílou barvou nebo odstíny šedé na černé pozadí, a poté tento obrázek vložit do programu. Pro konverzi WAV souborů do formátu SMF 0 byl programátorem Gűnterem Naglerem vytvořen nástroj WAV2MIDI s příkazovou řádkou. Kontakt na výrobce lze nalézt na adrese http://proletsoft.freeservers.com.
AudioPaint - verze 2 Freewarová aplikace Nicolase Fournela z roku 2002, určená pro platformu Windows. Jedná se o program pro převod obrázků na zvuk s intuitivním ovládáním a velkými možnostmi. AudioPaint generuje zvuky na základě obrázků ve formátu JPEG, PNG, GIF a BMP; jejich vložení lze ovšem provést také pomocí příkazu, který sám provede připojení k internetu a stažení devíti zcela náhodných obrázků (zvoleny jsou ovšem ty, které mají velikost a kompozici, díky nimž jsou vhodné pro experimentování v programu AudioPaint. Po stažení se zobrazí jejich náhled v jednom okně, v němž lze ty vybrané kliknutím označit.
151
Obr. 107: Hlavní okno programu AudioPaint s oknem pro nastavení audio parametrů
Aplikace ale dokáže sama generovat i obrázky vlastní; jednou z variant jsou takové, které tvoří čáry a křivky. Lze určovat jejich velikost (výšku a šířku), počet čar, druh (přímka nebo křivka) a také tloušťku (která se bude náhodně pohybovat ve zvoleném rozsahu); náhodně je zvolena i barva. Náhodnostní princip je ovšem možné použít pro všechny parametry. Horizontální čáry budou znít jako přetrvávající sinusové vlnové průběhy, čáry svislé jako akordy nebo šumové pásmo, křivky budou vyjádřeny glissandy frekvencí. Také je možné nakreslit kombinaci vertikálních a horizontálních čar, čar a křivek současně apod.
Obr. 108: Přímky a křivky
152
Program dále dokáže vytvářet tzv. mračna bodů, která mají eliptický nebo obdélníkový tvar. Lze stanovit velikost obrázku, který má být vygenerován, počet bodů v mračnu a jeho výška i šířka budou zvoleny náhodně na základě zadaných minimálních a maximálních hodnot. K dispozici jsou tři barevné režimy: buď bude mít každý bod náhodnou barvu, nebo mají body ze stejného mračna tutéž barvu, eventuálně mají všechny body obrázku tutéž barvu. Tento nástroj je obzvláště užitečný pro vytvoření granulárních zvuků – s takovými obrázky je velmi snadné generovat např. zvuky deště, oceánu nebo tekoucí vody.
Obr. 109: Tzv. mračno bodů
Kromě toho je možné zpracovávat velké množství obrázků současně (např. v případě generování zvuku z každého rámečku filmu, pro zpracování sady stejných obrázků s odlišným audio nastavením atd.); výsledné zvukové soubory pak mohou být spojeny do jednoho velkého souboru. Nelze je ale propojit pomocí funkce crossfade; taková operace by musela být provedena v jiném programu pro editaci zvuku. Projekt se v aplikaci ukládá i načítá ve formátu XML, nově vzniklý nebo upravený obrázek ve formátu BMP. Obdobně jako v jiných programech ovlivňuje jasnost barvy pixelu amplitudu, samotná barva umístění zvuku v pravém nebo levém kanále; je ale také možné využít ke stejným účelům i barevný odstín, sytost barvy a její jas. AudioPaint používá z výchozího nastavení jako vlnový průběh pro oscilátory sinusoidu; lze specifikovat i jiný uživatelský vlnový průběh výběrem samplu, který musí být 16 bitový, samplovací frekvence však může být různá. Také počet kanálů vzorku nemusí být stejný, protože bude zmixován na monofonní. Každé linii obrázku (čili oscilátoru) je přiřazena frekvence a je potřeba určit frekvenční rozsah; protože program generuje zvuk s vzorkovací frekvencí 44100 Hz, je maximální možná výška frekvence 22050 Hz, aby nevznikl tzv. aliasing v souladu 153
s Nyquistovým teorémem. Minimální i maximální frekvence je také možné vkládat pomocí jména odpovídajícího tónu. Frekvenční stupnice je lineární nebo exponenciální, od verze 2.0 navíc může být pro specifikaci frekvenční stupnice importován jakýkoliv soubor z programu Scala ve formátu SCL. Trvání zvuku se určuje v sekundách nebo jako počet taktů v určené metronomické hodnotě tempa. Výstupem je zvukový stereo soubor ve formátu WAV s vzorkovací frekvencí 44,1 kHz a bitovou hloubkou 16 bitů. Blip – verze 1.1 Freewarová aplikace Nicolase Fournela pro operační systém Windows; poslední aktualizace pochází z roku 2007. Tento program je určen pro tvorbu neobvyklých zvuků a smyček s mimořádně velkým počtem funkcí pro ovládání programu v reálném čase.
Obr. 110: Hlavní okno programu Blip
Základním cílem aplikace je tvorba inovativních zvuků a smyček kreslením obvyklými grafickými nástroji (tužka, airbrush, čára…); výtvarné funkce ale vytvářejí značně odlišný výsledek než u jiných podbných programů a navíc fungují v reálném čase. Program se ovládá tlačítky v hlavním okně, takže je možné velmi rychle měnit velké množství parametrů. V podstatě se jedná o sekvencer se zvláštním ovládáním - program kontinuálně skenuje mřížku 64x64 buněk, přičemž každá z nich odpovídá jedné MIDI notě; počátek jejího spuštění je určen sloupcem, v němž se nachází, a také nastavením 154
náběhu zvuku nástroje, přiřazeného řadě, v níž se buňka nachází. Barva buňky řídí hlasitost zvuku (přesněji řečeno červená složka její barvy), jeho umístění ve stereobázi (zelená složka) a výšku (modrá složka). Tempo přehrávání lze nastavovat v rozsahu 1 až 360 BPM; všech 64 buněk v řadě mřížky odpovídá čtyřem taktům ve zvoleném tempu. Zadávání vizuálních dat do mřížky je možné provádět kreslením v reálném čase při přehrávání smyčky, což – doplněno podporou MIDI a různými klávesovými zkratkami – vytváří z programu skutečně flexibilní hudební nástroj. Současně může existovat až 16 paternů, každý se svým vlastním tempem, které lze rychle střídat. Blip je možné využívat různými způsoby: pomocí krátkých perkusivních zvuků vznikají bizarní paterny, v případě pomalého tempa a dlouhých samplů s nabíhajícími obálkami je možné generovat komplexní „zvukové prostředí“, jednoduché tóny a pouze několik nakreslených buněk generují nové vlnové průběhy, v případě sinusových vln lze provádět aditivní/granulární syntézu apod.
Pro kreslení jsou k dispozici tyto nástroje: tužka – je možné specifikovat barvu tužky, ale také procentuální zastoupení jednotlivých barevných složek; při každém dotyku buňky se barva trochu změní, což lze požít při vytváření např. bicích nástrojů (samozřejmě může být při malování do buněk využita vždy zcela stejná barva),
Obr. 111: Okno pro nastavení barvy tužky
guma - tímto nástrojem lze vymazat velké oblasti obrázků vkládáním černých čtverců mřížky; velikost gumy se pohybuje od 1 buňky do 10 buněk, čára - typický nástroj pro kreslení je v programu použit nezvyklým způsobem, protože se volí počáteční a konečná barva čáry; variace mezi červenými komponentami těchto dvou barev pak vytváří změny modrých komponent (v případě zelených složek bude zvuk přecházet z jednoho místa ve stereobázi do druhého), sprej - náhodně obarví buňky ve zvoleném poloměru (od 2 do 32 buněk), přičemž „pomalování“ buněk se také může pohybovat mezi dvěma barvami; nastavitelná je dokonce i rychlost, se kterou budou buňky zbarveny, pohyblivý kurzor - umožňuje posouvat celou mřížkou v určitém směru, nebo pouze jednou řadou nebo jedním sloupcem, 155
výběr barvy – tato funkce určuje kliknutím barvu buňky v mřížce.
Program dále obsahuje velké množství grafických nástrojů, týkajících se editace parametrů mřížky; všechny funkce fungují v reálném čase: změna barvy - tímto příkazem lze změnit barvy aktuální mřížky a dokonce i úrovně jednotlivých barevných komponent zcela nezávisle (na základě zvolené míry barevných složek je pak změna více nebo více výrazná); existuje třeba možnost přidat „trochu náhody“ do velikosti procentuálně nastavené hodnoty červené komponenty o velikosti 10%, a míra variace zelené a modré složky bude nulová,
Obr. 112: Okno pro změny barvy
použití barevných křivek - tímto příkazem je možné modifikovat „dynamiku“ barev na základě toho, zda bude zvolena exponenciální nebo logaritmická křivka (eventuálně dokonce invertování barev); křivku lze pro každou komponentu modifikovat nezávisle a okmažitě výsledek sluchově ověřit,
Obr. 113: Okno pro definování křivek, které ovlivňují barvy buněk
aplikace filtrů - tento příkaz umožňuje modifikovat barvu buněk mřížky na základě barvy externího obrázku - každá barva buňky je změněna na základě intenzity buňky ve stejném místě v obrázku filtru; jeho mřížku tvoří taktéž 64x64 buněk (soubory filtrů musí být umístěny ve složce Filtry - mohou to být 156
grafické soubory ve formátu BMP, JPG, GIF atd., nebo dokonce paterny programu Blip ve formátu PAT); nabízené filtry jsou černobílé obrázky, je ale možné použít i barevné obrázky; při filtraci např. červené barvy bude červená komponenta obrázku ovlivňovat červenou komponentu buňky v mřížce a podobně,
Obr. 114: Okno pro volbu filtrů
posun barev - tímto příkazem se jednoduše přidává posun (pozitivní nebo negativní) barevných komponent; toho lze využít např. pro nárůst celkové úrovně mřížky, směřování zvuku více do jednoho kanálu atd.,
Obr. 115: Okno pro nastavení barevného posunu
horizontální a vertikální překlopení mřížky, její otočení o 90 stupňů oproti směru a po směru hodinových ručiček, přeskupení řad – náhodně se přeskupí řady mřížky; výsledkem je patern, který má stejný rytmus, ale pozměněné nástroje, přeskupení sloupců - náhodně se přeskupí sloupce mřížky; výsledkem je patern, který byl rozřezán z původního na 64 částí a přeskupen, 157
přeskupení buněk – buňky mřížky se náhodně přemístí; všechny si zachovají svou barvu, jsou ale posunuty do jiného místa, také patern si zachová stejnou hustotu, ale rytmus a zvuk v konkrétním okamžiku budou změněny, přidání nebo odebrání buňky – tyto příkazy buď přidají náhodné buňky do vrchní části existujícího paternu (čímž může docházet k větší komplexnosti paternu), nebo náhodně buňky odeberou a poté přidají nové.
Obr. 116: Okno pro nastavení míry náhody pro přidání nebo odebrání buněk
použití parametru Hustota určuje, kolik buněk bude přidáno – pokud bude hodnota např. 25%, čtvrtina mřížky dostane novou barvu, funkce Celulární automat vytváří nové paterny, vycházející z již existujících, aplikací několika jednoduchých pravidel - v podstatě program vypočítá, kolik ze všech osmi sousedů buňky je barevných (ne tedy černých) a poté aplikuje 3 jednoduchá pravidla: pokud je počet menší než 2 nebo větší než 3, bude aktuální buňka vypnuta („smrt“), jestliže je počet 2 nebo 3 a aktuální buňka je také zbarvena, bude ponechána beze změny („přežití“), v případě, že je aktuální buňka černá a počet je přesně 3, zbarví se buňka barvou, zvolenou náhodně z buněk sousedních („zrození“), import obrázku je možný ve formátech JPEG, GIF nebo BMP; jeho velikost je automaticky redukována na 64 x 64, aby se přizpůsobil rozměru mřížky, funkce Video - umožňuje v reálném čase aktualizovat mřížku pomocí obrázků, pocházejících z web kamery nebo jiného video zdroje - program bude nahrazovat všechny buňky paternu video vstupem (nebo pouze zbarvené buňky, eventuálně naopak ty černé); také je možné určit, jak výrazně bude video vstup ovlivňovat aktuální barvu buněk a to pro každou komponentu zvlášť (lze tedy např. lehce modifikovat pouze červenou komponentu – tzn. hlasitost, místo toho, aby došlo k úplnému nahrazení buňky vstupem video signálu);
158
Obr. 117: Okno pro nastavení parametrů při využití video záběrů pro modifikaci parametrů
Existuje mnoho možností využití tohoto příkazu – program Blip může být použit jako jakýsi „video Teremin“; mje tedy možné pouze pohybovat rukou před kamerou, čímž bude modifikována hlasitost a tónová výška existujícího paternu, pohybovat kamerou nad obrazem, nebo vytvořit nový patern třeba filmováním měnící se textury (jakou je třeba voda). V programu lze vytvořit pomocí výše popsaných nástrojů 16 paternů, mezi nimiž může uživatel přepínat a rychle tak výrazně měnit hudební objekty. K tomu slouží speciální okno, které zobrazuje zmenšené obrázky (náhledy) všech šestnácti paternů, mezi nimiž se přepíná pomocí kliknutí na jednotlivé obrázky.
Obr. 118: Okno paternů pro rychlé přepínání mezi jednotlivými paterny projektu
159
Pro rychlou editaci nástrojů pro jednotlivé řádky mřížky existuje okno Sada, obsahující 64 slotů - každý odpovídá jednomu samplu ve formátu WAV, který může být 8, 16, 24 nebo 32 bitový, mono nebo stereo. Všech 16 paternů v projektu používá stejnou sadu.
Obr. 119: Okno pro určení samplů do jednotlivých řádků mřížky
U samplů lze také rychle nastavit fade in a fade out a přiřadit i relativně dlouhý vlnový soubor, který pak program automaticky rozřeže do 64 souborů stejné délky, uloží je a přiřadí 64 slotům aktuální sady.
Obr. 120: Okno pro volbu vlnových průběhů
160
Kromě toho aplikace umožňuje i tvorbu syntetických vlnových průběhů kreslením periodických křivek v mřížce při přehrávání nástrojů sady (díky tomu bude hrát v daném okamžiku pouze jedna buňka mřížky). K dispozici je šest základních křivek: sinusoida, exponenciála, pila, trojúhelník, sample and hold, šum; ty lze následně modifikovat překlápěním podél os X nebo Y. Průběhy typu sample and hold a šum je možné rychle modifikovat kliknutím na tlačítko s odpovídajícím vlnovým průběhem; lze měnit periodu generované křivky, horizontální a vertikální posun (křivky s vysokou hodnotou periody se v tom případě budou jevit spíše jako série bodů, než jako linie) apod. Je možné definovat i počáteční a konečnou barvu křivky - díky tomu se bude vlnová sekvence pohybovat v rámci stereobáze zleva doprava, bude se zesilovat a zeslabovat atd. Aplikace umožňuje generovat i paterny, vykazující stejné charakteristické rysy, jako typická bicí struktura (aktuální vzorec po volbě této funkce zmizí); v kombinaci s funkcí náhodného nastavení sady mohou vzniknout zajímavé rytmické paterny pomocí pouhých několika kliknutí.
Obr. 121: Je možné volit port MIDI In a kanál, odpovídající programu Blip; dále lze přiřadit i číslo MIDI kontroléru
Pro ukládání projektů se používá formát BLP (který neobsahuje přímo samotné samply, ale pouze odkazy k audio souborům ve formátu WAV). Nový projekt lze rychle načíst přetažením souboru BLP do hlavního okna; při načítání nového projektu se přehrávání bohužel zastaví. Zadáním příkazu Nový patern se aktuální vzorec vymaže a tempo bude automaticky přenastaveno na hodnotu 120 BPM. Výstupem z programu je (kromě audio výstupu, ovládaného v reálném čase) jednak stereofonní soubor ve formátu WAV, odpovídající aktuálnímu paternu v mřížce (s 16 bitovou hloubkou a samplovací frekvencí 44100 Hz), jednak MIDI soubor ve formátu 1, vytvořený z aktuálního paternu; bude obsahovat 64 stop (jednu pro každou řadu) a informace o trvání paternů (budou to vždy 4 takty, ať už bude tempo jakékoliv). Stopy nesou stejné pojmenování jako nástroje, které se objeví v editoru Sada. Pro každou buňku, která není černá, se totiž generují MIDI události typu události Note On, panorama (na základě zelené komponenty), velocity 161
(na základě červené složky), a také informace o tónové výšce (podle modré komponenty). Více informací lze nalézt na adrese http://www.nicolasfournel.com/blip.htm.
The vOICe Freewarová aplikace slouží především jako technologie umělého vidění pro nevidomé - program vOICe totiž převádí záběry video kamery v reálném čase na zvukové vjemy; jako vstup do programu ale mohou být použity i již vytvořené obrázky nebo videa. Ačkoliv principiálně slouží zcela jinému účelu, lze program použít i v rámci hudební a multimediální interaktivní tvorby, konceptuálního umění, výzkumu percepce atd.
Obr. 122: Hlavní okno programu vOICe (83)
Název programu má – kromě přímého překladu anglického slova – ještě druhý význam, daný třemi velkými písmeny ve jménu aplikace: O I C při anglickém hláskování připomíná větu „Oh I see!“ Aplikace nevychází z principu sonaru a echolokace - používá vizuální vstup z počítačové kamery (webkamery), umístěné na hlavě nebo ve speciálních brýlích; video signál vstupuje do notebooku (uloženého např. v tašce na zádech), v němž je v programu vOICe transformován na zvukový výstup. Převod probíhá tak, že každou vteřinu je provedeno skenování sejmutého záběru zleva doprava, přičemž výška zvuku znázorňuje vertikální polohu objektu, umístění ve stereobázi jeho pozici v horizontální rovině, hlasitost zvuku pak míru jasnosti objektu. Pro generování zvuku je použit sinusový vlnový průběh. Například jasná skvrnka světla vytváří krátký zvuk; v případě jejího výskytu na levé straně se zvuk ozve se zleva a naopak. Pokud se skvrna pohybuje, mění se i poloha zvuku ve stereobázi, jestliže se pohybuje směrem dolů, klesá glissandovitě také tónová výška; dvě skvrnky pak vygenerují dva zvuky apod. Horizontální jasná vizuální linie vytvoří dlouhý tón (protože skvrny, tvořící čáru, se „spojí“ a zní jako tón; jestliže se čára pohybuje nahoru a dolů, mění se i výška tónu. Rovnoběžné 162
vertikální linie jsou opět „svazkem“ skvrn, takže splývají do tónů s odlišnými tónovými výškami (protože se skvrny nacházejí v různých výškách nad sebou). Výsledkem transformace je sekvence sekundových zvukových prostor, které lze ukládat ve formátu WAV nebo MP3; ty jsou totožné, když statická kamera zabírá neměnnou scénu. Pokud je sice kamera statická, ale v záběru se pohybují některé objekty, bude zvukový prostor taktéž obsahovat stejné neměnné zvukové struktury „v pozadí“ a jiné zvuky, měnící svou polohu. Při pohybu kamery, zabírající statické situace pak budou zvukové prostory výrazně odlišné, v případě kombinace pohyblivých scén a hýbající se kamery se budou výsledné zvuky extrémně lišit. Byť mohou působit možnosti hudebního využití této aplikace dosti omezeně (pouze krátké a opakující se sinusové zvuky), skutečnost je opačná (mj. i díky dalším funkcím, popsaným dále). Barvu zvuku lze měnit pomocí efektových procesorů a to dynamicky, jednotlivé záběry použít jako zvukové vzorky pro sampler (např. i s využitím většího množství samplů, rozložených po klaviatuře), délku zvukového vzorku je možné výrazně zvětšit (sice se trochu změní zvukový charakter, to ale může být žádoucí). Dále lze použít pouze každý n-tý záběr, který už je výrazně odlišný (zejména při velkých pohybech kamery, zabírajících pohyblivou scénu, budou zvukové vzorky velmi různorodé), promyšlenou „choreografií“ pohybů kamery mohou být jednotlivé zvukové prostory „rytmizovány“ apod. Záběry lze také posléze v audio sekvenceru opět pospojovat (byť poněkud pracně), některé záběry lze spojit a mezi jinými naopak délku mezer výrazně změnit atd. Další možnosti aplikace se týkají zejména změn vizuálních parametrů, které se samozřejmě projeví i ve zvuku - s tímto ohledem mohou být záměrně využívány (na vše existují klávesové zkratky pro rychlé přenastavení). Patří sem např.: potlačení šumu - cílem je odstranit jemnou „zrnitost“ obrazu bez omezení dalších detailů nebo výrazných textur, což při sluchové analýze nevidomému uživateli usnadňuje rozlišení podstatných části záběru a tudíž i chápání pohledu jako celku; z hudebního hlediska vznikne výraznější struktura bez drobných detailů nebo šumu, zesílení nízké hladiny osvětlení – zvýrazní se detaily obrázku, čili vizuální i hudební informace bude bohatší; nevýhodou může být zvýšení šumu např. díky zvýraznění prachu na zaprášeném pozadí, směr skenování - lze přepínat mezi verzemi zleva doprava (výchozí nastavení) a zprava doleva – pro nevidomé je tato verze vhodná při čtení hebrejského a arabského textu, u výsledného zvuku půjde vlastně o zpětné přehrávání, experimentální analýza 3D pohybu - tato funkce slyšitelně zvýrazní pohybující se nebo přibližující se objekty a tvary, odpovídající reálným změnám okolní scenérie (analýza probíhá v těch částech záběru kamery, kde se očekává hrozící kolize); kromě monokulární analýzy tento program podporuje i analýzu binokulární pomocí stereo kamery, což je dobré pro hloubkovou mapovací segmentaci, z hlediska prostoru rozrůzněnou zvukovou syntézu atd., zpomalení pohybu - takto je možné při analýze statických scén a obrázků slyšet více detailů, protože se dvakrát nebo čtyřikrát zpomalí doba skenování, zrychlení pohybu - zkrácením doby skenování jsou přesněji slyšet pohyby na úkor detailů, což je někdy vhodné pro dynamické scény, v nichž je sledování pohybu důležitější než rozlišení detailů; pokud při normální rychlosti slyšíme jeden video obrázek za vteřinu, při zvýšené rychlosti budou dva, čtyři nebo osm, digitální zvětšení - umožní slyšet více detailů scény beze změny doby skenování;
163
Obr. 123: Zvětšení střední části obrázku, který je (v negativní podobě) zobrazen níže (84)
tato volba přiblíží střední část obrázku i bez práce s objektivem, obraz může být zvětšen dvakrát, čtyřikrát, osmkrát nebo šestnáctkrát, negativní video - využití negativních obrázků vytváří lepší kontrast v rámci velmi jasných vizuálních prostředí, jakými jsou např. sníh nebo písek;
Obr. 124: Negativní verze obrázku (84)
obvykle jsou totiž malé tmavé objekty na světlém pozadí obtížně zvukově rozeznatelné a pomocí této volby se stávají malé tmavé objekty světlými na tmavém pozadí (což ale zvýší množství klastrových struktur), zvýraznění kontrastu - takto lze zlepšit sluchový kontrast a zvýraznit tak objekty na obrázku, které by jinak bylo obtížné sluchově analyzovat; v současné době je tato funkce ve výchozím nastavení zapnuta, zvýraznění obrysu - rozjasní okraje, které by jinak byly špatně postřehnutelné, a omezí hlasitost oblastí uvnitř ohraničení; takto lze lépe interpretovat tvary a vizuální perspektivu,
Obr. 125: Obrázek se zvýrazněnými obrysy (84)
164
graf matematické funkce – speciální dialogové okno umožňuje poslech grafu oskenované funkce v kombinaci se čtečkou obrazovky (hlasovým programem) podporovány jsou všechny obvyklé matematické funkce, jakými jsou sinusoida, druhá mocnina a exponenciála - exp(x), a to pomocí obvyklé syntaxe ve stylu programovacího jazyka;
Obr. 126: Obrázek oskenované funkce, kterou je program schopen převést do zvuku (84)
díky této funkci lze použít program vOICe jako sluchový grafický kalkulátor v kombinaci s vhodnou čtečkou obrazovky; k sejmutí grafu je samozřejmě možné použít i kameru, sonifikace GUI - přemění oblast okolo ukazovátka počítačové myši na zvuk (což bude nadřazeno jakémukoliv přímému vstupu z kamery); tuto funkci lze kvůli dosažení lepších výsledků z hlediska nevidomých kombinovat s volbami pro zvětšení a negativní záběr, což poskytuje přístup k jakékoliv grafické položce uživatelského rozhranní (GUI) na obrazovce a to včetně ohraničení oken, obrázků a grafických tlačítek (existují varianty, týkající se celého obsahu obrazovky, pouze aktivního okna, jednotlivých pixelů pod ukazovátkem myši pomocí dvou tónů pro rozeznění horizontální a vertikální pozice atd.), identifikace barev – funkce pro určení barev s hlasovým výstupem vybírá a oznamuje barvu ve středu záběru; je možné použít i filtraci barev, tzn. program oznámí výskyt pouze zvolené barvy a je schopen tak detekovat i barvu kůže,
165
Obr. 127: Obrázky znázorňují využití filtrace barev – kromě barvy kůže jsou všechny ostatní barvy odfiltrovány (84)
pro lepší kompromis mezi vizuálním detailem a periferním viděním nabízí program vOICe volbu mapování, která rozšiřuje středovou část zorného pole, takže v kombinaci se širokoúhlým objektivem je zachováno periferní vidění, přitom zůstává detailní centrální zobrazení (tímto způsobem lze lehce korigovat
166
Obr. 128: Dva příklady využití funkce mapování, která rozšiřuje určitou část záběru (84)
obraz přímo v softwaru); mapování v programu vOICe má i další přídavné vlastnosti, díky nimž jsou horizontální i vertikální linie dokonale rovné, takže zkreslení spojené s mapováním je omezeno, a na rozdíl od „sudovitých“ deformací zůstávají u obdélníků hrany zcela rovné a nezáleží na tom, jestli je obdélník zobrazen v blízkosti, na periferii, nebo v obou případech, do programu lze nahrát klip ve formátu AVI (tvořený video záběrem a zvukovým prostorem) jakéhokoliv zajímavého krajinného bodu, cesty nebo prostředí, je možné uložit video záběry a/nebo zvukový prostor na disk - záběry se ukládají ve formátu BMP, zvukové prostory ve formátu WAV (je ale možné instalovat moduly pro podporu formátů JPEG a MP3); lze je také kopírovat přímo do schránky, pomocí integrovaného zařízení posílat e-mailem, nevidomí mohou uložené BMP obrázky importovat do vhodné tiskárny Braillova písma nebo jiného zařízení pro vytvoření taktilní grafiky, existuje možnost kvůli hledání obrázků a poslechu jejich zvukového prostoru prohlížet internet pomocí dialogového okna internetového hlasového programu; buď lze zadat URL adresu obrázku, nebo webové stránky, která je poté automaticky analyzována pro vytvoření seznamu obrázků a odkazů na stránce (ty lze poté využít ke vzniku zvukových souborů z obrázků nebo seznamu odkazů).
5.3.4.2 Programy, transformující obrázky na MIDI data RGB MusicLab Freewarová aplikace pro operační systém Widows7 od Kenji Kojimy pro převod obrázků na MIDI data.
167
Obr. 129: Okno programu RGB MusicLab
Program převádí hodnotu RGB (tzn. červené, zelené a modré barvy) v obrázku na MIDI data; analyzuje hodnoty jednotlivých pixelů v obrázku od horního levého rohu směrem do pravého dolního. Kvůli obrovskému množství dat je počet pixelů redukován na mozaikovou strukturu. Hodnota každé ze tří barev v jednom pixelu vytváří souzvuk tří tónů, jejich délka je odvozena z míry jasu pixelu (např. hodnota RGB 120 nebo 121 odpovídá střednímu C MIDI rozsahu, hodnota RGB 122 nebo 123 odpovídá následujícímu půltónovému kroku chromatické stupnice, čili tónu C#; černá barva, u níž jsou hodnoty nulové, zvuk nevytváří). MIDImage – verze 2 Aplikace od Brute Force Programming pro Windows 95/98/ME/2000/XP s datem poslední aktualizace z roku 2012. MIDImage analyzuje grafický obrázek (BMP, JPEG nebo GIF) a převádí jej na MIDI soubory. Stejně jako u ostatních podobných programů jsou analyzovány hodnoty červené, zelené a modré komponenty barvy každého pixelu; ty jsou potom přiřazovány číslům MIDI not na základě zvolené stupnice. Dále je množné nastavovat pro mapování rytmické hodnoty takt, tempo atd.
168
Obr. 130: Hlavní okno verze programu MIDImage
Video ukázku práce s programem je http://www.persongo.net/BFP/MIDImage.aspx.
možné
nalézt
na
adrese
5.3.4.3 Programy pro řízení hudebních dat kreslením Music Mouse Program pro řízení hudební parametrů pomocí myši vytvořila v roce 1985 americká skladatelka Laurie Spiegel. Původní verze pro počítače Mac byla v roce 1988 díky spolupráci Davida Silvera přenesena na platformu ST počítače Atari.
Obr. 131: Okno programu Music Mouse pro zadávání hudebních parametrů (62)
169
Pohyby myši v rámci mřížky na obrazovce jsou transformovány do čtyř pohybujících se hlasů, jimž mohou být přiřazeny různé MIDI kanály a tím i zvuky pomocí klávesnice – klávesy fungují v reálném čase jako fadery, takže je možné měnit tónový terén (chromatický, diatonický, pentatonický, arabský, osmitónový a čtvrttónový), intervaly pro harmonické modulace, paralelní pohyb na inverzní, typy faktury (akord, arpeggio, melodická linie, „improvizace“), vkládat předznamenání pro každý ze čtyř hlasů, hlasitost atd.; pro ovládání lze využít i portamento, aftertouch, modulační kolečko, dechový ovladač a pedálový kontrolér. Navíc existuje deset přednastavených melodicko-harmonických vzorů, jimž se v reálném čase přizpůsobuje druh harmonie, transpozice, výraz apod. Výstup z aplikace může být zaznamenán do MIDI sekvenceru postupně do různých stop (např. každá v jiném tempu).
Obr. 132: MIDI terminál programu (62)
Autorka vytváří neustále aktualizace pro platformu Mac (naposledy pro OS 9); verze Atari je ale stále s aktuální verzí pro počítače Mac do značné míry totožná). Od roku 2012 je program dostupný jako plná nebo demo verze na webové stránce Laurie Spiegel. Více informací lze nalézt na stránce http://musicmouse.com/, video ukázku na adrese file:///C:/Users/Dan/Desktop/Music%20Mouse/Demo%20of%20Music%20Mouse% 20-%20An%20Intelligent%20Instrument%20-%20-%20YouTube.htm Sound grain – verze 4.1.1 Freewarová aplikace pro Windows XP a Mac OS X Intel z roku 2012.
170
Obr. 133: Okno programu Sound Grain
Sound Grain je grafické rozhranní, v němž může uživatel kreslit a upravovat trajektorie, a tak řídit moduly pro granulární syntézu. Hyperscore – verze 4.3.2 Program od Mary Farboodové a Egona Pasztora z MIT z roku 2006 (stabilní verze je z roku 2012) pro operační systém Microsoft Windows. Software vytváří komplexní hudební projekty transformací intuitivní vizuální reprezentace. Barva, tvar a textura jsou použity pro zprostředkování takových hudebních parametrů, jakými jsou melodické kontury, harmonický průběh a barva zvuku.
Obr. 134: Okno programu Hyperscore (78)
Původní verze softwaru umožňovala generovat nové skladby z předefinovaného motivického materiálu skicováním čar, označujících paterny s určitým charakterem. Dnes lze v programu vytvářet melodie nebo sekvence tónů – tvar a výšková poloha čar určují tónové výšky (i nadále je ale poskytnuta knihovna předdefinovaných elementů), je možné řídit tempo, dynamiku i harmonii. Software dokáže generovat různé úrovně automatizované harmonizace pomocí linie harmonického směřování, kterou může uživatel tvarovat do použitelného akordického sledu (předtím vytvořené melodické linie jsou automaticky na základě zvolené harmonie transponovány).
171
Obr. 135: Prázdné „skicovací“ okno programu Hyperscore zobrazuje harmonickou linku; vertikální poloha bodů označuje předznamenání, kam bude určitý hudební úsek modulovat (78)
Pro zvukový výstup je použit standard General MIDI, možnost použití uživatelských samplů se připravuje.
Obr. 136: Snímek obrazovky ukazuje expozici první věty Beethovenovy Páté symfonie v programu Hyperscore (78)
Kromě možnosti využití profesionálním skladatelem (při respektování určitých omezení oproti dále popsanému programu HigC) se jedná o velmi vhodný nástroj pro hudební výuku. Aplikace byla již také využita v řadě velkých mezinárodních projektů, často se dokonce partitury těchto skladeb realizovaly pomocí symfonického orchestru (např. v projektu A-to-A (42) nebo v případě Torontské symfonie, zmíněné 172
v předmluvě); na internetu nalezneme i skladby dětských autorů, vytvořené pomocí tohoto programu. Video ukázka práce s programem je k dispozici na adrese http://hyperscore.wordpress.com/about/, více informací o programu na stránce http://www.hyperscore.com/. HighC – verze 2.2 Program Thomase Baudela z roku 2007 pro platformy Mac i Windows je určen k řízení tvorby zvuku i celých skladeb kreslením; grafická gesta tedy nejsou (stejně jako u ostatních aplikací této kategorie) převáděna na zvuk z původní bitmapy, ale jedná se spíše o symboly pro syntézu zvuku i řízení průběhu skladby.
Obr. 137: Zobrazení „kreslené“ partitury v programu HighC (60)
HighC je však z tohoto druhu programů nejpropracovanější (a proto je uveden na závěr této podkapitoly) - je to současně syntetizér, sekvencer a mixer. Má silnou spojitost s již zmíněným Xenakisovým systémem UPIC a v mnoha ohledech je jeho rozšířením. Rozhranní programu vypadá spíše jako tradiční piano roll editor než čisté plátno, které naleznete ve většině aplikací, a mnoho z nástrojů je optimalizováno pro kreslení nejrůznějších křivek. Název aplikace má další smysl; při autorem zamýšleném francouzském způsobu výslovnosti je obsah v podstatě tentýž, jako u dříve uvedeného programu vOICe – „I see“. Jak už bylo řečeno, používá tento program strukturovaný model syntézy, což umožňuje seskupovat elementární zvukové objekty do segmentů vyšší úrovně a symbolickým způsobem je zpracovávat. Zvuková struktura je tvořena křivkami, z nichž každá je individuálním objektem s vlastními číselně definovanými charakteristikami. Vzhledem k tomu, že se jedná o symboly, není vizuální reprezentace sluchového zážitku zcela pravdivá – např. zvuk se šumovým vlnovým průběhem nebude vnímán sluchem s konkrétní tónovou výškou, k níž je tento objekt graficky přiřazen; na druhou stranu umožňuje program v mysli vytvářet vyšší úrovně abstrakce a manipulovat s nimi. Program byl mj. navržen s představou efektivnějšího pracovního postupu (například díky možnosti vytvářet rytmické paterny pomocí funkcí kopírovat/vložit); v mnoha ohledech je tvorba kompozice pomocí programu HighC mnohem rychlejší,
173
než v případě psaní partitury, nahrávání každé stopy pomocí klaviatury a následného míchání jednotlivých stop. Nástroje pro kreslení jsou v programu HighC spíše základní, avšak postačující (z důvodů, popsaných výše – jedná se o symbolické ztvárnění hudebních událostí).
Obr. 138: Nástroje pro kreslení a kreslící plocha v programu HighC
Jednotlivé nakreslené tóny nejsou svázány s konkrétní tónovou výškou - zvuky je možné posouvat k jiným tónům směrem nahoru nebo dolů; tím se program blíží piano roll editoru pro editaci MIDI dat. Křivky zvuku je možné zadávat v rozmezí od 0,03 Hz do 18kHz, což je daleko více než je pro většinu účelů potřeba, navíc se nejedná o pevný limit – je možné nakreslit zvuk s nižšími nebo vyššími frekvencemi. Křivky pod dolním prahem slyšitelnosti (< ~20Hz) nejsou sluchem vnímatelné a budou sloužit jako nízkofrekvenční modulátory dalších křivek; stejně tak zvukové křivky nad slyšitelným rozsahem povedou spíše ke změnám barvy zvuku díky efektu aliasingu, který bývá obvykle považován z důvodů zkreslení zvuku za nežádoucí (v případě elektroakustické hudby ale používán je, takže program HighC nebrání z důvodů renderovacího procesu ani vytváření křivek s vyššími tóny, než je tzv. Nyquistova frekvence, čili polovina vzorkovacího kmitočtu). V programu lze různým způsobem škálovat osu časovou i tónovou (mimochodem zde funguje možnost přichytávání událostí k mřížce stejně jako u piano roll editoru). V případě časové stupnice lze zvolit nejrůznější rozdělení včetně zcela „nehudebního“, jako např. 24, 29.97 nebo 30 snímků za sekundu (takže lze program HighC používat i pro tvorbu hudby k filmu), nebo počtu dob v taktu. Aktuální časová stupnice a úroveň zvětšení ovlivňují způsob přichytávání; při zvětšování se zvyšuje rozlišení, které lze pro přichytávání použít (opět stejně jako u piano roll editoru) – hodnota se zmenšuje od 1/2 doby přes 1/4, 1/8 až k 1/16, je ale možné použít i jiné dělení dob (na 1/3, 1/5 nebo další prvočíselné zlomky). Díky tomu je možné snadno vkládat tóny, jejichž trvání je určeno nejrůznějšími poměry. Stupnice tónových výšek lze také dělit různým méně obvyklým způsobem, protože měřítko tvoří buď výšky tónů, nebo frekvence v jednotkách Hz (i zde funguje přichytávání zvuků k přesně určené výšce). Stupnici je možné měnit a také definovat vlastní vložením seznamu intervalů ve zlomcích nebo seznamu numerických výrazů - např. 1, odmocnina ze dvou, druhá mocnina atd.; ty budou interpretovány jako reálná čísla, určující stupně stupnice. Definici stupnice je také možné vytvořit v textovém editoru a pomocí zkopírování vložit. Takto je možné vytvářet mikrointervalové stupnice uzavřené i neuzavřené do oktávy. 174
Trvání zvuku (teoreticky ale také skladby, pokud je tvořena jen jedním různě zpracovávaným zvukovým objektem) je obvykle omezeno na 1000 vteřin. Nejedná se opět o pevnou hranici, při větších délkách je však obtížné upravovat detaily a také výpočet je zdlouhavý. Uvedená orientační hranice tedy především slouží k zabránění vzniku možných chyb a urychlení operací. Nakreslené tóny mají kvůli okamžité možnosti kontrolního poslechu přiřazenu výchozí amplitudovou obálku a vlnový průběh. Oba parametry lze následně změnit výběrem z rozsáhlých knihoven a další editací. Bohužel jsou zatím k dispozici pouze syntetické zvuky (přiřazení uživatelských samplů není možné), program ale nabízí rozmanité druhy syntéz a modulací.
Obr. 139: Výběr obálky z přednastavených možností a jejich eventuální úprava
Jiné tvary vlnových průběhů, než ty, které se nacházejí v knihovnách, mohou být vytvořeny tak, že např. v případě tvorby statického zvuku, obsahujícího pouze harmonické tóny, lze využít okna, v němž je možné na základě sluchu upravovat amplitudu každého harmonického tónu pomocí posuvníku; obdobně může uživatel při hledání šumového vlnového průběhu využít jezdců, regulujících rozložení a hustotu šumu. V případě FM syntézy se v hlavním okně programu vytváří propojení mezi zdrojovým zvukem, který má být modulován, a dalším, který bude fungovat jako modulátor (což vychází z předchůdce programu – Xenakisova systému UPIC, a je možné vidět v jiné podobě pouze u objektově orientovaných programovacích prostředí). Všechny nové zvukové průběhy i výchozí modifikované se automaticky ukládají společně se skladbou a mohou být opětovně využity v kompozici jiné. Z vizuálního hlediska je vlnový průběh reprezentován konkrétní barvou, vypočtenou při modifikaci zvuku vždy znovu. Barva se snaží reflektovat některé 175
tembrální charakteristiky, takže harmonické zvuky budou syté (čistá červená, zelená atd.), zatímco neharmonické (šumová pásma, silně modulované zvuky atd.) našedlé; „ostré“ zvuky (čili s většinou energie v horní části spektra) budou namodralé, zatímco zvuky „čisté“ (jako např. sinusoida) načervenalé. Smyslem tohoto barevného znázornění je samozřejmě co nejsrozumitelnější byjádření charakteru zvukového spektra. Do knihoven lze ukládat předefinované obálky, vlnové průběhy, rytmické paterny a řadu dalších prvků, které je možné opětně využít v dalších skladbách. Vhodnějším postupem, než je kopírování celé kompozice, jejíž materiál chce uživatel aplikovat, je otevřít skladbu jako knihovnu uvnitř skladby. Pro snazší manipulaci s objekty a skupinami zvuků lze použít značky (tagy), které jsou s těmito skupinami spojeny. Sady značek odpovídají přibližně stopám v sekvencerech a také částem skladby. Jak už bylo řečeno – ačkoliv není zatím možné použít jiný typ zvuků než syntetický, možnosti tvorby zvukových barev jsou přesto značné.
Obr. 140: Okno pro výběr a úpravu vlnových průběhů
K dispozici jsou tyto druhy vlnových průběhů: aditivní syntéza – lze řídit amplitudy jednotlivých harmonických tónů se sinusovým průběhem (vertikální posuvníky ve speciálním okně určují odpovídající harmonické tóny přehrávaného zvuku, přičemž rozsah každého jezdce se pohybuje v rozsahu od +6 dB do přibližně -50 dB, a tóny je možné pomocí tlačítek + a – přidávat i odebírat); jména nástrojů v knihovně mají sloužit pouze pro základní představu zvuku, nejedná se o relevantní popis vlnového průběhu, 176
Obr. 141: řízení amplitudy jednotlivých harmonických tónů
subtraktivní syntéza, šumová pásma,
Obr. 142: Okno pro nastavení parametrů šumového pásma
bílý šum - jedná se o skutečný bílý šum, neobsahující žádnou výraznou frekvenci; proto je doporučeno vložit šum do dolní části frekvenčního rozsahu (neboli v dolní části klaviatury), aby zůstal displej přehledný - aktuální frekvence nemá (jak už bylo řečeno) ve skutečnosti žádný vliv na vnímání výšky sluchem, růžový šum, náhodný vlnový průběh – funguje vlastně jako audiosignál, protože může být využit pro vytváření amplitudové modulace pomocí LFO, nebo pro vznik široké škály šumů; v tomto případě souvislost s aktuální frekvencí zvuku existuje - čím vyšší bude frekvence zvuku, tím více se bude náhodný vlnový průběh blížit bílému šumu, náhodně vytvořený trojúhelník - je podobný náhodnému vlnovému průběhu a má obdobné využití, je ale sníženo riziko možných vad zvuku (jakými jsou např. lupance) v případě, že bude tento průběh použit jako LFO, kompozitní syntéza - označené skupiny vlnových průběhů jsou převáděny na výsledný zvuk, granulární syntéza – je realizována pomocí sledu paternů.
177
Obr. 143: Granulární syntéza, vytvořená pomocí paternů
Dále se nabízejí bohaté modulační možnosti, realizované označením křivky nosiče i modulátoru a zadáním potřebných příkazů. Modulace jsou vizuálně reprezentovány svislými čarami, spojujícími modulátory a modulované zvuky.
Obr. 144: Propojení nosiče a modulátoru; modulující zvuk má nyní ve svém středu bílou čáru, aby se zdůraznilo, že už nebude dále slyšitelný, naopak zvuk modulovaný bude obsahovat ve středu čáru černou – je tak naznačeno, že zní odlišně než před modulací
Do programu je začleněn i MIDI vstup, ne však proto, aby bylo možné program používat jako MIDI sekvencer, protože aplikace se principiálně nemůže chovat jako softwarový syntetizér, fungující v reálném čase. MIDI vstup má zde tyto funkce: vkládání konvenčních frází, sekvencí nebo paternů, které je pro většinu uživatelů samozřejmě snazší a rychlejší zahrát než nakreslit; je možné, že i do nejexperimentálnějších kompozic bude potřeba začlenit nějakou 178
melodickou linka nebo sled souzvuků - jejich zahrání na klaviaturu je stále nejvhodnější způsob, jak je do skladby vložit, dodání „živého“ cítění některým sekvencím nebo paternům; jeden z kritických názorů na původní program UPIC označoval takto vzniklou hudbu jako „příliš dokonalou“, u níž mizí prostor pro výrazové nuance eventuálně lehké nedokonalosti, které dělají hudbu „živou“ (kreslení hudby v počítači není schopno realizovat detaily typu drobných zrychlení a zpomalení nebo rytmických nepravidelností), takže vkládání frází pomocí klaviatury nebo jiného MIDI zařízení umožňuje použít vysoce nuancovaný materiál, který lze „doladit“ použitím zvláštních transformací, změn obálek a témbrů.
Podpora MIDI v rámci Mac OS X a Java ale nefunguje, a je bohužel potřeba použít nějaký další program, jako např.: Mandalone - levné rozšíření, které funguje stejně jako následující MMJ, ale na profesionálnější úrovni, a podporující novější platformy, MMJ, což je freewarové Java rozšíření, které funguje na starších počítačích Mac, má ale velkou latenci. Program HighC nebyl testován na Linuxu ani na dalších operačních systémech z řady unixových platforem. Projekt je ukládán v souboru, jehož koncovka má podobu UPIC (nebo UPIZ v případě ukládání komprimované podoby). Obsahuje následující položky: sady zvuků, obálek, paternů, délky trvání všech parametrů, definici stupnic, sadu odkazů do knihoven, a také výchozí parametry pro renderování, využívané při přehrávání nebo exportu skladby. Zvukovým výstupem je audio soubor ve formátu WAV, který lze použít jako zdrojový soubor pro sampler, začlenit je do stopy v audio sekvenceru jako součást komplexnější skladby nebo pro další zvukové zpracování atd. Dále je možné použít nějaký router audio signálu (jakým je třeba Jack) pro směrování výstupu z programu HighC přímo do programu jiného, nebo využít standardu Open Sound Control, který HighC používá, pro vstup do aplikací Pure Data, Supercollider, Csound a dalších programovacích prostředí. Díky všem uvedeným možnostem je aplikace HighC samozřejmě velmi vhodná pro vytváření experimentální hudby; následující ukázka předvádí vepsání textových znaků do programu - seskupování písmen do podoby slov a vět je vhodné pro vytváření rytmických vzorců.
Obr. 145: Abeceda, vepsaná do partitury (60)
179
Je ale možné vytvářet hudbu jakéhokoliv žánru; nemůže být sice využito zvuku klasických nástrojů, instrumentace pomocí elektronických zvuků a jejich modulací může však být také zajímavá. Tyto skladby se realizují importováním MIDI dat, nahraných na MIDI klaviatuře (což – jak už bylo řečeno - dodá skladbě přirozenější výraz), a následnou instrumentací zvolených zvuků, vytvořených i pomocí různých paternů.
Obr. 146:Ukázka části Koncertu A dur pro klarinet a orchestr Wolfganga Amadea Mozarta (60)
Program je velmi dobře využitelný také pro pedagogické účely např. při výuce akustiky, intervalů, zvukových syntéz (zejména v případě FM syntézy, kde lze předvádět změny zvukové barvy dolaďováním frekvenčních poměrů modulátoru a nosiče). Existuje dokonce i speciální verze této aplikace s názvem HighC Kid 1 – jedná se o výukový a zábavný program pro malé děti mezi 18 měsíci a 3 lety, který je zdarma.
180
5.4 Programovací prostředí Programy, popisované v této kapitole, nemohou v práci chybět – jedná se o jeden z nejrozšířenějších druhů softwaru pro tvorbu soudobé experimentální kompozice. Spadají do kategorie objektově orientovaných programovacích prostředí, vytvářejících modulární systém s možností sestavit konkrétní program (tzv. patch), schopný plnit nejrůznější úkoly, a umožňující interaktivitu. Díky tomu jsou tyto programy zcela univerzální a schopny i přesahů do oblasti jiných médií díky využívání různých zařízení, pomocí nichž lze díky vhodnému patchi ovládat např. audio výstup intenzitou osvětlení, MIDI výstup pohybem, video výstup audio signálem apod. Těmito zařízeními mohou být např.: Arduino - převodník napětí na USB nebo BlueTooth, iCube - senzorický systém, generující MIDI data The Imaging Source DFG/1394-1e - převodník video signálu na sběrnici FireWire apod. Zcela obecně tedy programy spadají do oblasti kompozičních programů pro tvorbu elektroakustické hudby v reálném čase s možností ovládání třeba i nehudebních parametrů (nebo reakcí na ně). Interaktivní řízení se může týkat nejrůznějších elektroakustických zdrojů zvuku, při hře lze měnit nastavení ovládacích parametrů také externími MIDI ovladači nejrůznějších typů. (Za jakéhosi předchůdce neobvyklého řízení elektroakustické hudby v reálném čase lze s trochou nadsázky považovat tvůrce hudebního nástroje Tereminu, hudebníka a vynálezce Lva Těrmena, který vytvořil ve 20. letech minulého století pro taneční skupinu své americké přítelkyně sadu Tereminů, řízených pohyby tanečníků; nejednalo se samozřejmě o řízení softwarové, ale mechanické – byť bezdotykové. U programů, obsažených v této kapitole, se samozřejmě jedná o zcela jinou úroveň a to i z toho důvodu, že řiditelné parametry mohou být jiné, než by nabídla jakákoliv již „hotová“ aplikace, ovladače lze různě propojovat apod. – nabízí se prostě všechny výhody modulárního systému.) Kromě zřejmě nejpoužívanějších programovacích prostředí, kterými jsou Max/MSP, Pure Data a Super Collider, je v této kapitole uvedeno i několik dalších programů, které jsou buď méně rozšířené, nebo mají omezenější možnosti, na druhé straně ale i trochu jiný celkový přístup, eventuálně nabízejí zajímavé uživatelské rozhranní. Některé z nich by bylo možné zařadit i do jiných kapitol, jsou ale všestrannější nebo interaktivnější, a proto jsou uvedeny zde.
Isadora Program Marka Coniglia je prostředí pro programování a provádění videa a audia v reálném čase; pracuje v rámci operačních systémů Mac i Windows. Jeho tvůrce software používá při své práci uměleckého spoluředitele novátorské taneční skupiny Troika Ranch z New Yorku.
181
Obr. 147: Hlavní pracovní plocha programu Isadora - jsou zřetelné jednotlivé moduly i jejich propojení; tento patch umožňuje sledovat frekvenci a amplitudu vstupního zvukového zdroje, a výsledek namapovat na parametry pro řízení videa (75)
Program je obdobou jiných programovacích prostředí – nabízí velký počet video a audio modulů, které se mohou propojovat na pracovní ploše. Vstupem může být např. video; výstup z přehrávače přichází do modulu pro procesování videa, výsledek je poté poslán do projektoru. Zajímavější výsledky je ale možné dosáhnout třeba při použití sledovače frekvence zvuku a jeho úrovně; parametry vstupního audio signálu pak lze přiřazovat různým parametrům video efektů nebo generátoru obrázků. Frekvenční výstup z audio souboru je možné využít třeba i kvůli řízení míry libovolného efektu nebo pozice zvuku v rámci stereobáze u jiného zvuku, volně směšovat moduly jakéhokoliv typu, používající data, extrahovaná z audio signálu, jako vstup pro řízení videa apod. Pro mixování, generování a procesování obrázků nebo audia existuje velké množství předpřipravených modulů a lze přidávat i další komerční nebo free pluginy, tzn. vytvořit si vlastní uživatelské rozhranní. Algorithmic Composer – verze 2.0.1 Freewarový program od Angela Fraietty pro operační systém Windows; poslední verze 2.0.1 je z roku 2008. Je určen pro realizaci elektroakustické hudby v reálném čase pomocí struktur vzájemně propojených virtuálních objektů, ovládaných myší, klávesnicí, mikrofonem, MIDI klaviaturou a dalšími MIDI ovladači. Charakter programu je podobný ostatním objektově orientovaným programovacím prostředím – je jakousi virtuální obdobou hardwarových hudebních zařízení, propojených pomocí kabelů (29). S výsledným patchem lze manipulovat a řídit jej díky různým způsobům zobrazení, takže je systém jednak flexibilnější při odstraňování chyb, jednak lze jeho vizuální reprezentaci přizpůsobovat dle potřeb bez vlivu na jeho logickou strukturu. V podstatě je jakousi jednodušší verzí programu Pure Data s výrazně menším počtem objektů a bez knihoven nejrůznějších patchů; důvodem je jednak skutečnost, že tento program nemá takovou tradici, jako Pure Data nebo Max/MSP, jednak nepřináší principiálně nic natolik převratného, co by způsobilo u uživatelů jeho preferenci oproti oběma zmíněným programovacím prostředím. Neumožňuje také využití standardu Open Sound Control, navíc funguje – jak už bylo řečeno – pouze v rámci platformy Windows. Pro začátečníky je 182
ale snad ještě intuitivnější než např. Pure Data (čemuž napomáhá paralelní zobrazování stromové struktury patche, více možností jak propojovat objekty atd.), a proto je vhodný pro ilustraci činnosti tohoto druhu programovacích prostředí.
Obr. 148: Hlavní okno programu Algorithmic composer
Na pracovní plochu se vkládají jednotlivé objekty, propojují se mezi sebou a vytvářejí tzv. patch. Parametry programu se nastavují pomocí oken.
Obr. 149: Formulář pro nastavení MIDI vstupů a výstupů
183
Objekt je datová struktura, která získává prostřednictvím aplikace data od dalších objektů nebo periferních zařízení, provádí s těmito daty operace, a poté posílá výsledky provedených operací dalším objektům nebo periferním zařízením. Objekty mezi sebou komunikují posíláním zpráv z výstupů na vstupy (vstupy a výstupy jsou číslovány od nuly). Některé objekty např. MIDI IN žádné vstupy nemají, protože pouze vyžadují data z periferního vstupu; jiné objekty, jako např. Display nebo MIDI Out, zase nemají výstupy pro spojení s dalšími objekty, protože výsledky operací, které provádějí, jsou posílány na periferní výstup. Další objekty mají pevný počet vstupů a výstupů, zatímco jiné mají tento počet proměnný. Obecně tedy platí, že všechny objekty (bez ohledu na prováděné úkony) mají jednotné rozhraní pro objekty další – všechny obsahují nulový nebo větší počet vstupů, nulový nebo větší počet výstupů, a ty s nenulovým počtem vstupů nebo výstupů lze spojit s jinými objekty pomocí propojení. Objekty, když jsou spojeny se sebou samými nebo dalšími objekty, posílají zprávy přes své výstupy na vstupy připojených objektů. Pořadí připojení je důležité, protože komunikace mezi objekty se provádí na jeho základě; organizaci provádění operací lze ale měnit v editačním okně objektů. Program používá tři typy zpráv: číselnou, zprávu typu tik, a zprávu typu řetězec: číselná zpráva obsahuje číselnou hodnotu, která prochází objektem jako parametr; v případě, že má číselná zpráva podobu čísla s desetinnou čárkou a vstup objektu podporuje pouze čísla celá, bude takové číslo zaokrouhleno na nejbližší celočíselnou hodnotu (vstup objektu Sequencer Tempo ale dekóduje i hodnotu čísla s desetinnou čárkou, tzn. např. číslo 60.5 nastaví v tomto objektu hodnotu 60,5 úhozů za minutu), zpráva typu tik má pouze jednu možnou velikost - jedna zpráva, poslaná např. do vstupu počítadla (objektu Counter) způsobí, že počítání proběhne pouze jedenkrát, zpráva typu řetězec umožňuje - jak název napovídá - poslat data v podobě řetězce. Všechny typy objektů, které mají vstup, mohou přijímat všechny typy zpráv, objekty ale na ně nemusí nutně reagovat – pokud např. vstup objektu Sequencer obdrží jako jméno souboru celé číslo, bude zprávu ignorovat. Objekty v rámci patche mohou být ve stavu aktuálním nebo znovuobnoveném (resetovaném). V prvním případě se objekt může se v průběhu používání měnit, zatímco u resetovaného objektu jsou resetované proměnné přiřazeny aktuálním proměnným; to umožňuje uživateli nastavovat proměnné objektu jako známé hodnoty na počátku produkce nebo při resetování objektu. Pokud je resetován celý patch nebo subpatch (patch v patchi), budou resetovány také všechny objekty v nich. Všem lze přiřadit písmena, jména a komentáře, které usnadňují dokumentaci patche. Patche, objekty i jejich propojení mohou být zobrazeny jednak jako část diagramu v pracovním okně, uzel ve stromové struktuře, nebo jako editační okno (objekty s kontrolním oknem obsahují i kontextové menu). Pracovní okno má možnost skrýt některé objekty nebo objekty automaticky uspořádat - v případě režimu automatického uspořádání přebírají ikony objektů takovou polohu, která označuje jejich pozici ve stromové struktuře. 184
Obr. 150: pravé okno bylo automaticky uspořádáno - je možné vidět pořadí objektů, což usnadňuje diagnostiku problémů ve funkci patche (některé objekty nejsou v tomto zobrazení viditelné)
Objekty se propojují kliknutím na jejich výstup a tažením směrem k požadovanému vstupu dalšího objektu. Kromě čáry v pracovním okně, která zobrazuje spojení, se objeví ve stromové struktuře ikona propojení, vyžadující název. Spojení lze vytvářet i mezi objekty v různých pracovních oknech pomocí zobrazení, reprezentujícího identické vrstvy patche; je také možné ho realizovat i ze zobrazeného objektu na objekt v editačním formuláři, nebo dokonce mezi dvěma editačními formuláři.
Obr. 151: Čtyři fáze propojování objektů v rámci provozovacího zobrazení; v pravé dolní části diagramu už je propojení kompletní – představuje jej čára a ikona konektoru v rámci stromové struktury
185
Stromová struktura zobrazuje všechny objekty a jejich propojení v kontextu celého patche, nabízí také rychlý přístup ke všem detailům; neumožňuje však dokonalé znázornění všech vnitřních propojení. Každý patch nebo subpatch je ve stromové struktuře reprezentován třemi položkami, kterými jsou Zařízení, Propojení a Zobrazení.
Obr. 152: Stromová struktura se subpatchem
Patch se dá tedy částečně editovat i pomocí stromové struktury – po kliknutí pravým tlačítkem se objeví místní nabídka s několika možnostmi úprav.
Obr. 153: Kontextové menu v rámci stromové struktury
186
Další možností je otevřít editační okno pro úpravu objektů, propojení a zobrazení, pomocí dvojitého kliknutí na ikonu ve stromové struktuře. Objekty lze navíc umisťovat do pracovního okna označením ikony ve stromové struktuře a jejím přetažením do okna nebo uzlu v rámci stromu. Editační okno (editační formulář) umožňuje úpravu vnitřních dat objektů. Okna mají několik karet, díky nimž lze zobrazit požadovaná data, která mají být upravována – jedná se o karty Data, Spojení a Komentář.
Program obsahuje 22 druhů objektů: objekt Audio Controller - obdrží audio data z mikrofonního vstupu zvukové karty a vyšle na výstup č. 1 číselnou hodnotu, odpovídající velikosti amplitudy vstupního signálu (audio kontrolér tedy nereflektuje frekvenci vstupní vlny, takže i pouhé foukání na mikrofon může způsobit vznik číselné hodnoty na výstupu), objekt Calculate - provádí výpočty na základě dvou celočíselných operandů pomocí proměnného operátoru (možné typy operátorů jsou sčítání, odečítání, násobení, dělení, modulo, a, nebo, rovná se, nerovná se, méně než, méně nebo rovno, více než, více nebo rovno), objekt Counter - umožňuje nastavovat variabilní velikost kroku (velikost kroku může být i větší, než výpočetní rozsah), rozsah (horní a dolní mez jsou proměnné), směr (výpočet je prováděn směrem nahoru nebo dolů) a obousměrný výpočet (po dosažení horní nebo dolní meze může výpočet probíhat v opačném směru), objekt Delay - přijímá zprávy z nulového vstupu a posílá je na výstup č. 1 po nastavitelném časovém intervalu, objekt Display - poskytuje uživateli možnost zobrazit a ukládat zprávy, vcházející do vstupu č. 1; objekt je používán hlavně pro diagnostiku při problémech s patchem pomocí sledování pořadí událostí na výstupu z objektu (následující verze aplikace mají umožnit sledování dat v tomto objektu ze zobrazovacího formuláře), objekt Flip-Flop – nastavuje se pomocí zprávy typu tik nebo nenulovou celočíselnou zprávou, poslanou do vstupu č. 1; nastavováním už nastaveného objektu žádný výstup nevznikne a účinek nebude mít ani zpráva s číslem 0, objekt Inlets Switch - tento objekt propouští zprávu z některého svého vstupu na určitý konkrétní výstup v závislosti na vstupní hodnotě; počet vstupů je proměnná, která se určuje v editačním formuláři tohoto objektu, objekt Message Store - objekt ukládá a posléze odesílá všechny druhy zpráv; má dva vstupy a jeden výstup, objekt Metro - metronom, produkující na výstupu č. 1 zprávy typu tik; je nastavitelný pomocí velikosti časového intervalu v milisekundách, objekt Midi In - získává MIDI data z čísla zařízení jako proměnnou; číslo zařízení se nastavuje v příslušném MIDI formuláři, objekt Midi Out - posílá MIDI data do určitého čísla zařízení jako proměnnou; toto číslo se nastavuje v příslušném MIDI formuláři, objekt Number Store - umožňuje ukládání a posílání celých čísel a je obzvláště užitečný pro čtení a nastavování celočíselných hodnot pomocí kontrolérů editačního okna objektu; existují čtyři typy ovladačů (kromě editačního formuláře): číselné políčko (zobrazuje aktuální celočíselnou hodnotu), jméno tónu (znázorňuje celočíselnou hodnotu jako jméno MIDI noty), svislý posuvník (zobrazuje velikost aktuální číselné hodnoty pomocí polohy na svislém 187
posuvníku v rámci horní a dolní meze objektu), vodorovný posuvník (obdobně jako v předchozím případě), objekt Outlets Switch - propouští zprávu ze vstupu č. 2 do jednoho ze svých výstupů v závislosti na tom, jaká je aktuální hodnota na vstupu pro přepínání pozice, objekt Patch - tento objekt je obvykle používán pro vytvoření modulů, které provádějí dílčí funkce; sestává z jednotlivých objektů v počtu od nuly do určitého množství, které jsou nebo nejsou vzájemně propojeny a zobrazeny (lze použít – jak už bylo řečeno - sub-patch, čili patch uvnitř patche); objekt má proměnlivý počet vstupů a výstupů, vytvořených pomocí objektů Patch Inlet Port a Patch Outlet Port (viz dále), sloužících k propojení objektů uvnitř patche s jeho vnějškem, objekty Patch Inlet Port a Patch Outlet Port - díky těmto objektům je možné (jak už bylo řečeno) sdružovat objekty do sub-patchů; každý port je spojen se vstupem (výstupem) svého „rodičovského“ patche a posílá zprávy z výstupu patche k objektům v subpatchi, objekt Random Generator - vytváří celá čísla od nuly až po číslo o jednu menší, než je absolutní hodnota proměnné, určující číselný rozsah, objekt Selector - umožňuje volbu a oddělení celočíselných zpráv (zprávy jsou srovnávány s horní a dolní mezí) – pokud tímto filtrem projdou, procházejí na výstup objektu pro procházející veličiny, v opačném případě na výstup pro neprůchozí veličiny, objekt Sekvencer - umožňuje přehrávat v patchi formát 0 a 1 MIDI souborů, což způsobí výstup v podobě celočíselné zprávy na výstupech Stav, Kanál, Datový byt 1 a Datový byt 2 (z posledního výstupu je odesílána zpráva druhu tik pro označení konce sekvence); je možné MIDI soubory otevírat, přehrávat, zastavovat přehrávání, nebo rychle „převíjet“ na jejich začátek nebo konec pomocí zpráv typu řetězec, přicházejících na vstup řídících zpráv, objekt Table - umožňuje uživateli načítat celé tabulky jako objekty, dále přístup k jednotlivým elementům tabulek pomocí zpráv na vstupu a také možnost zpracovávat tabulky v editačním okně, objekt má režim čtecí a zapisovací, tabulky jsou natahovány ze standardních textových souborů ve formátu TBL, což umožňuje uživateli vytvářet, upravovat, a importovat tabulky přesným zápisem dle vlastních požadavků, nebo je vytvářet z jiných sestavených programů (segmenty tabulky v souboru jsou odděleny mezerou – např. následující řada čísel 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 představuje tabulku s 11 prvky, kde element 1 = 10, 1 = 9, … 11 = 0); tabulka je po vytvoření z výchozího nastavení v režimu načítání (na který lze objekt nastavit pomocí číselné zprávy 0 (nebo zprávy typu řetězec), do zapisovacího režimu se nastavuje pomocí nenulové číselné zprávy (nebo zprávy typu řetězec). Do obdobné vnitřní tabulky mohou mít přístup dvě nebo více rozdílných zpráv, které jsou dokonce v různých režimech (větší možnost ovládání úprav tabulky nabízí editační okno, kde je možné vkládat a vyjímat prvky z tabulky, a kromě podobných úprav lze na editační okno během produkce hrát jako na hudební nástroj - po odemknutí pomocí ikony klíče v editačním oknu lze přejíždět přes tabulku, když do ní vstupují data), objekt Toggle - do tohoto objektu přicházejí na vstup č. 1 zprávy typu tik a celočíselné zprávy, což způsobí odeslání celočíselné zprávy s hodnotou 0 nebo 1 na výstup č. 1; zpráva typu tik způsobí, že objekt změní stav a vytvoří výstup, zatímco celočíselná zpráva je příčinou toho, že objekt vyhodnotí logickou 188
hodnotu zprávy (vypnuto v případě 0, zapnuto v případě 1), a vytvoří celočíselnou zprávu, odpovídající novému stavu, objekt Trigger - dostává zprávy ze svého vstupu a vytváří zprávu typu tik na výstupu, objekt Wave Player - přehrává soubory ve formátu WAVE; jména těchto souborů lze vybírat na vstupu č. 2, operace s nimi pak pomocí zprávy typu řetězec na vstupu č. 1 (jedná se o příkazy přehrát, zastavit přehrávání, otevřít soubor, zavřít jej atd.), výstupní přehrávací zařízení je možné specifikovat na vstupu č. 3 (když má přehrávaný soubor končit, vytvoří se na výstupu č. 1 zpráva typu tik, což je ideální pro spuštění nějaké události po skončení přehrávání souboru), je podporováno i využití více zvukových karet, takže lze přehrávat různé soubory pomocí několika zvukových karet současně).
Jak vidno, zcela chybí objekty pro jiné typy syntézy zvuku, než přehrávání samplů (tzn. oscilátory, umožňující jejich různým propojováním realizaci např. aditivní syntézy, FM syntézy apod.), objekty pro přehrávání videa, možnost vytvořit nad patchi speciální „přátelštější“ uživatelské rozhranní atd. Autor programu plánuje v budoucí verzi 2 aplikaci rozpracovat z řady hledisek; zatím vydána nebyla. Video manuál lze nalézt na adrese http://algorithmiccomposer.software.informer.com/. Autogam – verze 1.2 Freewarová aplikace Thierry Bachmanna z roku 2001, určená pro operační systém Windows, je algoritmický hudební generátor MIDI dat. Rozhraní pro programování aplikace je napsáno v jazyce C++.
Obr. 154: Hlavní okno programu Autogam
189
Program AutoGam vytváří MIDI data pomocí speciálního grafického rozhranní, které sice vychází z principu objektově orientovaných programovacích prostředí, má ale určité specifické rysy nejen z vizuálního hlediska (připomíná hru). Na druhé straně nedisponuje takovou flexibilitou a univerzálností, jako např. programy Max/MSP nebo Pure Data, byť také používá propojené objekty, tvořící tzv. algoritmus (v jiných programech nazývaný subpatch); algoritmy jsou spojeny v rámci titulu (v jiných programovacích prostředích zvaného patch). K tvorbě hudby dochází v reálném čase manipulací s objekty.
Aplikace provádí tyto základní operace: načítá soubory ve formátu GAM (speciálním formátu programu), přehrává je, umožňuje modifikaci vlastností objektů v reálném čase.
Titul tedy (jak už bylo řečeno) obsahuje všechny algoritmy skladby a je tvořen souborem ve formátu GAM. Lze jej při importu modifikovat pomocí pouhého textového editoru, je ale samozřejmě nezbytné zachovat syntax. Okno pro nastavení vlastností souboru umožňuje editovat: jméno titulu, jméno autora, hlavní informace, základní tempo – je určeno jednotlivými cykly výpočtu v rozsahu od 50 milisekund do 5 sekund, zoom - usnadňující editaci objektů v algoritmu, propojení mezi objekty, generátor náhodných čísel - určité objekty jej používají. Je možné vytvořit všechny objekty v rámci titulu, pokud je ale skladba komplikovanější, stane se rychle nepřehlednou, a je proto vhodnější vytvořit algoritmus pro každý typ nástroje. Algoritmy lze uložit nezávisle na titulu v rámci určité kolekce algoritmů ve speciálním formátu ALG. Přehrávat samostatně je ale nelze – pouze v rámci titulu. U algoritmů je možné měnit jejich jméno, vyměňovat objekty a jejich propojení.
Objekty lze rozdělit do čtyř skupin: spouštěče generátory operátory vykonavače
Objekty typu spouštěč slouží ke spuštění nebo zastavení výpočtů v následujících objektech, a proto zprávy, které vytvářejí, mohou nabývat pouze hodnot 0 a 1; v případě 0 žádná výstupní hodnota nevzniká, čili u dalšího objektu typu vykonavač se negenerují žádná MIDI data; s hodnotou 1 se výpočet výstupní hodnoty provádí. Objekty typu generátor umožňují výpočet číselného průběhu hudebního toku; stejně jako všechny ostatní druhy objektů mají vstupy a výstupy. V případě některých objektů je možné modifikovat určité parametry, což se provádí ve zvláštním okně a druh modifikovatelných parametrů závisí na typu objektu. 190
Objekty typu operátor umožňují „míchat“ vstupní hodnoty v takovém pořadí, aby bylo dosaženo požadovaného výsledku. Objekty typu vykonavač generují výsledná MIDI data; jejich výstup už nelze s jinými objekty propojit. MIDI zprávy poté rozeznívají nástroje zvukové karty nebo připojeného syntetizéru. Video manuál existuje na adrese http://autogam.software.informer.com/. Open Sound World – verze 1.2.7 Freeawarové programovací prostředí pro tvorbu hudby v reálném čase z roku 2005 pro operační systémy Windows (95/98/NT/2000/XP), Mac OS X, Linux atd.; vydavatelem je služba SourceForge.net. Jedná se plně řiditelné a rozšířitelné open source programovací prostředí pro úpravu zvuku v reálném čase. Kombinuje známé vizuální paradigma patchů s funkcemi programovacího jazyka, jakými jsou systém skriptů a hierarchický systém jmen. OSW také zahrnuje intuitivní model pro určení nových komponent použitím grafického rozhranní a výrazů v jazyce C++, takže je snadné vyvíjet a sdílet nové algoritmy pro tvorbu hudby a procesování signálu. Existuje adaptér, který umožňuje používat v OSW většinu VST efektů a nástrojových plugin - v současné době je to možné jen pro Windows.
OpenMusic OpenMusic je objektově orientované vizuální programovací prostředí pro operační systémy Mac OS X a Windows z roku 1997, jehož autory jsou Carlos Agon, Gérard Assayag a Jean Bresson z výzkumné skupiny na IRCAM; byl použit programovací jazyk Common Lisp (k dispozici je i zdrojový kód.) Objekty jsou - stejně jako u ostatních objektově orientovaných programovacích prostředí - symbolizovány ikonami, které mohou být přemisťovány přetahováním myší a vzájemně propojovány. Existuje zde řada možných úrovní tvorby hudebních dat, které jsou vždy spojeny s grafickým editorem, a mohou být uživatelem rozšiřovány podle potřeby. Reprezentace hudebních procesů je tedy více, než je obvyklé – k dispozici je běžná notace, piano roll editor nebo zobrazení audio signálu. Obzvláště konvenční hudební notace není u podobných programovacích prostředí běžná; lze s ní přímo manipulovat (je-li to nutné) pomocí editoru. K dispozici je velké množství knihoven patchů a různých šablon pro usnadnění práce, díky nimž lze program použít např. při tvorbě spektrální hudby, fraktální hudby, zvukové syntézy, minimalistické hudby, aleatorních skladeb apod.
191
Obr. 155: Patch v programu Open Music (63)
Max/MSP – 6.1.2 Vizuálně programovací prostředí pro tvorbu hudby a multimediálních projektů pro platformy Windows i Mac OS X; existuje již ve verzi 6.1.2 z roku 2013, vydavatelem je společnost Cycling '74.
Obr. 156: Jeden z možných patchů v programovacím prostředí Max/MSP (68)
192
Autorem programu je Miller Smith Puckette, který jej v polovině 80. let vytvořil na IRCAM pro počítač Macintosh jako nástroj k vytváření uživatelských systémů pro tvorbu interaktivní počítačové hudby (název Max je poctou průkopníku elektronické hudby, kterým byl Max Vernon Mathews, tvůrce prvního hudebního programu MUSIC). V roce 1989 vznikla na IRCAM konkurenční verze Max/FTS (FTS znamená „Faster Than Sound“), pracující na speciálním hardwarovém zařízení IRCAM Signal Processing Workstation; ta se stala předchůdcem modulu MSP (zkratka pro Max Signal Processing nebo Miller S. Puckette). Licenci na tuto verzi převedl IRCAM na společnost Opcode Systems, která začala v roce 1990 program prodávat pod názvem Max (v rozšířené verzi Davida Zicarelliho). Kvůli možnosti pracovat ve větší míře s videem a grafikou vznikl další modul v podobě knihovny s názvem NATO.0+55+3d. Posledním krokem byl vznik modulu Jitter, který je schopen zpracovávat rastry, vektory, 3D prostor a videosignál v reálném čase, takže jej mohou využívat hudebníci, tvůrci videa, djové, experimentátoři s nejrůznějšími nehudebními signály apod. Současná verze programu je distribuována společností Davida Zicarelliho s názvem Cycling '74. Pomocí programu Max/MSP/Jitter je tedy možné vytvářet různé speciální zvukové zdroje a vlastní hudební nástroje, speciální sestavy pro vjing, zvukové nebo vizuální interaktivní instalace, použít jej jako řídící zdroj pro další MIDI zařízení, světelný park, experimentální divadelní představení, součást senzorického systému, převod nejrůznějších signálů mezi sebou (např. audio vizuální signál na MIDI a naopak) a podobně. Je v podstatě standardem pro programy tohoto typu.
Obr. 157: Jedna z prakticky nekonečného počtu podob, které může rozhranní programu nabývat (77)
V Max/MSP je možné (stejně jako v Pure Data) rozšiřovat možnosti pomocí přídavných knihoven (zvaných externals), využívat standard Open Sound Control, libovolně mezi sebou kombinovat zdroje signálu z oblasti hudby a videa atd.
193
Pure Data Freewarové grafické orientované programovací prostředí z roku 1996, jehož autorem je už zmíněný Miller Smith Puckette; funguje v rámci operačních systémů Microsoft Windows, Linux a Max OSX, je určeno pro tvorbu elektroakustické hudby v reálném čase.
Obr. 158: Hlavní okno programu Pure Data
Jak už bylo řečeno, Puckette je původním autorem programu Max (z kterého se postupně vyvinul Max/MSP/Jitter), v roce 1996 ale vydal freewarovou obdobu tohoto programovacího prostředí s názvem Pure Data (dále jen Pd); vzhledem k tomu, že uvolnil i kompletní zdrojové kódy, začala program požívat široká skupina uživatelů, přispívající novými funkcemi. Pd tedy existuje jednak v podobě Pdvanilla, udržované Millerem Puckettem a obsahující jádro systému, jednak jako Pdextended, rozvíjené členy komunity uživatelů. Dalo by se říct, že Pd je jakási open source alternativa k Max/MSP, která se samozřejmě určitými možnostmi od původní verze liší. Je ale možné importovat a exportovat patche do a z Max/MSP - stačí patch uložit jako text do souboru ve formátu PAT a otevřít jej v Pd. V případě společných funkcí lze skutečně vytvářet patche pro obě prostředí; pokud konkrétní objekty existují v rámci pouze jednoho, je často možné vytvořit abstrakce pro imitaci chybějících objektů v podobě kompatibilní knihovny. U spuštěného programu se struktury vytvářejí v oknech s tzv. plátny; kromě hlavního okna může být otevřeno oken s plátny libovolné množství (pokud obsahují strukturu, která je součástí celku, fungují, i když jsou zavřená). Struktura se jmenuje
194
(jak už bylo řečeno) stejně jako u většiny podobných programů – patch, který může obsahovat řadu subpatchů.
Obr. 159: Plátno s patchem
Pomocí Pd lze vytvořit audio patche, které dokáží vytvářet hudební zvuky, analyzovat příchozí zvuky a zpracovávat je, integrovat audio s ostatními médii apod. Audio signály jsou interně uchovávány jako 32 bitové s pohyblivou desetinou čárkou, takže je k dispozici takový dynamický rozsah, jaký je potřeba; v závislosti na hardwaru je ale bitová hloubka digitálního audia obvykle omezena na 16 nebo 24 bitů. Program tedy umí číst a zapisovat vzorky do souboru jako 16 nebo 24 bitové s pevnou desetinou čárkou, nebo jako 32 bitové s pohyblivou desetinou čárkou. Hodnota vstupních signálů se pohybuje v rozmezí hodnot -1 a 1, hodnoty výstupní jsou do tohoto intervalu také „srovnány“. Pd automaticky předpokládá požadovanou vzorkovací frekvenci 44100 Hz; může být ale změněna pomocí příkazového řádku nebo dialogového okna pro nastavení audia. Soubory se načítají nebo ukládají ve formátech WAV, AIFF nebo AU (pomocí objektů soundfiler, readsf a writesf). Patche jsou tvořeny jednotlivými objekty a jejich spoji. Základní objekty je možné najít v nabídce Vložit (Put) na hlavní liště: objekt (object) – je „prázdný“, teprve vepsáním určitých znaků do něj lze vytvořit konkrétní funkční objekt (např. vepsáním textu „osc~ 770“ vznikne oscilátor s frekvencí 770 Hz), zpráva (message) – slouží k uložení informace a její eventuální předání dál, číslo (number) – do něj se vkládá číselná hodnota, kterou lze tažením myši směrem nahoru nebo dolů zvětšovat a zmenšovat, symbol – slouží jako textový vstup, 195
komentář (comment) – umožňuje psaní komentářů na plátno; tím se usnadňuje pochopení jednotlivých funkcí a ovládání patche, bang – funguje jako spínač, zaškrtávací tlačítko (toggle) – má obdobnou funkci, jako objekt předchozí, ale umožňuje určit, zda bude daný parametr aktivní nebo ne, rozšířené číslo (number 2) – obdoba objektu number s většími možnostmi definování jeho vlastností, posuvníky (vslider a hslider) – vertikální a horizontální posuvníky umožňují plynulé nastavování hodnot v definovatelném rozsahu, přepínače (vradio a hradio) – díky nim lze přepínat mezi několika hodnotami, měřič úrovně signálu (VU meter) – zařízení, známé z hardwarových „předchůdců“, zobrazuje úroveň audio signálu, graf (graph) – umožňuje grafické znázornění měnících se hodnot v reálném čase, pole (array) – jedná se o zásobník určitého množství dat.
Dále existuje velké množství objektů se specifickými funkcemi, které se vytvářejí vepsáním jejich názvu do „prázdného“ (polyfunkčního) objektu s názvem object (obecně v tomto případě platí, že objekt s vlnovkou ~, čili tzv. vlnový objekt, pracuje s audio signálem). Kromě toho je možné vytvářet i vlastní objekty v programovacím jazyku C nebo v jazycích C++ a FORTRAN.
Spojování objektů se provádí pomocí dvou druhů spojů: „horký“ vstup - první vstup zleva; kromě zpracování příchozí události zajistí zaslání její zpracované verze na výstup (nebo více výstupů) objektu (čili signálový vstup), „studený“ vstup – jedná se o jakýkoliv jiný vstup a slouží pouze k parametrizaci objektu (řídící vstup).
Oba druhy vstupů a výstupů jsou odlišně graficky znázorněny – v případě audio vstupů a výstupů je jejich označením plný obdélníček, vstupy a výstupy pro kontrolní zprávy jsou naopak reprezentovány prázdným obdélníčkem. Propojovací kabely pro přenos audio signálu jsou znázorněny silnou čarou, spojnice pro přenos kontrolních zpráv naopak čarou tenkou. Platí, že signálový kabel nelze propojit s kontrolním vstupem, zatímco do signálového vstupu lze připojit i kontrolní kabel. Vkládání objektů a vytváření spojů se provádí v editačním režimu, ovládání funkčního patche v režimu provozovacím.
Obr. 160: Příklad jednoduchého patche (MIDI syntetizéru)
196
Jako ukázka jednoduchého patche je nahoře zobrazen MIDI syntetizér, tvořený objekty řídícími i „vlnovými“. Řídící jsou v tomto případě notein, stripnote a mtof; svou činnost ale nevykonávají trvale – pouze jako důsledek příchozí MIDI zprávy (note on nebo note off), kdy je zapnut nebo vypnut kontrolní výpočet, při kterém se vypočítává frekvence tónu v Hz, přivedená do oscilátoru. Objekty osc ~, * ~ a dac~ vytvářejí zvukové vzorky pomocí výpočtu na základě stejného principu, na jakém pracuje analogový syntetizér. Objekt osc ~ je tedy oscilátor, který působí jako rozhraní mezi dvěma obvody, přebírá kontrolní zprávy k nastavení své frekvence, a tak „hovoří“ k objektu * ~ pomocí audio signálu (čili kontinuálního toku čísel). Poslední objekt dac~ je digitálně analogový převodník. Faktem je, že „vlnové“ objekty pracují na základě měnících se příkazů z řídících objektů; zvuková část této sestavy tedy pracuje trvale, ať už MIDI zprávy přichází, nebo ne; pomocí řídících objektů lze tyto zvukové parametry ovlivnit (tzn. změnit frekvenci oscilátoru). Analogií hudebních procesů je v počítači pole číselných hodnot, počínaje už tvarem vlny ve wavetable oscilátoru (tzn. tabulce hodnot). Tabulka se používá i při nelineárním zkreslování zvukových signálů, v řídících obvodech může pak pole čísel určovat mapování ovládání zvukového zdroje, pravděpodobnostně určované hustoty veličin, data pro řízení nástrojového hlasu atd. Mohou se vyskytovat třeba v podobě grafu (viz obrázek).
Obr. 161: Pole v podobě grafu
Jako jednu z řady možností využití programu uveďme i převod grafických objektů na hudební data. Původní myšlenkou při vývoji Pd bylo vytvořit prostředí pro vytváření hudby v reálném čase, jako je program Max, určitou dobu byla ale tendence i k vytváření partitur počítačové hudby s uživatelem definovanou grafickou podobou (předchůdce této myšlenky lze najít např. v programech Animal Erica Lindemanna a SSSP Billa Buxtona, ještě dříve v partiturách elektronické hudby). Pd je obecně navržen pro předem nijak nestrukturované prostředí s možností popisu datových struktur a jejich grafického znázornění, čili zobrazení jakéhokoliv druhu myslitelných dat; proto Pd využívá grafickou strukturu dat, podobnou té, která byla vytvořena pomocí programovacího jazyka C (má ale navíc možnost využít tvarů a barev). Data lze editovat „od nuly“, nebo importovat ze souborů, generovaných algoritmicky, a také třeba z analýzy příchozích zvuků či jiných datových toků. Je ale možné řídit zvukovou syntézu třeba i pomocí obrázkových objektů. Ty se skládají z kombinace skalárních hodnot (jako např. barvy, pozice objektu v rámci souřadnic X a Y atd.) a hodnot pole (jako např. dvojice čas/velikost, trojice čas/frekvence/šířka pásma objektu – např. šumového pásma apod.). To vše je v Pd programovatelné pomocí mechanismu šablon, které se skládají z definice datové struktury, obecně tvořené čtyřmi typy dat - skalárními proměnnými, symboly, poli a seznamy (objekt struct) a žádných nebo několika nakreslených instrukcí (objekty filledpolygon a plot). Obsah Pd okna vytváří seznam, instrukcemi mohou být objekty s příkazy 197
pro kreslení. Takovou grafickou partituru lze upravovat tažením myši nebo přidáváním a odstraňováním jejich částí, také je možné kopírovat, vkládat a přetahovat po obrazovce objekty nebo jejich skupiny. Kromě toho zde existuje editovatelná (nebo počítačem generovatelná) textová reprezentace všech údajů (kterou lze pozorovat nebo měnit v dialogovém okně, eventuálně načítat z externích textových souborů). Více informací lze nalézt ve vyčerpávající publikaci Jana Kavana (20), věnované práci s tímto programem. SpinOSC – verze beta 0.1 Freewarová aplikace od společnosti IXI Audio pro operační systém Windows, s poslední aktualizací z roku 2008.
Obr. 162: Okna uživatelského rozhranní aplikace SpinOSC a programu Pure Data
Program umožňuje uživateli vytvářet rotující objekty, označené jako spiny, které svou rotací spouštějí odesílání zpráv; počet těchto zpráv závisí na počtu boxů, které každý spin obsahuje (pohybuje se tedy v rozmezí od 1 do 10). Zprávy jsou ve formátu OSC; přenášejí informace o vlastnostech každého spinu, tzn. o jeho umístění, počtu boxů, velikosti, rychlosti rotace atd. Všechny tyto vlastnosti lze měnit. Kromě uživatelského rozhranní je součástí programu patch, vytvořený v Pure Data, který může být také upravován. OSC lze kromě Pd poslat i do mnoha jiných zvukových prostředí, jakými jsou SuperCollider nebo Open Sound World; hodnoty, které jsou vysílány spiny, je poté možné ve zmíněných programovacích prostředích přiřadit jakémukoliv parametru. (Pro úpravy lze využít začleněný soubor Preference). 198
Je možné si stáhnout i tzv. „expertní“ verzi programu, která je určena odborníkům se zkušenostmi v oblasti psaní patchů pro programy Pure Data, Supercollider, Open SoundWorld nebo Max/MSP. V základní podobě je začleněn i program Pure Data, který je spuštěn automaticky. Shell – verze alfa 0.1 Freewarová aplikace společnosti IXI Audio s poslední aktualizací z roku 2008; je určena pro operační systém Windows a využívá prostředí Pure Data.
Obr. 163: Uživatelské rozhranní programu Shell
Program tedy stejně jako v předchozím případě tvoří dvě části – rozhranní a zvukové zařízení, založené na Pd. Řídící procesy se provádějí manipulací s tvarem a umístěním různých obrazců v rámci rozhranní, Pure Data poté přenáší tato kontrolní data na různé samply (při tom používá i některé externals od různých autorů (arraycopy, arraysize, flashserver a zexy). Program byl vytvořen jako nástroj pro provádění hudby na principu až osmi simultánních smyček se zvukem akustických nástrojů. Samply se ukládají do vyrovnávacích pamětí a po jejich naplnění začnou automaticky hrát, poté začne opět jejich naplňování od prvního z nich. Velikost těchto pamětí lze nastavit pomocí nástroje v podobě kružítka, je možné určit i metronomickou hodnotu. Aplikaci může být použita také jako přehrávač samplů, kdy jsou zvuky importovány do bufferů přímo z hard disku.
199
Obr. 164: Část programu Shell, využívající prostředí Pure Data
Video ukázku lze nalézt na adrese http://www.youtube.com/watch?v=Nj1NTlyURaw. SuperCollider – verze 3.6.5 Freewarové programovací prostředí z roku 1996, vytvořené Jamesem McCartneym a kolektivem spolupracovníků pro operační systémy Windows, Mac OS X, Linux a FreeBSD (verze pro Windows ale dnes začíná částečně za ostatními zaostávat, protože vývoj probíhá většinou v prostředí Mac a Linux); SuperCollider funguje i v rámci iOS a Android. Poslední aktualizace pochází z roku 2013. Program slouží pro realizaci audio syntézy a algoritmické kompozice v reálném čase. Od verze 3 je prostředí programu SuperCollider (SC) rozděleno na dvě komponenty: audio server – scsynth, a programovací jazyk – sclang, které komunikují pomocí standardu Open Sound Control. Generování zvuku je tedy v programu „sbaleno“ do audio serveru s názvem scsynth, ve většině případů řízeného pomocí programovacího jazyka SuperCollider, lze jej ale použít i nezávisle. Audio server má následující vlastnosti: umožňuje přístup přes Open Sound Control, má uživatelské rozhranní jednoduchých ANSI C plugin (ANSI C je standard Amerického národního institutu pro standardizaci, týkající se programovacího jazyka C), podporuje jakýkoliv počet vstupních a výstupních kanálů, dovoluje přístup ke stromové struktuře uzlových bodů syntézy, určující pořadí provádění příkazů, jeho systém sběrnic dynamicky restrukturuje průběh signálu, používá vyrovnávací paměti pro zápis a načítání, provádí výpočet různými rychlostmi v závislosti na okamžité potřebě, 200
nezávislá implementace v architektuře serveru s názvem Supernova přidává multiprocesorovou podporu pomocí paralelního seskupování uzlů syntézy.
Obr. 165: Snímek obrazovky programovacího prostředí SuperCollider, na němž jsou znázorněny i části uživatelského rozhranní aplikace ixiQuarks 5 (58)
Obr. 166: Snímek obrazovky programu SuperCollider v rámci Mac OS X s různými, uživatelem vytvořenými, elementy GUI
Programovací jazyk (sclang) je objektově orientovaný jazyk, podobný jazyku Smalltalk, se syntaxí programovacích jazyků Ruby nebo C; snaží se vyvažovat 201
potřeby výpočtů v reálném čase s flexibilitou a jednoduchostí abstraktních jazyků. Umožňuje vytvářet aplikace s multiplatformními grafickými uživatelskými rozhranními. Jako univerzální dynamický programovací jazyk lze SuperCollider použít pro živé kódování (tzn. – jak už bylo řečeno - provozování hudby, při němž uživatel při živé produkci modifikuje kód přímo „za chodu“). Další informace jsou k dispozici na stránce http://supercollider.sourceforge.net/. AudioMulch – verze 2.2.4 Program, který v roce 1997 vytvořil Ross Bencina, existuje již nyní ve verzi 2.2.4; je určen pro platformy Windows XP/Vista/7 a Mac OS X 10.5/10.6/10.7/10.8. Jedná se o interaktivní hudební rozhranní pro živé provozování hudby, kompozici i zvukový design.
Obr. 167: Uživatelské rozhranní programu AudioMulch (73)
AudioMulch umožňuje – stejně jako ostatní programovací prostředí - vytvářet hudbu propojováním modulů pro tvorbu i procesování zvuku do patchů; na rozdíl od nich jsou již jednotlivé moduly výrazně propracovány (včetně uživatelského rozhranní), takže není potřeba vytvářet vše od základních prvků, jakými jsou oscilátory a filtry (tzn. funkce jsou již předpřipraveny na vysoké úrovni, nejedná se ale tím pádem o zcela obecné programovací prostředí). AudioMulch je navržen pro živá vystoupení a improvizaci – je možné v reálném čase zpracovávat audio signál ovládáním kontrolních prvků v uživatelském rozhranní pomocí MIDI kontrolérů. Také lze využít možnosti integrace několika účinkujících s laptopy, obsahujícími tento program, které jsou všechny vzájemně propojeny MIDI
202
rozhranním; hudební výsledek je pak zachycen jako vícekanálová nahrávka nebo křivky automatizace (které lze později znovu použít eventuálně modifikovat). AudioMulch umožňuje vytváření zpětnovazebních smyček, kombinovaných s procesy živého smyčkování, takže vznikají samovolně se generující a vyvíjející se zvuková prostředí. Aplikaci lze také použít jako hudební nástroj díky nezvyklému rozhranní metapovrchu, určenému pro gestické ovládání programu, díky němuž lze docílit plynulých a hladkých přechodů mezi desítkami nastavených parametrů v dvourozměrné ploše; pohyby (gesta) je možné v rámci metapovrchu také zautomatizovat a zasmyčkovat. AudioMulch má mnoha kanálový vstup a výstup s podporou až 256 kanálů, což umožňuje: nahrávat improvizované pasáže jako vícestopý záznam, který může být mixován později, použít program jako mixér při živé produkci, vytvářet prostorové rozložení hudby jako surroundový zvuk nebo jiný druh vícekanálového uspořádání reproduktorů. Program také nabízí automatickou globální synchronizaci všech zařízení, která obsahuje (od efektových parametrů po MIDI); existuje i možnost synchronizace s externími zařízeními a dalšími počítači přes síť. V rámci nejrůznějších profesionálních i spíše nezvyklých použití je aplikace velmi adaptabilní přesto, že je již – jak už bylo řečeno – oproti ostatním programovacím prostředím, definována; funguje ve smyslu principu „všechno v jednom“, díky němuž je možné komponovat, provádět a produkovat hudbu. Lze ho využít i jako: nástroj pro úpravu zvuku, protože poskytuje kreativní audio procesování pomocí granulární syntézy, různých „tvarovačů“ vlnového průběhu, zpožďovačů a filtrů, vícestopé záznamové zařízení, které může nahrát improvizovanou hudbu a provést následné mixážní studiové práce, nástroj, díky němuž mohou skladatelé a zvukoví designéři vytvářet nejrůznější textury, hostitelský program pro VSTi pluginy softwarových nástrojů a efektů. Aplikace obsahuje řadu generátorů signálu (testovací tón, šum, bicí automat, basový syntetizér, aditivní syntetizér, granulátor samplů s možností ukládání, přehrávač smyček, přehrávače a nahrávače zvukových souborů se streamováním až do 24 kanálů, tónový generátor Shepard/Risset, arpeggiator), množství efektů (reverb, flanger, phaser, delay line granulator, kruhový modulátor, stereo delay, stereo chorus, dynamické rozšiřování stereo báze, waveshaper, posouvač frekvencí, kompresor, limiter, noise gate, velké množství filtrů atd.) a mixer (s funkcemi crossfade, fade in/out s nastavitelnými časy apod).
203
5.5 Programy pro realizaci tembrálních elektroakustických kompozic a sound designu Jak už bylo řečeno, může tato kapitola nebo některé z uvedených aplikací působit diskutabilně, zopakujme ale, že důvodem k jejich zařazení je skutečnost, že pomocí určitých aplikací, neobvyklých z hlediska jejich zvukových možností nebo způsobů ovládání, lze (mnohdy i zcela intuitivně) vytvářet zvukové struktury, které mohou být skutečně experimentální. Jedná se zde o tvorbu ryze tembrálních hudebních objektů a tuto kompoziční rovinu nelze v dnešní době pokládat za druhořadou. Zkoumaná oblast se dotýká současně otázek z oblasti organologie i audio technologií, protože se jedná se o „hraniční“ a dosud ne zcela přesně klasifikovanou oblast např. z toho důvodu, že i tradiční hudební nástroje, rozeznívané netradičním způsobem, by vlastně mohly být chápány jako svého druhu kompoziční ne sice přímo programy, ale rozhodně prostředky, protože jsou schopny generovat nezvyklé a občas nepředvídatelné zvukové struktury; mnohé z nich by ovšem mohly být stejně tak zařazeny do následující kategorie nástrojů pro „pouhou“ podporu kompozice, protože umožňují mnohem detailnější práci s určitým hudebními parametry, než aplikace jiné. Stejně tak by se mohla zdát být problematická i volba konkrétních programů, protože v následujícím výčtu nejsou zastoupeny profesionální a známé aplikace, ale naopak spíše software, který je sice téměř neznámý, ale v určitých ohledech výjimečný. V souvislosti s těmito druhy aplikací se také nabízí otázka, kde je vlastně hranice mezi improvizací a kompozicí (stejně jako byl tento problém zmíněn u kompozičních programů, založených na náhodnostním principu); při využití následujících programů je možné použít přesný výchozí notografický zápis pro realizaci kompozice jen málokdy; vždy se zde bude při tvorbě vyskytovat určitá míra nahodilosti stejně jako při improvizaci na hudební nástroj, kde je další směr tektonického vývoje skladby ovlivněn často i ryze gestickým prvkem.
Podrobnější členění této kapitoly je navrženo takto: syntetizéry s neobvyklým ovládáním, syntetizéry, umožňující výraznou transformaci vstupního materiálu, „rozřezávače“ audio souborů, programy, umožňující výraznou transformaci vstupního materiálu, pohybující se na pomezí syntetizérů a efektových procesorů, programy, umožňující výraznou transformaci vstupního materiálu, na bázi efektových procesorů, neobvyklé přehrávače samplů.
5.5.1 Syntetizéry s neobvyklým ovládáním Particle Fountain – verze 1.00 Freewarová plugina Nialla Moodyho ze společnosti ndc Plugs pro operační systém Windows pochází z roku 2009 a byla vytvořena v jazyce C++. Jedná se o monofonní syntetizér s neobvyklým ovládáním. 204
Obr. 168: Okno programu Particle Fountain
Program nejdříve generuje „fontánu“ částic a poté přiřazuje tyto částice oscilátoru. Pozice částic v prostoru ovlivňuje určité aspekty zvuku - osa X např. specifikuje frekvence oscilátoru a umístění zvuku ve stereobázi, osa Y hlasitost zvuku. V programu se může vyskytovat až 200 částic současně (což znamená 200 oscilátorů), z čehož samozřejmě plyne, že čím bude částic více, tím bude zátěž CPU větší. K dispozici jsou bohužel jen dva jednoduché zvukové průběhy – pila a čtverec. Ovladač vybočení vzhledem k ose Y určuje, jak vysoko se částice dostanou, což může ovlivňovat např. náběh obálky; ovladač s názvem Energie zase řídí rychlost pohybu částic, což může přenastavovat druhý segment obálky, tzn. pokles (vyšší hodnota znamená, že částice se pohybují rychleji a naopak). Parametr Maximální úhel vymezuje, jak daleko se mohou částice dostat podél osy X.
Program vysílá i MIDI data kontinuálních kontrolérů: maximální úhel, počet částic, energie, vybočení vzhledem k ose Y, vlnový průběh.
Aplikace reaguje také na MIDI zprávy pro změnu programu a parametr velocity. Další informace lze nalézt na adrese http://www.niallmoody.com/ndcplugs. Harmonical – verze 1.00 Freewarová plugina opět od Nialla Moodyho (ndc Plugs) pro operační systém Windows, pocházející z roku 2011, byla vytvořena v jazyce C++. Je to 16 hlasý syntetizér, jehož zvuk souvisí s grafickým tvarem na obrazovce (viz obr.). U této experimentální pluginy je vizuální rovina pevně spjata se zvukem, který je tvořen vlnovými průběhy, odvozenými z vrcholů „kulovitého“ tělesa; dále je aplikována výrazná modulace, takže výsledkem je velmi komplexní zvuk.
205
Pro zobrazení modulovaných kulovitých těles využívá program standardu OpenGL9. (Zátěž CPU je vzhledem k potřebě přepočítat 1024 „vrcholů“stokrát za sekundu vysoká a velmi pravděpodobně vznikne aliasing.) Více informací lze nalézt na adrese http://www.niallmoody.com/ndcplugs.
Obr. 169: Okno programu Harmonical s ovládacími prvky
5.5.2 Syntetizéry, umožňující výraznou transformaci vstupního materiálu Do této kapitoly by se samozřejmě dala zařadit celá řada softwarových nástrojů s velkými možnostmi; tento přehled je však zaměřen jiným směrem (viz výše) a tudíž má také omezený rozsah. Proto byly jako zástupci tohoto druhu možné manipulace se zvukem zvoleny nástroje, umožňující granulární syntézu (obecně vzato dokáže řada syntetizérů pracovat se vstupním materiálem „zvenčí“ – ne tedy s „produktem“ vlastních oscilátorů – použitím svých modulačních obvodů, proměna zvuku není ale tak zásadní). Granulární syntéza je - jak známo - technologie vytváření komplexnějších zvuků přehráváním mnoha krátkých a relativně jednoduchých zvukových fragmentů s různými parametry. Jen s použitím sinusového tvaru jako základního materiálu 9
OpenGL (Open Graphics Library) je průmyslový standard specifikující multiplatformní rozhraní pro tvorbu aplikací počítačové grafiky. Používá se v případě vědeckotechnické vizualizace, při tvorbě počítačových her, virtuální reality apod.
206
a kontrolou délky, výšky a hustoty zrn může být vygenerováno několik druhů zvuku; zajímavější je však samozřejmě zpracování složitějších audio samplů, jakými jsou např. řeč, zvuk hudebního nástroje, syntetické zvuky atd. Výhodou je zde možnost kontroly nad každým zrnem ve zvukovém souboru, čili lze provádět časovou kompresi nebo expanzi a současně změnu výšky tónu v reálném čase bez využití výpočetně náročné Fourierovy transformace. Dále jsou uvedeny dva různé programy, umožňující granulární syntézu. Granulator 1.1 Freewarový program Nicolase Fournela pro operační systém Windows. Jedná se o granulární syntetizér (ovládaný pomocí MIDI protokolu v reálném čase), který generuje tisíce velmi krátkých zvukových zrn pro tvorbu nových zvukových textur.
Obr. 170: Okno programu Granulator
Program nabízí tyto funkce: resetovat – nastavuje hodnotu ovladačů na jejich počáteční hodnoty; pokud nebyl načten žádný konkrétní patch, bude to hodnota po spuštění programu (po načtení určitého patche se hodnota samozřejmě změní), otevřít – načte se patch, uložený v programu, uložit – ukládá se aktuální patch na disk, zaznamenat/zastavit záznam – zapíná a vypíná se nahrávání audio výstupu; výsledkem je stereofonní soubor ve formátu WAV se samplovací frekvencí 44100 Hz a bitovou hloubkou 16 bitů, použít MIDI ovladač – tak lze řídit program při živé produkci pomocí myši nebo MIDI kontroléru.
Dále je možné nastavovat běžné funkce řídících obvodů syntetizéru, jakými jsou např. filtr, amplitudová obálka, umístění ve stereobázi atd.
207
U zrn lze definovat tyto parametry: hustota – čili počet zrn v rámci jednoho snímku (frame), trvání – což je délka zrna, tónová výška.
Granulab – 1.x Freewarová aplikace Rasmuse Ekmana (autora dříve zmíněného programu Coagula) z roku 2008 pro operační systém Windows. Od roku 2012 existuje i další verze s názvem Granny 8, umožňující pracovat až s osmi vrstvami současně. GranuLab je tedy granulární syntetizér, pracující v reálném čase.
Obr. 171: Hlavní okno programu Granulab
Program dokáže – stejně jako ostatní granulární syntetizéry – „rozřezat“ soubor na malé překrývající se segmenty, které se mohou přehrávat také pozpátku, s jinou délkou, tónovou výškou, amplitudou, náhodným nastavením apod. Jako vstupní soubor ke zpracování lze použít 16 bitový mono nebo stereo soubor ve formátu WAV. Aplikace se řídí pomocí MIDI klaviatury nebo externího MIDI ovladače; ten je také možné vytvořit v rámci jiné aplikace. Uživatelské rozhranní obsahuje hlavní okno s posuvníky, tlačítky bank, slotů a některými dalšími ovladači (nastavení posuvníků může být uloženo jako patch a později znovu použito - existuje zde osm bank s 20 sloty). Pro ovládání lze využít speciálního okna s názvem Gesture, v němž je možné měnit parametry pomocí kresebných „gest“ (čili změnou polohy kontrolního bodu na pracovní ploše myší). 208
Aplikace nabízí tyto editovatelné parametry: vymezení úseku zvukového souboru, který bude použit pro zpracování, rychlost přehrávání tohoto úseku, čímž se provádí jeho časová komprese nebo expanze, specifikace hustoty zrna – s nízkou hustotou je zvuk přerušovaný, vysoká úroveň tohoto parametru naopak umožňuje odfiltrování nežádoucích elementů, určení tónové výšky zrn - v průběhu přehrávání ji lze měnit, objeví se glissando, nastavení obálky zrn – náběh a pokles amplitudové obálky se vymezuje v procentech délky zrn.
Všechny parametry mohou být navíc modulovány pomocí náhodnostní funkce nebo amplitudové modulace.
Obr. 172: Okno Gesture, umožňující v reálném čase modifikovat zvuk pomocí přesouvání červeného bodu po pracovní ploše myší.
Vzorkovací frekvence výstupního zvukového souboru a specifikace verze mono nebo stereo lze určit bez ohledu na formát vstupního zvukového souboru. Další informace jsou k dispozici na adrese http://hem.passagen.se/rasmuse/Granny.htm.
209
5.5.3 „Rozřezávače“ audio souborů Tento typ aplikací je principiálně podobný granulárním syntetizérům, protože rozdělí zvukový soubor na segmenty, se kterými dále manipuluje; výsledkem je výrazně zcizený zvuk. Není možné nastavovat parametry, jakými jsou např. délka zrna, hustota apod., program ale zase nabízí jiné funkce a možnosti ovládání. Slitch Freewarová plugina společnosti Knobster pro operační systém Windows rozděluje zvukový soubor na jednotlivé elementy pro další zpracování.
Obr. 173: Okno programu Slitch
Segmenty jsou namapovány na jednotlivé klávesy MIDI klaviatury; lze nastavovat dvě části obálky – pokles a trvání. Je tedy možné ovlivnit tónovou výšku, délku zvuku, charakter obálky, přidat zkreslení nebo zvuk upravovat pomocí filtru typu dolní propust. Kromě toho je k dispozici i nízkofrekvenční oscilátor, modulující všechny základní parametry. Výsledkem je transformace výchozího zvuku na různé perkusivní zvuky a ruchy. Slicer – verze beta 0.1.5 Slicer je freewarová aplikace z roku 2007 od společnosti IXI-audio, určená pro operační systémy Windows, Mac OS X a Linux (dostupný je i zdrojový kód pro Unix, Mac a Windows). Dokáže nejrůznějším způsobem rytmizovat pomocí myši v reálném čase vložené samply. Program byl vytvořen za pomoci 2D grafické OpenGL knihovny Mirra, vytvořené společností IXI software, pro jazyk Python. (Více informací o této knihovně lze získat na adrese http://ixi-software.net/content/download/mirra/documentation.html). Program umožňuje vytvářet nejrůznější rytmy a textury z jakéhokoliv importovaného zvukového souboru pohybem „uzlových bodů“; nejdříve „rozkrájí“ zvuk na jednotlivé řezy, poté nabízí ovládání těchto segmentů pomocí uzlů: vertikální a horizontální pozice kontrolních uzlů (což jsou dva větší čtverce) mění tónovou výšku, počáteční bod v rámci samplu, délku segmentu a počáteční bod posunu, barevné objekty, obklopené kruhem, ovládají stereobázi a amplitudu jednotlivých segmentů. 210
Aplikace se snaží automaticky načíst do zásobníku samplů všechny zvuky ze speciální složky (tzn. samply do ní musí být předem umístěny); pomocí nabídky Sound pool lze přidat další zvukové vzorky nebo i celé složky. Video ukázku práce s programem lze nalézt na adrese http://www.youtube.com/watch?v=rxvii1A3a-g, další informace na stránce http://www.ixi-audio.net/content/body_software_slicer.html
Obr. 174: Okno programu Slicer
5.5.4 Programy, umožňující výraznou transformaci vstupního materiálu, pohybující se na pomezí syntetizérů a efektových procesorů S-Bleepo 23 Freewarová plugina Noaha Vawtera a Briana Whitmana z roku 2001 pro operační systém Windows (32 bitový), byla vytvořena v jazyce C; jedná se o nástroj na pomezí syntetizéru a efektového procesoru.
211
Obr. 175: Okno programu S-Bleepo 2
Základním konceptem programu je existence dvou generátorů melodie, každý s vlastním oscilátorem (který může použít jen několik druhů vlnových průběhů) a sekvencerem. Hlavním nástrojem je ale nelineární směšovač vlnových průběhů, kdy se obě melodie násobí, takže vznikají různé kombinace nelineárních vlnových průběhů jako důsledky využití matematické logiky. Program obsahuje mj. možnost synchronizace oscilátorů, přesné synchronizační tempo (BPM) a portamento, různé kombinace funkcí, které lze sekvencovat atd. Výsledkem jsou rytmizující efekty s rychlými řiditelnými změnami zvukové barvy. Kromě toho obsahuje aplikace speciální funkce Arpeggimonics (neobvyklý typ arpeggiátoru) a Combyop (specifikující druh operace s oscilátory, jakými jsou např. směšování nebo násobení jejich výstupů, kvantizace, logický součet, logický součin atd.).
Oba oscilátory mají tyto parametry, ovládané posuvníky: mix pilového a pulzního vlnového průběhu, cyklus pulzního průběhu (0-100%), portamento, násobič frekvencí, ovládání frekvence oscilátoru (číslo se napíše do políčka; vypnutí oscilátoru zajistí číslo 0) - frekvence jsou uspořádány v rámci lineární posloupnosti, takže pro vytvoření sérií oktáv se zadávají čísla např. 10, 20, 40, 80. Parametry sekvencerů jsou tyto: každý oscilátor má sekvenci 1-10 frekvencí, které procházejí zleva doprava, lze měnit počet dob kvůli nastavení počtu kroků v sekvenci (když sekvencer dosáhne posledního kroku, restartuje vše znovu; lze např. nastavit, že jeden sekvencer má 6 dob a druhý 5 apod.), rychlost sekvencerů řídí funkce Hodiny (která vyjadřuje, kolik MIDI tiků má být odehráno před přechodem k dalšímu kroku; je např. možné nastavit jedny Hodiny s hodnotou 6, což znamená 1/16 notu, a druhé s hodnotou 8).
Vznikají smyčky, odpovídající nastavenému tempu; lze definovat počet taktů a vytvářet tak smyčky různě dlouhé.
212
Již zmíněná speciální funkce Arpeggimonics je navržena tak, aby měnila strukturu harmonických tónů oscilátoru A – díky tomu bude zvuk výrazně odlišný. Uživatel určí sekvenci násobků a program je bude přesně generovat. Lze nastavovat následující parametry: délku sekvence, počet period vlnového průběhu, který se má přehrát před přechodem na následující krok sekvence; po dosažení konce sekvence se začne opět od začátku, rychlost - tímto parametrem lze ovlivnit délku sekvence; obvykle se nastavuje na hodnotu 1,0; vyšší hodnota než 1 způsobí, že délka trvání poroste a „arpeggimonické“ sekvence se budou zpomalovat (neexistuje zde žádná dolní mez, ale perioda se může stát tak dlouhou, že už nebude slyšet postup kroků sekvence), hodnoty menší než 1 naopak způsobí, že rychlost opakování sekvence se výrazně zvýší (hodnota 1,02 způsobí pomalé zrychlování, hodnota 0,99 pomalé zpomalování).
Funkce Kombinované operace (Combyop) poskytuje zajímavá nastavení: A+B – pouze mixuje zvuk dvou oscilátorů jako u běžného syntetizéru, A+B! - mixuje zvuk dvou oscilátorů před omezením amplitudy, což umožňuje vytvářet digitální ořezání zvuku, které přidává malé množství alikvotních tónů, A*B - násobí zvuk oscilátorů, což generuje součtové a rozdílové frekvence, ?A&B - kvantizuje vstupní signál tak, aby vytvářel 1 bitové hodnoty a následně jejich logický součin (AND), ?A^B - obdoba předchozího případu, kromě logického součtu (OR) generuje různé série harmonických tónů, ?A|B – také obdoba ?A&B, kromě logického součtu (OR) generuje různé série harmonických tónů, Max – výběr toho z oscilátorů, který má v daném momentě nejvyšší amplitudu, A<
10
Andreas Varga v interview s Bobem Yannesem, které je možné nalézt na adrese http://stud1.tuwien.ac.at/~e9426444/yannes.html, říká toto:„Kruhové modulace bylo dosaženo nahrazením akumulátoru MSB oscilátoru ve funkci EXOR v generátoru s trojúhelníkovým tvarem vlny akumulátorem MSB oscilátoru předchozího.“
213
A^B – opět identické s případem A&B kromě toho, že A^B generuje opět jiné harmonické tóny.
Caotica2 Freewarová aplikace Oliviera Climacoa z roku 2002 pro operační systém Windows (v případě platforem Linux a FreeBSD může program pracovat pomocí emulátoru Wine); jejím cílem je vytváření nových zvuků spíše šumového charakteru a manipulace s audio soubory. Program Caotica je současně syntetizérem a efektovým procesorem. Vstupní soubor může mít jakýkoliv formát, protože je vždy konvertován do formátu WAV, výstupní soubory jsou ve formátech MP3 nebo WAV (8 bitů nebo 16 bitů, mono nebo stereo). V programu je zabudován mixer a kalkulátor tempa (takže je možné spočítat si délku smyčky a tempo).
Obr. 176: Hlavní okno programu Caotica 2
Syntetizér nabízí některé neobvyklé druhy syntézy, jakými jsou např.: affinní syntéza - vzniká přirozeně při harmonické analýze a v rámci aproximace jako diskretizace veličin při konvoluci; vytváří se tak neslyšitelný zvuk, který lze použít pro určité modulační efekty, gaussovská syntéza - generuje náhodné zvuky, založené na teorii pravděpodobnosti, Shadokova syntéza – vytváří frekvence, vygenerované generátorem náhodných čísel ve vymezeném rozsahu (lze tak napodobit široké spektrum zvuků, jako např. ptačí zpěv, kovové zvuky, zcela náhodné a bizarní zvukové objekty apod.). Efektový procesor obsahuje např. tyto funkce: efekt brown out – transformuje jakýkoliv zvuk se střední hodnotou úrovně na zvuk s krátkou perkusivní obálkou,
214
transformace amplitudy na frekvenci – čím vyšší bude zdrojová amplituda, tím vyšší bude výstupní frekvence; z výchozího nastavení je tedy amplituda přímo úměrná frekvenci, poměr lze ale obrátit, Shadokův efekt – generuje sinusovou periodu, jejíž frekvence odpovídá amplitudě zdrojového signálu.
5.5.5 Programy, umožňující výraznou transformaci vstupního materiálu, na bázi efektových procesorů Glitch – verze 1.3 Freewarová plugina Kierana Fostera pro operační systém Windows, která má sloužit pro zpracování audio signálu v reálném čase ve velmi širokém rozmezí.
Obr. 177: Okno programu Glitch
Podstatou aplikace je krokový sekvencer, u něhož lze pro každý krok vybírat jiné efekty – ručně, náhodně, nebo kombinací obou přístupů (při náhodné volbě se vlastně vymezuje pravděpodobnost, se kterou se určitá sekvence vyskytne v daném časovém úseku). Také lze použít pro jednotlivé kroky amplitudovou obálku, která umožňuje postupně snižovat hlasitost každého kroku sekvenceru a vytvářet rytmizaci zvuku.
Hlavní možnosti programu jsou tyto: vymezení délky sekvence, ovládání VST efektových plugin v reálném čase, 32 bitová interní přesnost, 9 nastavitelných efektových modulů, 215
ovladač umístění signálu ve stereobázi, poměru efektovaného a neefektovaného zvuku a celkového zesílení, individuální filtry s parametrem rezonance a ještě master filtr, efektový sekvencer s přizpůsobitelnou délkou (maximálně 64 kroků) a 16 uživatelskými bankami paternů, možnost sekvencovat efekty ručně nebo je spouštět náhodně, automatizace všech hlavních parametrů, mapování nejdůležitějších parametrů pomocí funkce MIDI učení.
Okno sekvenceru umožňuje rychlé přiřazováním jednotlivých efektů – v levém horním políčku v následujícím obrázku je vybrán efekt, který je poté „namalován“ do požadovaných kroků – změny lze tedy provádět v reálném čase a velmi rychle. V pravém horním rohu okna je řada 16 paternů s možností okamžitého přepínání.
Obr. 178: Sekvencer programu Glitch
Při činnosti sekvenceru je možné hned několika způsoby aplikovat princip náhody a ovlivňovat tak: délku sekvence, pořadí jednotlivých kroků (aktuální efekty zůstanou zachovány), efekty (nemění se pořadí kroků), pořadí kroků i efekty.
Glitch One Freewarová plugina společnosti DashSignature z roku 2003 pro operační systém Windows. Jedná se o generátor podkresových zvuků a efektů s volitelným modulátorem.
Obr. 179: Okno programu Glitch One
216
Aplikace generuje kontinuální zvukový výstup (který lze tlačítkem zastavit); jako vstup slouží libovolný audio signál, použitý jako zdroj modulace podkresového zvuku. Program je vhodný pro vytváření různých druhů šumu s glissandy a podkresovou vrstvou, připomínající přírodní zvuky. Je možné ho ale použít i pro transformaci zvuku akustických nástrojů; pomocí parametru gate fungují tyto nástroje pouze jako zdroj modulace. Program obsahuje: dva oscilátory, dva LFO, jednu linku pro stereo delay, dva sledovače obálky. Video ukázky práce s programem lze najít na adresách https://www.youtube.com/watch?v=wCgENwOytuA, https://www.youtube.com/watch?v=ZCgggCXLnw4, https://www.youtube.com/watch?v=zSAGykloeeM, https://www.youtube.com/watch?v=Cau3M1exW7c a https://www.youtube.com/watch?v=z4W0Bp1Mmxg.
5.5.6 Neobvyklé přehrávače samplů Manic – verze 1.0 Freewarová plugina společnosti de la Mancha pro operační systém Windows s poslední aktualizací z roku 2010.
Obr. 180: Program Manic
Manic je 8 slotový náhodný přehrávač samplů – sám rozhoduje, kdy bude který přehrán. Zvukové vzorky jsou spouštěny na základě principu pravděpodobnosti v paternech se synchronizovaným tempem. Princip náhodnosti lze aplikovat i na hlasitost, tónovou výšku, panorama, efekty delay a reverse, a také na míru „swingování“. Je např. možné vytvářet smyčkované sekvence, měnit jejich množství pomocí MIDI klaviatury, a kvantizovat náhodnost výběru tónových výšek pro vznik 217
melodičtějších sekvencí. Vznikají tak i náhodné zvláštní bicí nástroje, nebo melodické sekvence z vícenásobných zvukových vzorků eventuálně totálního chaosu.
Program má tyto možnosti: import zvuků, 8 slotů se samply; podporovány jsou 16 a 24 bitové mono i stereo vzorky ve formátu WAV; každý vzorek je náhodně přehráván na základě jeho pravděpodobnosti, tempově synchronizovaná rychlost rázů, vícenásobná randomizace u opakovatelných sekvencí, zmnožení přehrávání pomocí MIDI, možnost změny sekvence stiskem MIDI klávesy, smyčkování náhodných sekvencí, náhodou ovládaná míra „swingování“, náhodná hlasitost, umístění ve stereobázi a reversní přehrávání, kvantizace tónové výšky samplu na jednotky půltón/cent na základě principu pravděpodobnosti, náhodou ovládané směrování vzorku k efektu typu delay, taktéž řízeném principem pravděpodobnosti, ovladače, které jsou schopny realizovat funkce přehrávat/zastavit/ resynchronizovat, přehrávání kontinuálních zpráv MIDI kontrolérů, 246 samplů a 25 presetů akustických a elektronických bicích nástrojů, syntetické basy, akustických a elektrických kytar a klávesových nástrojů, v neposlední řadě i 8 bitových šumů a hluků.
Aplikace načte zvukové vzorky do připravených 8 slotů pomocí ikony pro načítání souborů (umístěné vlevo od jména samplu); vzorek je možné si poslechnout kliknutím na ikonu pro přehrávání (umístěnou vpravo). Video ukázky lze najít např. na adresách https://www.youtube.com/watch?v=LG-gwGL2nis a https://www.youtube.com/watch?v=1-9ZsGybdic.
Audio Chaos Soundscape Generator Freewarová plugina společnosti de la Mancha pro operační systém Windows s poslední aktualizací z roku 2010. Vytváří náhodné zvukové prostředí. Program byl navržen tak, aby vytvářel zajímavou, náhodně generovanou hudbu/zvukový prostor/šum na základě vybraných audio samplů. Obklopující zvukové prostředí lze tak díky této aplikaci vytvořit velmi rychle - po krátkém hledání zvukových vzorků na internetu je možné zcela realisticky evokovat pocit téměř jakéhokoliv prostředí. Aplikace má intuitivní rozhranní, změny je možné provádět v reálném čase. Kanálů se zvuky je osm, vkládání souborů se provádí kliknutím na kanál a výběrem požadovaných samplů. V kanálu ovšem může souborů obsaženo více, lze také nastavit jejich hlasitost, umístění zvuku ve stereobázi a frekvenci přehrávání; toto nastavení je možné uložit. 218
S vhodným počtem a kombinací zvuků tak lze generovat zajímavé relativně statické zvukové prostředí, nebo naopak velmi různorodé – závisí na volbě samplů (tzn. jejich charakteru, hlasitosti, délce, hudebnímu vývoji v rámci delších vzorků apod.). Některé kanály mohou být zasmyčkovány nebo naopak zatlumeny, také je možné v reálném čase měnit nastavení panoramy jednotlivých kanálů, jejich hlasitost i frekvenci. Takto vytvořené audio soubory lze použít např. při realizaci zvukových instalací nebo divadelních představení, k relaxačním účelům apod. Další informace jsou k dispozici na adrese http://download.cnet.com/AudioChaos-Soundscape-Generator/3000-18502_4-75123276.html#ixzz2f00a12oL.
Obr. 181: Hlavní okno programu Audio Chaos Soundscape Generator
StockSynth – verze beta 0.9.1 Freewarová aplikace společnosti IXI Audio pro operační systémy Windows i Mac OS X s poslední aktualizací z roku 2008. Program umožňuje „nahromadit“ několik vrstev zvuku a vytvořit tak zvuk nový. Je možné snadno měnit poměry všech zvuků, vstupujících do finálního mixu, a také tónovou výšku, ambitus a hlasitost. 219
Obr. 182: Pracovní plocha programu StockSynth
Tree – verze beta 0.5 Freewarová aplikace společnosti IXI Audio pro operační systémy Windows i Mac OS X s poslední aktualizací z roku 2002. Jedná se o program, v němž lze zvuky pro přehrávání umísťovat do různých uzlových bodů (v počtu 1-16) stromové struktury.
Obr. 183: Okno programu Tree
220
Celkově může být v programu načteno 31 zvuků, které lze v různé míře řídit a randomizovat; celý systém je navržen tak, aby byla modifikace pro různé účely snadná. MicWorld – verze beta 0.5.1 Další freewarová aplikace společnosti IXI Audio pro operační systémy Windows i Mac OS X s poslední aktualizací z roku 2008. MicWorld je program, v němž je k organizaci zvuků a jejich atributů používáno 3D prostředí.
Obr. 184: Okno programu MicWorld
V programu je k dispozici osm zvukových objektů, kterými lze pohybovat příkazy z klávesnice, joystickem nebo myší. Tyto objekty „mlčí“ až do okamžiku, kdy se k nim přiblíží ikonka mikrofonu, ovládaná uživatelem; mikrofon „snímá“ zvuk rotujících objektů, přičemž vzdálenost mezi mikrofonem a objekty určuje hlasitost přehrávání. Po nastavení zajímavé konstelace objektů může být mikrofon umístěn na „oběžnou dráhu“ kolem ukotveného bodu nebo zvoleného zvukového objektu, čímž vzniká opakující se sekvence zvuků. Uživatelské samply se importují do ovládací sekce programu a přidělují jednotlivým objektům. Je také možné, aby vertikální poloha objektů určovala výšku jejich zvuků. Charakter hudebního využití aplikace může být velmi různorodý – např. mohou být zvoleny samply s velkými rozdíly v jejich délkách, s velmi odlišnými nebo naopak blízkými frekvencemi, v podobě basových smyček nebo struktur, realizovaných bicími nástroji apod. Budoucí verze programu micWorld má údajně obsahovat objekty, které rotují, a také více mikrofonů, použitelných současně. I uživatelské prostředí má být vícenásobné - komponovat hudbu pomocí počítačů, propojených přes internet, tak bude moci více uživatelů současně.
221
Viruses – verze beta 0.5 Freewarová aplikace společnosti IXI Audio pro operační systémy Windows i Mac OS X s poslední aktualizací z roku 2002. Program Viruses obdobně jako všechny aplikace z této kategorie umožňuje nastavovat zvláštní pravidla pro spouštění zvuku.
Obr. 185: Okno programu Viruses
Jedná se zde o jakousi reprezentaci mikrosvěta, v němž se viry pohybují mezi buňkami; když virus na buňce přistane, spustí se přiřazený zvukový vzorek. Každý virus má několik nastavitelných vlastností; lze specifikovat rychlost jeho pohybu, dobu setrvávání na každé buňce, míru modifikace tónové výšky při spouštění zvuku apod. Z vizuálního hlediska má každý virus svoji barvu, kterou po vstupu do buňky předá a buňku tak obarví. Nastavování chování viru se provádí po označení konkrétního viru v ovládacím panelu na levé straně okna.
Uživatel tedy může v aplikaci ovládat následující parametry: které zvuky viry spouští, jestli je tónová výška zvuku změněna místem výskytu buňky, intenzitu proměny tónové výšky (nastavuje se posuvníkem s názvem Pitch), rychlost virů, délku setrvání každého viru na buňce, množství vyskytujících se buněk v daném okamžiku.
V dalším vývoji této aplikace má být začleněn algoritmus, který by řídil pohyby virů takovým způsobem, aby mohla vzniknout tzv. „inteligentní“ hudba – virus by si „pamatoval“ svou nejvhodnější polohu z hudebního hlediska, které tónové výšky by měl následně přehrát atd.
222
AutoCrap – verze beta 0.2 Freewarová aplikace společnosti IXI Audio pro operační systémy Windows a Mac OS X s poslední aktualizací z roku 2005.
Obr. 186: Okno programu AutoCrap
Autocrap je program, který „poslouchá“ zvuky počítače a zaznamenává je do zásobníků, které zvuky přehrávají a vytvářejí z nich různé vrstvy. Tónová výška a umístění ve stereobázi závisí na trajektorii náhodného objektu, který se pohybuje po obrazovce a je možné s ním „komunikovat“. Lze nastavovat velikost bufferů, počet vrstev zvuku apod. Také je možné začlenit audio výstup z mikrofonu nebo hudebního nástroje, nastavit v jednotlivých oknech určité hodnoty parametrů a spustit pomocí mezerníku nahrávání.
Crystals Freewarová aplikace společnosti IXI Audio pro operační systémy Windows i Mac OS X s poslední aktualizací z roku 2008. Program nabízí virtuální prostor, v němž se vytvářejí znějící objekty; jedná se o jakýsi druh „bazénu“, v němž náhodně tvarované krystaly „ožívají“ a „vyzařují“ (zvláštním a neočekávaným způsobem) zvuky, měnící se s polohou a pohybem krystalů. Krystaly lze ovládat pomocí myši nebo z řídícího panelu, což umožňuje nastavovat nejrůznější speciálně definované dráhy krystalů a jejich rotaci, a tak zvuk ovládat. Uživatelské zvuky lze importovat ve formátu QuickTime (tento volně dostupný program lze stáhnout ze stránky http://www.downrecs.com/software.html; v rámci operačního systému Windows je nezbytný).
223
Obr. 187: Program Crystals
Lauki – verze beta 0.9.2 Freewarová aplikace společnosti IXI Audio pro operační systémy Windows i Mac OS X s poslední aktualizací z roku 2005. Jedná se o program pro řízené spouštění smyček.
Obr. 188: Pracovní plocha programu Lauki
Lauki je nástroj, jehož vizuální parametry určují hudební výstup. Grafické uživatelské rozhranní je tvořeno mřížkou ze stovek stejných malých čtverečků, které spouští po kliknutí zasmyčkované zvuky (ty hrají tak dlouho, dokud není čtvereček odznačen). Program je tedy možné používat jako jakousi paletu, nabízející 224
prostřednictvím „boxů“ množství paternů v různých tónových výškách na základě vertikální polohy v rámci hlavního okna. Boxy lze přetahovat myší po pracovní ploše (individuálně nebo ve skupinách), což způsobí změny tónových výšek a tóniny. Jednotlivé samply je možné do boxů vkládat pomocí pohyblivého ovládacího panelu (počet zvuků je omezen na osm); zde se vymezuje i část zvuku, která bude zasmyčkována, a také tónová výška. Ovládací panel může být kdykoliv vyvolán a jakýkoliv parametr pomocí něj změněn. Lze vytvořit i vlastní mřížku, snadno ji uložit a posléze opět načíst. Existuje možnost, aby to, co je právě přehráváno, bylo zaznamenáno, takže probíhající smyčky mohou být sloučeny do jednoho zvuku a ten poté vložen opět do některého z boxů; tak lze vybudovat komplexní rytmický nebo zvukový patern. Video ukázku činnosti programu je možné najít na adrese http://www.youtube.com/watch?v=cVS4-Dh3S-E. Noiser 1.0 – verze 1.0 Freewarová aplikace společnosti IXI Audio pro operační systémy Windows a Mac OS X s poslední aktualizací z roku 2008. Program dokáže přehrávat vložené audio soubory na základě určitých algoritmů.
Obr. 189: Hlavní okno programu Noiser
Uživatel musí pouze vložit libovolné zvukové soubory do složky programu s názvem snds a kliknout na logo Noiser 1.0 – aplikace se otevře, program soubory automaticky importuje a začne vytvářet hudbu na základě určitých algoritmů. Přes jednoduchost postupu může být výsledek překvapivě zajímavý. Do zmíněné složky mohou být vkládány soubory ve formátech AIFF, WAV a MP3.
225
SpinDrum – verze 0.9.1 Freewarová aplikace společnosti IXI Software pro operační systémy Windows a Mac OS X s poslední aktualizací z roku 2007. Program je navržen pro netradiční tvorbu rytmu, lze ho ale použít zcela obecně.
Obr. 190: Pracovní plocha programu Spin Drum
Na pracovní ploše je 10 různých „koleček“, ke každému může mít přiřazeno až deset různých zvukových vzorků. Tónová výška a prostorové umístění zvuků lze individuálně ovládat změnou umístění koleček na obrazovce. Kombinace různých objektů generuje vyvíjející se rytmické struktury, které mohou vést až k extrémně složitým a zajímavým komplexům. Videoukázku práce s programem lze nalézt na adrese http://www.youtube.com/watch?v=t3nd9FpRMpo.
226
5.6 Programy pro podporu kompozice Jak už bylo řečeno, nejsou tyto programy schopny generovat hudební objekty, pouze mohou některé z nich vytvářet určité statické struktury, zamýšlené zejména k dalšímu zpracování (např. tónové terény), nebo dynamicky měnit některé prvky (zvukový prostor, amplitudu zvuku apod.); vždy se také jedná o výsledky, které pouze realizují zadaná vstupní data. Prohlubují se tak ale možnosti práce s jednotlivými hudebními parametry a nabízí méně obvyklý způsob ovládání - řada těchto aplikací je proto velmi vhodná i pro pedagogické účely. Proto byla tato kapitola nazvána „Programy pro podporu kompozice“, protože při jejich použití nedochází a priori ke kompozičnímu procesu (tzn. počítačem podporované algoritmické kompozici), ale pouze k podpoře vzniku nějaké skladby. I v případě této kategorie by se dalo uvažovat v širším kontextu. Třeba i tradiční hudební nástroj, pokud je - po „navození vhodné situace“ skladatelem (třeba po speciální úpravě zvuku nebo použití netradičních způsobů hry) - schopen nabízet neobvyklé hudební možností, by mohl teoreticky patřit do této oblasti (např. v případě skutečné události, při níž byl někým neznámým blízko břehu řeky Vltavy částečně do vody ponořen klavír, který se postupně rozpadal a tak měnil výrazně ladění – vlastně generoval různé mikrointervalové tónové terény). Tato práce se sice zabývá počítačovými programy, určité analogie se ale nabízejí. Tímto obecným přístupem se ale problematika příliš rozšiřuje a z hlediska účelu této práce spíše znejasňuje; zde jsou tyto úvahy uvedeny hlavně z důvodů ilustrace již zmíněných problémů s ne dosud přesným vymezením určitých pojmů v rychle se rozvíjejícím odvětví soudobé tvorby hudby.
Další rozčlenění této kapitoly bylo provedeno takto: programy pro tvorbu harmonických sledů, programy pro hudební analýzu, programy pro realizaci alternativních ladění, programy pro řízení amplitudy, programy pro ovládání hudebního prostoru, programy pro převod audio signálu na MIDI data, méně obvyklé MIDI ovladače.
5.6.1 Programy pro tvorbu harmonických sledů ChordSpace ChordSpace je freewarová VSTi plugina, která generuje MIDI akordy kliknutím na jednotlivé „šestihrany“. Činnost programu je založena na teorii jazzové harmonie; vysvětluje, jaké tóny lze použít pro rozšíření daného souzvuku, které tóny dobře zní, když se hrají současně s akordem, možnosti v oblasti harmonických sledů atd. Program je zatím schopen pracovat pouze s heptatonickými stupnicemi a zbylými tóny do dvanácti pro doplnění harmonie - 8 tónové a další stupnice jsou tedy zatím mimo možnosti programu. Aplikace je tedy vhodná zejména pro výuku jazzové harmonie. K dispozici je 226 různých druhů akordů. 227
Obr. 191: Okno programu ChordSpace pro generování harmonických sledů
Video manuál lze najít na adrese http://www.youtube.com/watch?v=hhdfE0WzHZs.
5.6.2 Programy pro hudební analýzu Music Graph Music Graph je aplikace pro statistickou analýzu skladeb z oblasti soudobé hudby; díky němu lze zkoumat intervalovou strukturu, tónový rozsah, průběh melodických linií, sledu souzvuků, dynamiky atd. Průzkum se provádí na základě MIDI souboru analyzované skladby. Graf v programu zobrazí MIDI noty; pro jejich nejvhodnější znázornění z hlediska zkoumaného hudebního parametru lze použít řadu příkazů pro: vypínání a zapínání vodorovné a svislé osy v grafu, nastavení barvy pozadí, určení toho, zda budou nebo nebudou některé MIDI tóny v grafu zobrazeny, a také definování barvy a velikosti tónů na základě jejich hlasitosti nebo MIDI kanálu, zapnutí a vypnutí barevných čar v grafu, zobrazujících např. počet tónů za sekundu, jejich intenzitu, míru konsonance nebo disonance, a také intervaly v intervalovém vektoru, změny parametrů, použitých pro výpočet délky poklesu melodické linie, změny barev intervalů apod. Pro zjištění intervalového obsahu v jakékoliv kolekci tónů jsou (jak už bylo naznačeno) použity intervalové vektory - např. [0, 0, 1, 1, 1, 0]. Každá položka v nich vyjadřuje jiný druh normalizovaného intervalu (tzn. inverze a oktávové posuny jsou ignorovány) - [ půltón, celý tón, malá tercie, velká tercie, kvarta, triton]. Např.: půltón = malá 2, velká 7, malá 9 atd., celý tón = velká 2, malá 7, velká 9 atd., 228
malá tercie = malá 3, velká 6, malá 10 atd., velká tercie = velká 3, malá 6, velká 10 atd., kvarta = čistá 4, čistá 5, čistá 11 atd., triton = zvětšená 4, zmenšená 5, zvětšená 11 atd.
Tento program má komplexní postupy pro vytváření intervalových vektorů a nabízí určité volby, pomocí nichž lze řídit způsob výpočtu vektorů. Patří sem např.: určení míry, s jakou daný pár tónů ovlivňuje podobu intervalových vektorů, vycházející z hlasitosti tónů – dva velmi silné tóny totiž mohou do intervalového vektoru přispívat více než jiné slabší tóny (samozřejmě pokud jsou všechny součástí jednoho akordu), označení tónů, které by mohly přispívat do intervalového vektoru dokonce i po ukončení jejich znění díky dozvuku místnosti – tento parametr lze ovládat pomocí příkazu, týkajícího se délky doznění, zvážení, které z větších intervalů přispívají do intervalového vektoru zdánlivě méně z toho důvodu, že vyšší tóny pravděpodobně souvisí v sérii parciálních tónů s daným nižším tónem, tvořícím rozsáhlejší interval - tento parametr lze také modifikovat (z výchozího nastavení je vypnut) pomocí příkazu Formát/Intervaly, výpočet skutečnosti, zda se u stejných tónů jedná o unisono, nebo jeden tón; je to vlastně o měřítko toho, jak moc určitý tón (který může být zdvojen v unisonu nebo oktávě) vyniká nad všechny ostatní tóny akordu (např. v souzvuku z tónů C, C, C, E, C a G bude opakované C mít tendenci převážit intervalový obsah durového trojzvuku). Při zohlednění těchto pravidel může program vytvořit kontinuálně se proměňující intervalové vektory s pohyblivou desetinnou čárkou. Protože jsou ale tyto koncepty relativně nové, je výpočet podobných parametrů zatím spíše experimentální.
5.6.3 Programy pro realizaci alternativních ladění Dnes nabízejí možnost mikrointervalového ladění nejen hardwarové a softwarové syntetizéry, ale v podobě přelaďování MIDI dat i některé sekvencery (připojený softwarový nebo hardwarový syntetizér musí samozřejmě tento druh přelaďování podporovat). Změna ladění se provádí nejrůznějším způsobem – buď program nabízí některé předpřipravené možnosti (např. interval mezi dvěma tóny jiného než dvanáctitónového rovnoměrně temperovaného ladění je násobkem nebo zlomkem běžného půltónu), nebo existuje možnost nastavovat odladění tónu o 50, 100 nebo více centů směrem nahoru i dolů, měnit plynule poměr běžného půltónu a nejmenšího intervalu stupnice apod.; ideální variantou – i když nejpracnější - je možnost přeladění všech tónů klaviatury libovolným způsobem. Některé aplikace nabízejí možnost hry v temperovaných i netemperovaných stupnicích etnické hudby, jiné poskytují různá historická ladění evropské hudby. Nejpropracovanějším programem v této oblasti je Scala - v oblasti ladění umožňuje realizovat prakticky vše (byť jej bohužel nepodporují úplně všechny hardwarové i softwarové syntetizéry). Tato podkapitola není koncipována jako výčet všech syntetizérů a sekvencerů s možnostmi alternativního ladění včetně konkrétního popisu jejich možností v tomto 229
směru (to by výrazně narušilo proporcionalitu práce). Bude představeno jen několik programů, které se ale něčím neobvyklým v této oblasti liší od ostatních (jeden z nich např. umožňuje využívat přirozeného ladění, další obsahuje předdefinovaná ladění historická a etnická, samozřejmě nesmí díky své komplexnosti chybět program Scala).
MjHarmonicPingOnly Freewarová plugina od Magnuse Jonssona ze společnosti Smartelectronix pro Windows i Mac OS X je vlastně syntetizérem s možností přirozeného ladění. Aktualizovaná verze pochází z roku 2005.
Obr. 192: Okno programu MjHarmonicPingOnly
Řídící MIDI klaviatura je rozdělena na dvě části pro ovládání harmonických a subharmonických tónů.
Lze nastavovat tyto parametry: základní oktávovou polohu, přeladění o určený počet půltónů, jemné doladění, celkovou hlasitost, segmenty amplitudové obálky decay a release, glissanda mezi jednotlivými tóny, odřezávací frekvenci filtru, hloubku a rychlost vibrata. Syntetizér také reaguje na pitch bend, modulační kolečko a sustain pedál.
Krátký video manuál můžete nalézt na následující adrese: http://www.youtube.com/watch?v=7dJQJFDPgSk 230
Regula Freewarový program od společnosti Xoxos pro operační systém Widows – syntetizér s možností mikrointervalového ladění.
Obr. 193: Okno programu Regula
Zvuk nástroje je velmi distortivní, zajímavá je ale u něj zejména možnost různých ladění (při použití neobvyklých tónových terénů je kvůli jejich čitelnosti vhodnější zvolit méně zkreslené zvukové barvy). Program má dvě verze – Regula (obsahující 67 alternativních temperatur) a Irregula (s laděním pythagorejské 17 tónové stupnice, která se používá v arabských laděních). Přiřazování tónů stupnic jednotlivým klávesám klaviatury se provádí běžným způsobem - v případě menšího počtu tónů v oktávě než 12 budou některé klávesy hrát stejný tón, naopak u ladění s větším počtem tónů bude další oktáva začínat na určité klávese nad běžnou oktávou. Následující seznam obsahuje některá z ladění nástroje. Evropská (většinou historická) ladění: Agricolův pythagorejský monochord Aronovo středotónové ladění Agricolův monochord čisté durové ladění čisté mollové ladění Erlangenův monochord Foglianovo-Aronovo středotónové ladění Foglianův monochord Galileiho aproximace Kellnerovo ladění Kirnbergerovo ladění č. II Kirnbergerovo ladění č. III ladění Silbermann I ladění Silbermann II 231
ladění Werckmeister II – VI ladění Young loutnové ladění Johna Dowlanda Malcolmův monochord Marpurgův monochord Mercadierovo 1/12-1/6-nové komatické ladění Mersenneova aproximace Mersenneovo loutnové ladění Mersenneovo spinetové ladění Montvallonův monochord Neidhardtovo kruhové (cirkulární) ladění Pythagorejské ladění Ramisův monochord Romieuovo ladění Rossiho 2/9-nové komatické ladění Scarlattiho ladění Schlickovo teoretické ladění Stanhopesovo 1/3-nové komatické ladění Valottiho ladění Van Zwolleovo ladění větší středotónové ladění Wiliama Byrda. 7 tónové rovnoměrně temperované ladění (ET) 9 tónové ET 10 tónové ET 11 tónové ET
Etnická ladění: Abu saliko Bhatkhande Buzurk Higazi Husaini Injera Iraq Isfahan Kirafkand Ling lun (heptatonika) Ling lun (pentatonika) Maqamat: vychází ze Safi al-din Nawa Pajara Pelog Rast Rawahi Shrinivas Slendro Ussad Zankulah
232
Scala Freewarový program, který jeho autor Manuel Op de Coul vytvářel v letech 2001-2012. Je určen pro platformy Windows, Mac OS X (10.4 a vyšší), Linux a Unix; pro jeho vznik byl použit programovací jazyk Ada. Jeho možnosti jsou mimořádné a s žádným podobným programem v současné době nesrovnatelné slouží pro experimentování s hudebním laděním (stupnicemi v přirozeném ladění, historickými temperaturami, mikrotonálními a makrotonálními tónovými terény, etnickými stupnicemi atd.).
Obr. 194: Hlavní okno programu Scala s oknem pro editaci stupnic
Program podporuje úpravu stupnic, jejich srovnávání, analýzu, ukládání, přelaďování elektronických nástrojů, generování MIDI souborů a změnu jejich ladění apod. - vše integrováno do jediné aplikace s širokou škálou matematických postupů. Kromě toho je pro tento program volně dostupná extrémně rozsáhlá knihovna stupnic. Aplikace také disponuje širokou škálou grafických možností geometrického zobrazení různých pojmů z oblasti teorie ladění, které v současné době může v omezené podobě nabídnout pouze program Tune Smithy. Ovládání programu je flexibilní – jednotlivé intervaly lze např. ukládat ve zlomcích i centech a kombinovat tyto verze (i s dalšími) dokonce v rámci jediné stupnice. Stupnice lze konstruovat zcela od začátku, nebo využít rozsáhlých knihoven, které zahrnují např. stupnice: rovnoměrně temperované dobře temperované 233
pythagorejské a středotónové harmonické polychordální Dwarfovy Euler-Fokkerovy Fokkerovy bloky „démanty“ Harryho Partche Wilsonovy sady atd.
Je začleněna i široká sada příkazů pro nejrůznější funkce, včetně tvorby dalších druhů stupnic, jakými jsou např. trojzvukové, kruhová zrcadlení, kruhové temperatury atd.
Program nabízí tyto možnosti: přehrávání tónů stupnice - několik různých oken umožňuje modifikovat nastavení v rámci odlišných variant, jakými jsou zvuková karta, softwarový MIDI syntetizér nebo externí nástroj, rozhranní příkazového řádku - rozeznává přes 600 příkazů pro analýzu stupnic a jejich zpracování; příkazy jsou tvořeny velkými i malými písmeny a většinu z nich lze i zkrátit, zobrazení výstupu pomocí textových souborů, export přelaďovacích dat do různých syntetizérů – využívá se interních přelaďovacích tabulek, vzniklá data lze uložit jako MIDI soubor nebo je poslat přímo do nástroje nebo zvukové karty; kompatibilita je zajištěna v případě následujících programů a programovacích prostředí: Alphakanal Automat AnaMark Big Tick Angelina, Rainbow a Rhino Bitheadz Unity Cakewalk Dimension Pro Cakewalk Rapture Cakewalk Z3ta+ Camel Audio Alchemy a Cameleon5000 ChucK crusherX-Mac! CSound DashSignature EVE one E-mu Morpheus E-mu Proteus series Ensoniq EPS/EPS16/ASR10 Ensoniq TS-10/TS-12 Fluidsynth (iiwusynth) HERCs series, Abakos Pro Kemper Digital Virus Korg M1, M1R Korg X5DR Korg OASYS PCI (zvuková karta) LinPlug Albino 2, Alpha 2, CronoX, Octopus, Organ 3 a Sophistry Manytone ManyStation, ManyGuitar, ManyOne Marion MSR-2 234
Max Magic Microtuner pro Max/MSP a Pluggo MIDI Tuning Standard - jak celkový výpis přeladění, tak přelaďování jednotlivých tónů, 3 bytový, podporovaný v Timidity, Audio Compositor, E-mu: Proteus 3, UltraProteus, Audity/Proteus série 1000 a 2000, Virtuoso 2000, Proteus FX, Orbit, Planet Phatt, B3, Carnaval, Ensoniq: ASR-X, MR Rack, MR-61, MR-76, ZR-76, Turtle Beach: Multisound, Monterey, Maui, Tropez, Rio MIDI Tuning Standard 2 bytový oktávový výpis přeladění MIDI Tuning Standard 1 bytový oktávový výpis přeladění Modartt Pianoteq 2 Mutagene Mukoco, Macomate 88 Omringen Oblivion Native Instruments Absynth 2 (pomocí souboru ve formátu GLY) Native Instruments FM7 a Pro-52/Pro-53 Native Instruments Kontakt 2 (pomocí souboru skriptů) Native Instruments Reaktor (pomocí souboru půltónů, nebo NTF) Pure Data Straightliner Robina Schmidta Roland řady GS & JV/XP Roland Fantom-X6/X7/X8 Roland V-Synth - verze 2.0 Roland Virtual Sound Canvas, SC-8850 Smart Electronix Foorius Spectrasonics Omnisphere Synapse Audio Orion Pro Synthesis Technology MOTM-650 Synthogy Ivory Timidity, Audio Compositor MIDI Tobybear Helios VAZ Plus, 2001 a Modular, VirSyn Cube, Cantor, Poseidon a TERA 2Xponaut Voice Tweaker Yamaha DX7II/TX802 Yamaha SY77/TG77/SY99/VL-1/VL-7 Yamaha TX81Z/DX11/DX27/DX100/V50 (jak oktávový výpis přeladění, tak kompletní klaviatura) Yamaha řady XG Yamaha VL70m WayOutWare TimewARP 2600 Wusik Wusikstation v2 Xenharmonic FMTS VSTi Zebra 2.0 softsyntetizér, mapování klaviatury - v případě stupnic, obsahujících více nebo méně tónů v oktávě než 12, lze snadno přiřadit stupně stupnice klávesám standardní klaviatury (program obsahuje sadu příkladů mapování klaviatury pro stupnice nejrůznějších druhů, které mohou být rychle přizpůsobeny uživatelským potřebám), možnost přelaďovat existující MIDI soubory - standardní MIDI soubor může být konvertován do jakéhokoliv jiného ladění pomocí příkazů pro pitch bend nebo přelaďovací specifikace MIDI Tuning Standard,
235
tvorba MIDI souborů z mikrotonální „partitury“ (textového souboru, který může být vytvořen pomocí editoru, nebo je programem Scala vygenerován z MIDI souboru) - přelaďování se realizuje jak pomocí příkazů pro pitch bend, tak v reálném čase změnami naladění jednotlivých tónů díky MIDI Tuning standardu, rozpoznávání více než 1200 hudebních modů - jakoukoliv stupnici lze zkontrolovat, zda neobsahuje nějakou aproximaci existujícího modu, více než 450 notačních systémů - tóny mohou být pojmenovány s ohledem na existující způsoby zápisu mikrotonálních posuvek, rozpoznávání více než 500 souzvuků - lze hledat výskyt těchto souzvuků v jakékoliv stupnici, dostupnost více než 3900 stupnic - je možné je volně stáhnout z webové stránky.
5.6.4 Programy pro řízení amplitudy Nejedná se o obvyklé efektové procesory pro úpravu hlasitosti typu kompresor, limiter, expander atd., ale aplikace, umožňující neobvyklejší ovládání parametru dynamiky, s čímž může být spojena i změna dalších rysů původního materiálu. Amplitude Imposer – verze 1.00 Freewarová VST open source plugina z roku 2005 od Nialla Moodyho (ndc Plugs), určená pro operační systémy Windows i Mac OS X; k jejímu vytvoření byl použit programovací jazyk C++.
Obr. 195: Okno programu Amplitude Imposer
Amplitude Imposer pracuje tak, že použije amplitudovou obálku jednoho stereofonního vstupu pro modulaci druhého. Ten je možné amplifikovat, aby měl vyrovnanější úroveň, což se provádí tak, že pro druhý vstup existuje nastavitelná prahová úroveň - pokud úroveň signálu klesne pod tuto hranici, bude zesílena až k ní, takže zvuk bude nejen silnější, ale zejména amplitudově modulovaný (občas se takto bohužel zesílí i nízkoúrovňový šum signálu). Tato plugina má 4 vstupy a 2 výstupy, což nemusí být dostupné v případě všech hostitelských aplikací (možná bude proto potřeba použít modulární hostitelský program).
236
5.6.5 Programy pro ovládání hudebního prostoru Opět se nepůjde o běžné řízení umístění zvuku ve stereobázi, které lze staticky i dynamicky provést pomocí mixážních pultů, DAW apod., ale spíše o sofistikovanější a méně obvyklé aplikace. Meloncillo – verze beta Meloncillo je freewarový program pro operační systém Windows z roku 2009, který vytvořil Hanns Holger Rutz (Sciss) pro práci s hudebním prostorem.
Obr. 196: Okno programu Meloncillo (65)
Jedná se o standalone Java program - grafické rozhranní pro kompozici dynamického rozložení zvuku v prostoru. Poskytuje prostorový obraz scény a tradiční znázornění časové osy, což umožňuje přesně určovat trajektorie zvuků. Díky jeho GUI lze tedy umisťovat na scénu interagující objekty a upravovat jejich trajektorie, což generuje data, vyhodnocovaná aplikacemi pro zvukovou syntézu, jakými jsou SuperCollider 3, CSound nebo jakýkoliv jiný Open Sound Control server (např. Max/MSP). Koncept otevřeného pluginového rozhranní umožňuje opětovně měnit a přeprogramovávat algoritmy syntézy. Začleněné příklady obsahují i matici pro změny amplitudy, panoramy, Dopplerova jevu, filtrování, zkreslení a binaurální konvoluce. Program je open source. 237
V. I stereo to 5.1 converter Freewarová plugina Steva Thomsona z roku 2006 pro hostitelské aplikace, pracující v rámci operačního systému Windows. Cílem programu je úprava prostorového rozložení zvuku u již vytvořených nahrávek.
Obr. 197: Okno programu V. I stereo to 5.1 converter
Tato aplikace byla navržena pro převod stereofonního vstupu na audio výstup 5.1; poté mohou být tato data uložena do souboru a pomocí vhodného programu zakódována do zvukového souboru typu surround. I když samozřejmě nelze rozdělit původní záznam na jednotlivé kanály zcela identicky, jako když byly vytvořeny při původním nahrávání, je ale možné extrahovat z původního stereo záznamu informace o prostředí a ty využít při tvorbě verze s 5.1 kanály.
Program umožňuje: korekci šířky záznamu, která pomůže kompenzovat soubor zvukového zdroje, který byl původně zmixován jako příliš úzký nebo široký, využití nezávislých ovladačů pro přidání prostoru k zadnímu plánu zvuku, použití filtru, protože díky průchodu původního levého a pravého kanálu propustmi se reprodukuje původní stereofonní obraz, zapojení skupiny VST plugin s názvy fLfR, CLFE a sLsR (které jsou součástí balíčku); ty duplikují účinek aplikace V. I v párech kanálů u takového VST hostitelského programu, který nepodporuje multikanálové pluginy, jakou je právě V. I, „filmový režim“, při kterém se přesměrují některé frekvence dialogů z předního levého a pravého kanálu do středního, aby se dialog zvýraznil a přitom zůstal signál stereofonní, zapínat/vypínat účinek programu pro A-B monitorování efektu, zapnutí LFE kanálu (pro nízkofrekvenční efekt).
238
5.6.6 Programy pro převod audio signálu na MIDI data Tyto aplikace mají svůj smysl nejen v případě tvorby MIDI souborů skladeb z oblasti populární hudby pomocí automatického převodu z nahrávky namísto dřívějšího zápisu not na základě poslechu; jejich zajímavost spočívá podle názoru autora spíše v možnosti experimentovat „zahlcováním“ programu přísunem velkého množství nebo komplikovaného typu audio dat - začnou se tak generovat bizarní „parafráze“ originálu. Takto získané MIDI soubory je samozřejmě možné posléze editovat pro dosažení ještě originálnějšího vyznění. Některé z dále uvedených aplikací obsahují navíc ještě jiné zajímavé funkce. Super-Eel - verze 2.0 Freewarový program, který vytvořil Oded Streigold pro operační systém Windows XP/2000/ME/98; poslední aktualizace proběhla v roce 2005.
Obr. 198: Uživatelské rozhranní programu Super Eel
Program je schopen provádět tyto operace: vstupní audio signál je přetvořen na syntetizovaný výstupní zvuk, vstupní audio signál je přetvořen na MIDI data, která je možné přehrát jiným syntetizérem, vstupní MIDI data jsou přetvořena na syntetizovaný výstupní zvuk stejně jako u normálního VSTi, vstupní audio signál je procesován efektovým procesorem (program obsahuje efekty typu filtr, delay a distortion).
Converter – verze 1.5 Freewarová aplikace společnosti Sound Technologies z roku 2001 pro operační systém Windows 98/95; zpracovává MIDI data a je schopna i konverze audio signálu na MIDI zprávy. Program byl vytvořen jako profesionální systém pro sofistikované provádění MIDI skladeb v reálném čase v rámci živých akcí i ve studiu, jakožto vysoce univerzální, programovatelné a přehledné prostředí pro komerční i experimentální hudební produkci. Kromě procesování MIDI dat poskytuje aplikace také konverzi audio signálu na MIDI data s využitím několika kanálů filtrů a podpory herních rozhranní (např. joysticku a myši), což je možné v reálném čase (a dokonce i s využitím touchpadů nebo uživatelem vytvořených ovládacích ploch).
239
Obr. 199: Uživatelské rozhranní programu Converter
WIDI Audio To MIDI – verze 1.10 Plugina společnosti WIDISOFT pro operační systémy Windows i Mac OS X, která převádí audio signál na MIDI data. Program automaticky transformuje libovolné polyfonní audio soubory na MIDI zprávy v reálném čase; ty jsou poté posílány do MIDI kanálu hostitelské aplikace, do MIDI výstupu, nebo se zaznamenávají do vestavěného MIDI rekordéru. Tuto transformaci je možné řídit. K tomuto účelu se v hlavním okně programu zobrazují rozpoznané MIDI noty, souzvuky a spektrum audio signálu. Spektrogram umožňuje odhadnout přesnost analýzy a rozhodnout se tak pro změnu rozpoznávacích parametrů. Vestavěný ekvalizér mění relativní hlasitost tónů v různých frekvenčních oblastech, díky čemuž se dosahuje lepších výsledků (není např. analyzováno pásmo alikvotních tónů, které by vnášelo chybné výsledky). Dále je možné nastavovat míru polyfonie, tzn. počet hlasů výstupního MIDI signálu při nastavení na nízkou úroveň, jsou akceptovány pouze nejhlasitější současně znějící tóny, vyšší hodnoty zvyšují počet současně znějících rozpoznávaných tónů. Parametr s názvem Citlivost funguje obdobně.
240
Obr. 200: Hlavní okno programu WIDI audio to MIDI (86)
Program tedy umožňuje: změnit původní audio nahrávku na odpovídající tok MIDI dat, získat okamžitou transformaci (tzn. s nízkou latencí) z audia do MIDI při hře na hudební nástroj, detekovat v reálném čase akordy, použít MIDI výstup pro ovládání efektů, synchronizovat výstup MIDI zařízení s určitými audio událostmi.
Tato plugina je použitelná v jakýchkoliv hostitelských podporujících VST technologii; neexistuje ve verzi standalone.
programech,
Další informace lze nalézt na adrese www.widisoft.com.
5.6.7 Méně obvyklé MIDI ovladače Nezvyklý ovladač MIDI dat může pozitivně ovlivnit způsob práce s hudebním materiálem a přispět tak k větší tvořivosti kompozičního procesu. Dále uvedené kontroléry (někdy i komplexnější aplikace s dalšími funkcemi) mají nejrůznější podoby, pohybující se v kategorii řízení MIDI dat na základě převodu audio signálu, nebo také bizarních rozhranní (podobných aplikacím ze závěru předchozí kapitoly), které se pohybují na pomezí počítačových her. Wav4midi – verze 1.0 Freewarová aplikace pro operační systém Windows XP/2000/98 od společnosti Xoxos s poslední aktualizací z roku 2010; transformuje audio soubory na kontrolní MIDI zprávy. Program velmi pomalu přehrává soubory ve formátu WAV a převádí je na kontrolní MIDI data – využívá tedy audio signálu jako MIDI kontroléru.
241
Obr. 201: Uživatelské rozhranní programu Wav4midi
Aurora – verze beta 0.1 Freewarová aplikace společnosti IXI Audio z roku 2002 pro operační systémy Windows i Mac OS X je také speciální MIDI kontrolér; lze jej použít k posílání MIDI zpráv do jakéhokoliv externího zařízení nebo jiné aplikace.
Obr. 202: Okno programu Aurora
Po výběru výstupního MIDI zařízení (pomocí nabídky Device v pravém horním rohu hlavního okna programu) se budou klikáním na plochu okna rozsvěcovat různá barevná světla, která začnou kontinuálně posílat zprávy pro spuštění tónů, odpovídajících pozici světel vůči ose Y. Délka svícení a křivka změny intenzity světla závisí na délce stisknutí tlačítka myši.
242
Connector – verze beta 0.6 Freewarová aplikace od společnosti IXI Audio pro operační systémy Windows a Mac OS X s poslední aktualizací z roku 2008; jedná se o speciální přehrávač zvuku a současně MIDI ovladač.
Obr. 203: Okno programu Connector
Program pracuje s audio signálem i MIDI daty – pouze přehrává zvuk, jenom odesílá MIDI data, nebo obojí. Uživatel navrhuje systém konektorů, které mají své individuální vlastnosti; hlavní roli bude mít ovšem tzv. aktér, který „cestuje“ systémem a spouští zvuk a MIDI data, když se vloží nový konektor. Zdrojem zvuku a MIDI zpráv jsou tedy konektory, ne aktér – ten řídí informace, týkající se času, celkové hlasitosti zvuku a MIDI kanálu. Po označení konektoru (kliknutím, konektor zčervená) nebo aktéra (kliknutím na jeho reprezentanta na paletě aktérů) se jejich konkrétní vlastnosti zobrazí v oknech vpravo. Nodal – verze 1.9 Aplikace, která vznikla v Centru pro umění elektronických médií (Centre for Electronic Media Art) na Monash University v Austrálii, je určena pro operační systémy Windows i Mac OS X; poslední aktualizace pochází z roku 2013. Program generuje (obdobně jako v předchozím případě) MIDI data pomocí uživatelsky vytvářeného grafu a lze jej využít pro interaktivní improvizaci v reálném čase s herními prvky.
243
Obr. 204: Jedna z řady možných podob uživatelského grafu v programu Nodal (87)
Nodal je tedy aplikace pro generativní hudební kompozici, využívající uživatelsky definovaného prostředí, tvořeného uzly (hudebními událostmi) a jejich spojeními; síť je možné upravovat pomocí myši, počítačové klávesnice a MIDI klaviatury. Skladatel interaktivně definuje graf, kterým poté „prochází“ libovolné množství virtuálních interpretů, přehrávajících hudební události, se kterými se v grafu setkávají. Doba, kterou potřebuje interpret pro cestu z jednoho uzlu do druhého, je dána délkou spojení mezi uzly. Program rozpoznává a posílá MIDI informace, týkající se tónů, kombinace akordů, sekvencí a náhodných paternů uvnitř jednotlivých uzlů, a také data kontinuálních kontrolérů a pitch bendu. Zvuky je možné vytvářet pomocí vestavěného syntetizéru nebo kompatibilního MIDI hardwarového nebo softwarového nástroje.
Program nabízí tyto možnosti: lze měnit skladbu při jejím přehrávání – obsahuje v rámci sítě komplexní sekvence spínačů, ovládané MIDI klaviaturou nebo jiným MIDI zařízením, kompatibilitu s dalšími MIDI syntetizéry a nejrozšířenějším softwarem pro tvorbu digitálního audia, možnost fungovat díky vestavěnému syntetizéru i ve verzi standalone, definici vlastních křivek pro kontinuální kontroléry (např. volume, pan, modulaci).
Video ukázky činnosti programu lze nalézt na adresách https://youtube.googleapis.com/v/XPPh3QVZsWw a https://youtube.googleapis.com/v/VbFwJB-YF_k
MIDIplanes MIDIplanes je freewarová aplikace Nicolase Fournela pro operační systém Windows; poslední aktualizace pochází z roku 2011.
244
Obr. 205: Hlavní okno programu MIDIplanes (81)
Nabízí šest ploch pro tvorbu MIDI dat, ovládaných pomocí myši. Každá plocha vysílá dvě MIDI zprávy současně – jednu podle polohy vůči ose X, druhou podle polohy vůči ose Y. Druhy generovaných MIDI zpráv, stejně jako výstupní MIDI port a kanál je možné nastavit. Pro vznik MIDI zprávy stačí kliknout na plochu a začít myší pohybovat; při současném stisku klávesy Control se pohyb vůči ose Y uzamkne, při současném stisku klávesy Shift se naopak uzamkne posun vůči ose X. Pro další nastavování existuje mnoho jiných klávesových zkratek, mohou se dokonce pohybovat i osy. Program dále nabízí osm slotů pro uložení pozic vůči osám na všech šesti plochách. Aplikaci lze používat pro ovládání syntetizéru, nebo jakéhokoliv jiného MIDI zařízení. (sekvenceru apod.). Wmidi – verze 1.3 Freewarová aplikace opět od Nicolase Fournela pro operační systém Windows; díky ní je možné použít tablet k tvorbě tónů a kontrolních MIDI dat. Záleží nejen na pozici světelného pera vůči osám X a Y, ale i jeho úhlu vůči obrazovce a tlaku na ni. Barevná plocha v hlavním okně odpovídá grafickému tabletu, pozice pera na tabletu je reprezentována křížkem. Nakreslená čára zobrazuje směr pohybu pera, kulatá ploška odpovídá míře tlaku. Při stisknutí prvního tlačítko pera je aktuální tón nebo akord uzamčen a pohyb po tabletu bude generovat zprávy typu control change. Je také možné vymezit rozsah vznikajících hodnot a mapovací křivku. 245
Obr. 206: Hlavní okno programu Wmidi (82)
Program přehrává tóny ze zvolené stupnice (v seznamu je jich 270); pokud má pero i gumu, je možné ji použít ke spouštění akordů místo jednotlivých tónů (k dispozici je 24 druhů souzvuků). Počínaje verzí 1.3 lze také načítat obrázek na pozadí, při pohybu perem po tabletu se analyzují barvy jednotlivých pixelů pod kurzorem a odesílají se zprávy control change na základě odstínu barvy, její sytosti a jasu, nebo množství červené, zelené a modré komponenty v barvě pixelů. Aplikaci lze použít pro řízení syntetizéru, sekvenceru nebo jakéhokoliv jiného MIDI zařízení. Program byl navržen a testován pro tablety Wacom, ale byl už používán i na WinTab API; měl by být principiálně kompatibilní se všemi druhy tabletů.
246
6. Popis využití určitých programů při tvorbě několika autorových skladeb Tato kapitola obsahuje stručnou analýzu postupu vzniku několika autorových skladeb, při jejichž tvorbě byly použity některé z uvedených kompozičních programů (nebo záměrně dokonce pouze DAW, aby byla demonstrována dostupnost prostředků pro vybočení z běžného myšlenkového kompozičního procesu). Další aplikace, uvedené v této práci, jsou taktéž předmětem autorova zájmu, ale vzhledem k jejich počtu a také skutečnosti, že se zabývá kompozicí pro nejrůznější nástrojová obsazení od symfonického orchestru až po vlastnoručně vytvářené znějící objekty a zcela speciální na zakázku vyrobené bizarní elektroakustické nástroje, nebyl zatím vyčerpávající průzkum všech uvedených programů z časových důvodů možný. The Fractured Fractals, Fraktály 2062010, Fraktály 171120 Skladby, využívající programu Fractal music generator, vznikaly v letech 2009-12. V uvedené aplikaci byl vždy nejprve zvolen segment fraktálu (konkrétně tzv. Mandelbrotovy množiny) pomocí volby míry „zvětšení“, poté nastaveny parametry pro vytvoření MIDI souboru – tónový rozsah, tónový terén, délka tónů, tempo a počet taktů. Vygenerovaný soubor byl přenesen do piano roll editoru programu Cubase (kde je možné vidět jasnou souvislost mezi vzhledem původního segmentu fraktálu a rozložením MIDI tónů z hlediska jejich tónové výšky a umístění v čase). Dále byl materiál ve dvou ze tří zde předkládaných skladeb replikován v rámci jedné stopy s určitými – nestejně dlouhými - pauzami za sebou, totéž bylo provedeno v několika dalších stopách s určitým vzájemným časovým posunem a také změnou velikosti jednotlivých segmentů (tzn. jejich délky díky různé rychlosti přehrávání). Následně byly jednotlivým stopám přiřazeny různé syntetické zvuky, nebo pomocí sampleru i zvuky akustické. Tato „hrubá“ kostra skladby se poté na základě poslechu v rámci stop modifikovala drobnými změnami dynamiky (parametru velocity u jednotlivých tónů i celkového dynamického průběhu) a různými „variacemi“ segmentů (tzn. transpozicemi, změnami tónového terénu, vystříháváním určitých částí objektů atd.), docházelo i ke změnám poměrů hlasitosti jednotlivých vrstev, vzájemnému posunu objektů v různých stopách, a na závěr v některých případech i k přehrávání určitých úseků skladby odlišnou rychlostí využitím tzv. Tempo tracku, čili stanovením plynulých i skokových tempových změn. Obecně lze tedy konstatovat, že hudební data (tzn. MIDI soubor), vygenerovaná transformací fraktálu, je možné „pietně“ zachovat (ačkoliv se již v této fázi kompozičního procesu – jak už bylo řečeno – skladatelův vklad a tím i posun v převodu jednoznačně projevuje), což autor na základě poslechu a možností syntetických zvuků shledává jako málo zajímavé, nebo MIDI soubor (jak už bylo popsáno) následně zmnožit a barevně, dynamicky, vzájemnými časovými vztahy atd. rozrůznit. Takto vzniklý audio materiál je samozřejmě možné ještě dále zpracovávat libovolným způsobem pomocí dalšího vrstvení, stříhání, modifikace zvuku efektovými procesory atd. Vazba na původní zdroj materiálu je tak čím dál latentnější, což může a nemusí být záměrem autora. V případě jasně dešifrovatelné 247
spojitosti s původním fraktálem by se jednalo o skladbu na hranici pouze instruktážního převodu nehudebního prvku do zvukové roviny, čili o princip sonifikace, v případě větších až zásadních hudebních transformací výchozího tvaru by potom šlo jen o využití posluchači skrytého výchozího inspiračního zdroje (paralelu k tomuto procesu lze nalézt ve výtvarném umění v rámci abstraktního expresionismu a zejména informelu, kde jsou spodní vrstvy obrazu také téměř úplně skryty). V této situaci se samozřejmě nabízí otázka, do jaké míry má smysl využívat výchozí fraktálovou strukturu a ne jakýkoliv jiný počáteční materiál; na tuto otázku však nelze jednoznačně zodpovědět, protože tento problém souvisí s řadou okolností. Pokud vyloučíme případ nezkušeného skladatele a chápeme, že je tohoto postupu použito zcela vědomě a záměrně, může se buď jednat o souvislost s mimohudební rovinou skladby (např. znázornění principu latence, tzn. spíše o určitý obsahový koncept), nebo původní materiál přece jen určitým způsobem „prosvítá“ (obdobně jako u obrazů, vytvořených v rámci zmíněných výtvarných stylů), a dává tak skladbě jiný charakter, než při odlišném způsobu vzniku. Stejně tak není ovšem nikde psáno, že není možné vytvořit velkou množinou transformací hudbu naprosto vzdálenou výchozímu materiálu – důležitý je pouze konečný výsledek, kterým je hudební kvalita kompozice. Skladba The Fractured Fractal (viz přiložené CD – track č. 1) se z hlediska vazby výchozího převedeného segmentu Mandelbrotovy množiny (viz okno piano roll editoru) na výslednou kompozici nachází kdesi „uprostřed“. Jak napovídá obrázek celého projektu v programu Cubase, byly jednotlivé segmenty seřazeny do pěti stop a nejrůznějším způsobem zpracovány na základě sluchové kontroly výsledku.
Obr. 207: Snímek piano roll editoru s MIDI daty, které vznikly převodem z fraktálního obrazce
248
Obr. 208: Hlavní okno programu Cubase s projektem skladby Fractured Fractals
U skladeb Fraktály 2062010 (viz přiložené CD – track č. 2) a Fraktály 17112009 byly výchozí struktury modifikovány daleko důkladněji (byť chromatický terén se vyskytuje v případě všech zmíněných skladeb – ten by ovšem mohl být snadno změněn v celé skladbě nebo jejích částech na základě zvoleného klíče pomocí určitého filtru, nebo „promazáním“ eventuálně transpozicí některých tónů „ručně“ (což není tak pracné, jak by se mohlo zdát); také je možné aplikovat jedno nebo více střídajících se mikrointervalových ladění.
Obr. 209: Piano roll editor skladby Fraktály 2062010
Zejména v případě skladby Fraktály 17112009 byla úprava výchozího materiály všemi „dostupnými prostředky“ výrazná – záměrně byl totiž zvolen 249
segment Mandelbrotovy množiny, který je graficky (zejména při použití více barev) velmi zajímavý, po převodu na MIDI data však vysoce entropický (viz níže uvedený snímek piano roll editoru). Proto byla potřeba velká míra modifikace, která měla zabezpečit dostatečnou kontrastnost (určitá „monolitičnost“ ale zachována být měla pokud by byla cílem skladba výrazně kontrastní, bylo by samozřejmě daleko vhodnější použít jiné části množiny). Proběhly úpravy parametru velocity, využito bylo i pitch bendu, modulace atd. (viz obrázek celého projektu v programu Cubase).
Obr. 210: Snímek piano roll editoru skladby Fraktály 17112009; MIDI data vznikla převodem velmi komplikovaného segmentu Mandelbrotovy množiny, který se objeví při velkém „zvětšení“
Obr. 211: Hlavní okno programu Cubase s projektem skladby Fraktály 17112009; výchozí materiál (viz předchozí obrázek) byl zpracován řadou způsobů
250
Letokruhy (viz přiložené CD – track č. 3) Tato skladba vznikla na základě v podstatě velmi banálního impulzu – výchozím materiálem byla fotografie starého pařezu, pořízená na lesní vycházce mobilním telefonem. Takto vzniklý snímek byl poté zpracován do pěti různých verzí pomocí běžných programů pro grafické úpravy, takže výsledné vizuální tvary jsou téměř zcela abstraktní (vazba na původní přírodní materiál hrála při tvorbě skladby jen malou roli (viz dále), takže ztráta možnosti dešifrovat zdroj inspirace nebyla z významového hlediska podstatná; originál byl prostě sám o sobě zajímavý jako ryze geometrická struktura). Jednotlivé obrázky jsou stále „temnější“ (byť záměrně ne zcela „jednosměrně“, ale s určitými „návraty“). Poté byly tyto grafické předlohy na základě předem připraveného formálního projektu zpracovány programem Coagula Light 1.666 s různým nastavením délek výsledného zvukového objektu (od několika vteřin do několika minut), odlišnou výškovou polohou, mírou frekvenčního rozsahu, dynamikou atd.; ve výsledku jsou zvukové objekty sestaveny pomocí programu Cubase za sebe a nad sebe. Původní obrázky jsou také propojeny do „pásu“ na základě výsledné optimální hudební verze. Program Coagula používá aditivní syntézu sinusových vlnových průběhů; konečná zvuková podoba mohl být dosažena dalším zpracováním efektovými procesory, určitý „retro zvuk“ měl ale lehce konotovat cosi vzdáleného v čase (což je jediná vazba na počáteční zdroj inspirace – pozůstatek kdysi živého organismu).
251
Obr. 212: „Grafická partitura“ skladby Letokruhy, složená z pěti částí
Hommage á Vladimír Boudník (viz přiložené CD – track č. 5) Jako výchozí materiál byla použita parafráze na grafiku známého výtvarníka (jednak z důvodů pocty umělci, jednak proto, že dílo vypadá jako grafické partitury např. Xenakisových skladeb). Cílem bylo tedy vytvoření kompozice, která co nejvěrněji a bez velkých úprav respektuje grafickou předlohu. I zde ale zůstává prostor pro kompoziční ovlivnění výsledku – určení délky vzniklého zvuku, jeho 252
frekvenčního rozsahu (který se může pohybovat v hodnotách Hz nebo statisíců Hz – v tomto případě je samozřejmě úsek nad 20 000 Hz využit pro záměrnou tvorbu aliasingu, způsobujícího zkreslení, podobné frekvenční modulaci) a dynamického průběhu. Původní obrázek byl tedy převeden do nepravých barev pomocí běžných programů a dále částečně upraven, poté zpracován programem Coagula. Převaha jedné barvy však způsobila, že těžiště stereobáze bylo vychýleno na stranu. Proto byla vytvořena ještě jedna verze se stereobází opačnou, a vložena synchronně do další stopy; rozložení v prostoru bylo pak ještě obohaceno odlišným dynamickým reliéfem obou stop.
Obr. 213: „Grafická partitura“ skladby Hommage á Vladimír Boudník
Odjinud jinam 2 (viz přiložené CD – track č. 6) I vznik další skladby souvisí s převodem obrázku na hudbu, byť komplikovanějším; vygenerovaný zvukový soubor tvoří navíc pouze jednu vrstvu celkové struktury kompozice. Východiskem byla autorova skladba Odjinud jinam pro kovové bicí nástroje a mgf. pás; bicí nástroje jsou zde jednak běžné a přesně naladěné (paličková zvonkohra, deskové zvony), jednak speciální neladěné (dvě zavěšené dlouhé pásové pily, dvě hi-hat z čínských činelů a dva čínské wind-gongy větších rozměrů); akustické zvuky se tedy občas – i díky způsobům hry – pohybují na hranici zvuků elektroakustických). Součástí původní kompozice je i elektroakustická složka, tvořená pěti segmenty s délkou od několika desítek vteřin po několik minut; má naopak téměř charakter hudby akustické – výchozími zvuky jsou samply flétny a žesťových nástrojů. Jedná se o virtuózní skladbu pro sólistu na bicí nástroje (který spouští současně i úseky EA hudby) s celkovou délkou cca 9 minut. Psaná partitura skladby byla přepsána do MIDI dat a rozdělena do různých stop s odlišnou elektroakustickou zvukovou barvou (šlo tedy o jakési přeinstrumentování původní verze, ovšem daleko důkladnější, protože kromě barvy byly změněny i tónové terény – z 12 tónového temperovaného ladění na mikrointervalové). Na příslušná místa byly vloženy i původní EA vrstvy, ovšem značně elektroakusticky modifikované, dále projekt obsahuje i kompletní nahrávku původní skladby, změněnou k nepoznání pomocí řady efektů, a v neposlední řadě i materiál, vzniklý převodem grafické MIDI partitury opět do zvuku jiným způsobem, než pomocí softwarových syntetizérů. Snímek piano roll editoru s přepsanou MIDI partiturou původní skladby byl totiž upraven obvyklými aplikacemi a grafickou částí programu Coagula a následně v přesně stejné délce, jakou měla nahrávka původní 253
skladby, vyexportován z tohoto programu jako zvukový soubor, vložený poté do projektu výsledné nové kompozice. (Vzhledem k tomu, že MIDI verze původní partitury v piano roll editoru je znakem originální partitury, je potom upravená grafická verze „MIDI partitury“, čili piano roll editoru, metaznakem; opětná zvuková podoba, vygenerovaná programem Coagula, pak meta-metaznakem originálu.) Takto vzniklý hudební objekt je ovšem – jak už bylo řečeno - pouze jednou z vrstev výsledné skladby na rozdíl od autorovy kompozice Malování v MIDI (viz dále), kde je tento „meta-meta...znak“ hlavním zvukovým materiálem skladby. Jednotlivé zvukové vrstvy byly poté pečlivě smíchány, takže bylo pozměněno i hierarchické postavení jednotlivých složek původní skladby. Výsledek připomíná původní verzi pouze velice latentně – občasným „zábleskem“ kovového zvuku.
Obr. 214: Část graficky upraveného snímku přepisu autorovy původně akustické skladby Odjinud jinam do MIDI dat v piano roll editoru; tento obrázek byl opět transformován programem Coagula na zvuk, použitý po úpravě jako jedna z vrstev výsledné elektroakustické kompozice
Malování v MIDI (viz přiložené CD – track č. 7) V tomto případě byl pro převod vizuální informace do hudební použit jednak program pro tvorbu zvukového vzorku převodem z obrázku (opět aplikace Coagula Light 1.666), jednak piano roll editor programu Cubase. Výchozím vizuálním materiálem byla fotografie jednoho z autorových znějících objektů, který má rozměry přibližně 2,3 metrů na výšku a 3,5 metrů na šířku (jedná se záměrně o víceméně dvourozměrný objekt), obsahující jedenáct segmentů (v době vzniku analyzované skladby pouze deset – jedenáctý byl posléze přidán z estetických důvodů). Nástroj se rozeznívá různými paličkami, smyčcem, drnkáním atd., zvuk je snímán snímačem a elektroakusticky modifikován. Objekt rovněž slouží jako spouštěč předem připravených různě dlouhých samplů s ryze elektronickým zvukem.
254
Obr. 215: Autorův znějící objekt s názvem Soundscapes (podle stejnojmenné týmové kompozice, v níž byl poprvé použit)
Zvukové vzorky, vzniklé transformací fotografie zmíněného objektu, byly v popisované skladbě spouštěny MIDI událostmi – jejich „partituru“ tvořil zjednodušený obrázek zmíněného objektu, který byl do piano roll editoru pracně nakreslen pomocí myši (byly tedy vytvořeny MIDI události s délkou a tónovou výškou, určenou vertikální i horizontální pozicí událostí v rámci obrázku objektu).
Obr. 216: Výsledek „ručního“ překreslení přibližného tvaru objektu do piano roll editoru programu Cubase
255
Toto překreslení je samozřejmě pouze přibližné (a není ani provedeno podle výše uvedené fotografie, která zobrazuje objekt z úhlu, ale podle skutečné podoby nástroje z frontálního pohledu) – jednak jej nelze provést tímto způsobem zcela přesně, jednak ani naprostá přesnost hudební kvalitu výsledku samozřejmě nijak nezaručuje (existují ale programy pro převod obrázků do MIDI dat, zmíněné i v této práci, které by transformaci přesně provést dokázaly). Korekce formální logiky skladby, které jsou při tomto způsobu práce obvykle nezbytné, byly provedeny pomocí úpravy hlasitosti jednotlivých tónů, celkovým dynamickým průběhem atd. V případě této kompozice bylo také využito již dříve popisovaných možností práce s MIDI soubory – např. vrstvení (s různým časovým posunem) stejných i různě „velkých“ kopií obrázku (tzn. odlišně rychle přehrávaných), vystřižení určitých segmentů „MIDI obrázku“, spojeného s výškovou transpozicí atd. - viz obrázek projektu v programu Cubase. I v tomto případě se tedy jedná o metaznakovost, protože překreslená podoba objektu do piano roll editoru je znakem původní znějící sochy, zvukový vzorek je znakem znaku (protože sampl je znakem fotografie, ta znakem původního objektu). Hudební materiál je tedy odvozen co nejvíce z jednoho zdroje (znějícího objektu), aniž by byl v tomto případě použit jediný akustický nebo nějak modifikovaný původní zvuk objektu. Odvození je tedy provedeno tzv. „na dálku“, „na sucho“, protože se při něm nevychází z hudebněstylizačních možností hudebního nástroje, ale z jeho vizuální podoby – vazba na prvotní impulz je tedy z hlediska tvorby kompozice velmi úzká, byť není sluchově nijak rozpoznatelná. Jedná se o zcela obecný koncept, který může být dále jakkoliv rozvíjen; je např. možné použít tuto skladbu jako elektroakustický podkres pro „živou“ hru na objekt, nebo výše popsaným způsobem vygenerovat pro tyto účely elektroakustickou vrstvu novou.
Obr. 217: Okno projektu skladby, v němž lze vidět jak původní nakreslený obrázek znějícího objektu, tak jeho různě zkrácené a délkově i výškově modifikované verze
256
Metamorfózy (viz přiložené CD – track č. 9) Tato kompozice je taktéž „meta meta ... znakem“, tentokrát ovšem sousoší surrealistického malíře Maxe Ernsta Král a královna a postav z obrazů, jejichž tvůrcem byl malíř Giorgio de Chirico. Východiskem byla totiž skladba z roku 2002 s názvem Surrealistický objekt pro speciální stejnojmenný hudební nástroj, rozeznívaný jedním hráčem. Cílem byl tehdy vznik kompozice pro zcela nezvyklý a autorem skladby současně navržený a vyrobený speciální zvukový zdroj z oblasti tzv. živé elektroniky s výtvarným přesahem, mimohudebním obsahem pak evokace „surreálných vizí“. Surrealistický objekt je - stejně jako řada jiných autorových nástrojů - tvořen vlastním akustickým zdrojem zvuku a elektroakustickým zařízením, modifikujícím původní signál. Od ostatních prací autora se ale liší mírou vizuální propracovanosti; vlastní socha je přes dva metry vysoká a přibližně jeden a půl metru široká ve tvaru velmi stylizované lidské postavy s „korunou“ na hlavě, s „pláštěm“ přehozeným přes levou ruku (ve skutečnosti spíše „pod levou rukou“), držící „kopí“, „štít“ a „trojzubec“ v ruce pravé; zezadu nad levou rukou ční diagonálně směrem vzhůru trojúhelníkovité „křídlo“ (viz foto). Amplifikace a elektroakustická modifikace zvuku se provádí pomocí sady pěti snímačů, upevněných na vhodná místa jednotlivých částí nástroje; v koncertní verzi jsou tyto signály smíchány v požadovaných dynamických poměrech v mixážním pultu a vedeny do sériově zapojených multiefektových procesorů ZOOM 2020 a 9001; následně pak do zesilovače a reproduktorů. Při natáčení skladby ve studiu byly signály ze snímačů přivedeny také do mixážního pultu a procesory zapojeny do efektových sběrnic jednotlivých stop, což umožnilo nejen libovolné rozmístění signálů do stereobáze, ale i maximální možnost ovlivnění výsledné zvukové a dynamické podoby snímku při závěrečném míchání. Autor se snažil – stejně jako u předchozího objektu (viz výše) - o maximální zvládnutí estetické stránky, tzn. jeho tvaru, rozměrů, zpracování povrchu i volbu barev, ale i v tomto případě se z hlediska soudobého výtvarného umění samozřejmě nejedná o žádnou inovaci, mj. i proto, že - jak už název napovídá - inspirací byly výtvarné počiny z období přibližně dvacátých a třicátých let minulého století, pojaté zde navíc záměrně lehce naivně. Surrealistický objekt je tedy jakási výtvarná „hommage“ a současně hudební nástroj, působící na scéně vedle nástrojů běžných „osvěžujícím dojmem“ nejen z důvodů nezvyklých způsobů rozeznívání i vlastní skutečnosti hry na výtvarný artefakt, ale zejména kvůli vizuální stránce, kterou lze umocnit ještě vhodným scénickým nasvícením. Jak vizuální podoba objektu, tak nahrávka výsledné skladby pro něj (čili podoba zvuková), se staly základem nové – přibližně devítiminutové - multimediální kompozice s názvem Metamorfózy. Její hudební část vznikla na základě vícestopého projektu v editačním programu Cubase; řada vrstev pochází jednak ze segmentů nahrávky původní elekroakustické skladby Surrealistický objekt, které byly ale velmi výrazně modifikovány pomocí různých efektů (reverb, distortion, vícepásmový kompresor, chorus, flanger, kruhový modulátor atd.) a poté sestaveny montážní metodou do výsledného tvaru, jednak z úseků, vzniklých transformací fotografie objektu na zvuk pomocí programu Coagula, výrazným „roztažením“ tohoto zvuku v čase a nakonec rozdělením na tři segmenty (vazba mezi zvukem a obrazem je tedy v tomto případě tvořena jen jednou z dvanácti stop projektu – byť velmi podstatnou). Původní skladba i stejnojmenný nástroj, na němž byla
257
realizována, se tedy v hudební rovině nové multimediální kompozice, podílí svou zvukovou i optickou podobou.
Obr. 218: Autorova znějící skulptura s názvem Surrealistický objekt
258
Obr. 219: Okno projektu skladby Metamorfózy s rozmístěním jednotlivých segmentů procesované původní elektroakustické stejnojmenné kompozice pro tento nástroj v různých stopách včetně segmentů ve čtvrté stopě, vzniklých transformací fotografie objektu na zvuk pomocí programu Coagula a následnými délkovými úpravami
Vizuální část Metamorfóz tvoří s hudbou přesně synchronizované video, které je sledem fotografií segmentů nástroje i jeho celku; tyto fotografie jsou zpracovány buď jen částečně (viz následující obrázek), nebo daleko výrazněji (ať již pomocí různých filtrů, nebo formou koláží – obr. 221).
Obr. 220: Graficky lehce upravená fotografie původního znějícího objektu, která byla (kromě mnoha dalších) použita pro vizuální část multimediální kompozice Metamorfózy
259
Obr. 221: Další obrázek, použitý pro vizuální část multimediální kompozice Metamorfózy; tentokrát byla úprava pomocí stříhání, kopírování a vkládání značná
Tyto fotografie jsou „rámovány tmou“ a „vynořují se“ pomalu nebo rychle, prolnutím s další fotografií nebo naopak „střihem“ a to v rychlejším nebo pomalejším tempu apod.; dramaturgie byla diktována charakterem hudební části kompozice a výraznými tektonickými momenty. Deformace, Diagonály, Křivky Skladby vznikly opět převodem grafického „gesta“, tentokrát ovšem oproti předchozím případům vytvořeného zdánlivě nejjednodušší možnou metodou – „volným“ kreslením v piano roll editoru programu Cubase pomocí nástroje Štětec. Tento způsob transformace vizuálních dat na hudební informace do popisu využití specializovaných programů zdánlivě zcela nepatří, protože se jedná pouze o využití funkce, která je dostupná v rámci nástrojů pro zadávání MIDI událostí do piano roll editoru v MIDI sekvenceru. Do tohoto výčtu však byly ukázky takto vzniklých skladeb zařazeny právě z toho důvodu, že není vždy bezvýhradně nutné využít pro podobné operace speciálního softwaru. Křivky, tvořící základ hudební struktury, vznikly u následujících skladeb ryze na základě kresebného gesta, byť bylo od začátku jasné, že v případě některých z nich bude hudební využití problematické a kompoziční potenciál bude muset být navýšen následným „opracováním“ výchozích objektů (použitým již u předchozích skladeb) - zkopírováním těchto segmentů do dalších stop v různé „velikosti“ - tzn. délce trvání a často i výškové poloze, úpravou parametru velocity (čili hlasitosti jednotlivých MIDI not nebo celých úseků), volbou odlišných a pokud možno zajímavých syntetických zvukových barev atd. 260
Podobné grafické partitury by samozřejmě měly již od počátku zaručovat nejen neobvyklé, ale hlavně smysluplné hudební výsledky (ať už se jedná o elektroakustickou skladbu, nebo kompozici akustickou v normální notaci, která vznikla převodem MIDI dat do notačního programu); jejich tvorba není zcela snadná a vyžaduje určitou zkušenost. Občas lze však inspiraci při návrhu výchozí struktury nijak neomezovat a zajímavost hudebních parametrů „vyostřit“ – jak už bylo několikrát řečeno - až v následujícím procesu zpracování. To je i případ následujících kompozic. Struktura skladby Deformace je tvořena sledem různě dlouhých, transponovaných, dynamický upravených, a také mnohdy „deformovaných“ objektů (pomocí změny tempa funkcí Tempo track), vytvořených z původního obrázku v piano roll editoru, který můžeme vidět jako druhou strukturu po začátku skladby. Takto vzniklá stopa byla zkopírována a podložena s určitým časovým posunem pod stopu původní. Na základě poslechu byla následně prováděna řada dalších korekcí, týkajících se i transpozice jednotlivých bodů kresby (čili tónů v piano roll editoru), včetně využití MIDI kontrolérů (modulace, pitch bendu atd.). Jak je vidno na obrázku projektu, nebylo zacházeno díky těmto parametrům s původním materiálem zcela „korektně“, když byly „rozkolísány“ i tónové výšky; jednak ale nebyly výchylky příliš velké, jednak byla pro autora v tomto případě možnost zpracování prvotního nápadu a z něj plynoucího výsledného výrazu důležitější, než přesné zachování originálu. Výchozí kresba tedy slouží v tomto případě jako výchozí návrh, jakási skica, týkající se celkového charakteru, rozsahu, délky atd., pro následné cizelování.
Obr. 222: Projekt skladby v programu Cubase zobrazuje (zejména na začátku obou stop) původní obrázek, nakreslený přímo do piano roll editoru, a jeho následné grafické (a tím i zvukové) deformace
261
U další skladby Diagonály (viz přiložené CD – track č. 4) byl výchozí obrázek, (opět nakreslený do piano roll editoru, a tvořený hlavně různoběžnými diagonálními přímkami, protínajícími se v jednom bodě, a „obloukovitými“ segmenty křivek) použit pro spouštění elektroakustických zvuků ve čtyřech stopách nad sebou, s různě dlouhými, transponovanými a jinak transformovanými verzemi původního zvukového objektu, seřazenými za sebou.
Obr. 223: Kresba v piano roll editoru, použitá jakožto „grafická partitura“ ve skladbě Diagonály
Obr. 224: Projekt téže skladby v programu Cubase; lze vidět použití předchozí kresby v nejrůznějších modifikovaných podobách ve čtyřech stopách se čtyřmi odlišnými zvuky
262
V případě skladby Křivky je celá kompozice vybudována na základě jediné struktury – obrázku, jemuž je přiřazena jen jedna zvuková barva. Proto byly úpravy dynamického reliéfu, využití pitch bendu (byť ve velmi malém ambitu), i procesování výsledného zvuku větší, než u předchozích skladeb.
Obr. 225: Kresba v piano roll editoru, která byla v délce cca 8 minut použita jako „MIDI partitura“ skladby bez dalších úprav (kromě určité „deformace“, způsobené použitím funkce Tempo track, díky níž je možné nastavit tempové změny přehrávání – obrázek se tím samozřejmě zkreslí, protože vodorovný rozměr kresby respektuje průběh času (to je však většinou spíše výhoda, protože vzniká tvar, zajímavější nejen z hudebního, ale i výtvarného hlediska)
Jméno (viz přiložené CD – track č. 8) Počáteční hudební materiál – MIDI data – vznikl obdobně jako v předchozím případě – převodem grafické informace do hudební; tentokrát ovšem ne vykreslováním obrazců, ale transformací jména autora do piano roll editoru nakreslením jednotlivých MIDI not ve tvaru písmen (důvodem volby tohoto konkrétního jména není sebestřednost autora, ale náhoda – jedna ze studentek přinesla jako domácí cvičení, u něhož bylo úkolem pracovat s piano roll editorem méně obvyklým způsobem, tedy např. vepisováním textu, kreslením obrázků atd., napsané autorovo jméno). Tento hotový MIDI soubor chtěl zpočátku autor použít pouze k vlastnímu soukromému procvičení možností zpracování takového - původně vlastně ryze „textového“ – výchozího materiálu; výsledkem se ale postupně místo studie stávala skladba s vlastním výrazem, u níž nelze poslechem počáteční data nijak vystopovat - nebýt této analýzy, původní podobu MIDI dat by posluchač (bez průzkumu výsledného audio signálu pomocí programu pro převádění audia na MIDI) nemohl zjistit.
263
Obr. 226: Počáteční zápis jména do piano roll editoru
Obr. 227: Výsledná stopa skladby s MIDI daty, které byly většinou odvozeny různými modifikacemi prvotního zápisu jména autora
Původní jméno, čili množina MIDI událostí, bylo – stejně jako u předchozích skladeb - podrobeno řadě operací, které deformovaly původní znaky a celý text délkově i výškově; tyto nové elementy byly různě řazeny a dynamicky modifikovány, nakonec byl materiál (který primárně působí jako soubor různých klastrů a chaotických běhů) kvůli kontrastu doplněn o několik odlišných pasáží, 264
vytvořených volně. Jako výsledná zvuková barva byl záměrně použit pouze sampl zvuku klavíru v mikrointervalovém ladění. Skladba je tedy v této verzi jakousi obdobou kompozic pro mechanický klavír, který např. skladatel Conlon Nancarrow využíval pro realizaci lidským interpretem nehratelných partů. Hudební materiál této kompozice také vznikal bez ohledu na hráčská realizační omezení, ale zatímco v případě Nancarrowa byla důvodem možnost slyšet přehrávání rytmicky extrémně komplikovaných struktur, u autora popisovaných skladeb se jednalo spíše o ztrátu „zábran“ při využití jakéhokoliv nehudebního materiálu pro tvorbu skladby. Výsledná MIDI data samozřejmě lze převést i do normální notace buď přímo programem Cubase (nebo ještě lépe specializovaným notačním programem), a pomocí změny kvantizace a „ručními“ úpravami konkrétních míst vytvořit partituru, realizovatelnou - při určitém zjednodušení - jedním klavírem, více klavíry, nebo po vhodné instrumentaci i jakýmkoliv jiným ansámblem. Tato možnost připadá autorovi nejzajímavější, protože popsaná metoda tak může sloužit jako inspirativní nástroj pro odbourávání myšlenkových stereotypů, což je primárním cílem celé této práce (byť je samozřejmě vyžadována zkušenost s běžným typem komponování, instrumentací apod.).
Obr. 228: Část jedné z možných verzí notografického zápisu skladby (jedná se o pouhé zobrazení MIDI souboru, které by samozřejmě muselo být kvůli větší zajímavosti i hratelnosti upraveno po stránce rytmické a zápisové, mohlo být instrumentováno pro určité obsazení atd., což by původní záznam v piano roll editoru změnilo jen nepatrně)
265
Závěr Cílem práce bylo především zmapovat kompoziční programy různých druhů, vytvořit jejich systemizaci, a tím současně upozornit na potenciál těchto nástrojů pro tvorbu pokud možno novátorské akustické i elektroakustické hudby. Publikace je tedy principiálně zaměřena na využití těchto aplikací skladateli, současně ale také pedagogy na nejrůznějších stupních hudebního školství - programy mohou být totiž velmi vhodným pedagogickým instrumentem pro výuku řady disciplín (kompozice, instrumentace, aranžování nonartificiální hudby, harmonie, teorie ladění, sound designu apod.). Proto byly zařazeny i určité aplikace, které de facto kompozičními programy nejsou. Kromě evokace kreativity komponistů by takto mohli být osloveni i vývojářů; proto byly voleny zejména nejrůznější druhy méně obvyklých programů s netradičním ovládáním (často na pomezí počítačové hry), a také začleněna - byť poměrně stručná - demonstrace využití některých aplikací v rámci kompozičního procesu. Stanovené cíle byly splněny – návrh systematizace proveden byl a posloužil posléze při katalogizaci a stručném popisu více než stovky programů. (Tento výčet nemůže být samozřejmě trvale úplný, protože neustále vznikají programy nové; práce je tedy zejména východiskem, které je nutno dále rozpracovávat.) Přes záměrně zvolená omezení na většinou freewarové programy, pracující převážně na platformě Microsoft Windows, bylo podle názoru autora dosaženo dostatečné pestrosti typů aplikací, jež může být pro případné zájemce impulsem pro vlastní další výzkum na tomto poli. Snahou bylo také vyplnit informační vakuum, způsobené skutečností, že první (a doposud bohužel i poslední) publikace, mapující tuto problematiku, vyšla u nás již před téměř dvaceti lety; kromě toho, že popisovaná oblast se od té doby velmi progresivně změnila, jedná se současně o téma s dnes již téměř sedmdesátiletou historií). Také terminologická nejednotnost, týkající se klíčových pojmů tohoto oboru, které se objevily ve dvou uplynulých desetiletích, by měla být alespoň částečně odstraněna např. popisem rozdílů mezi počítačovou hudbou, algoritmickou kompozicí, generativní hudbou, reaktivní hudbou, hudbou evoluční apod. Nové aplikace navíc často souvisí i s mimohudebními poznatky některých odvětví současné vědy (simulace biologické evoluce, matematická analýza pomocí sonifikace, hudební psychologie apod.). Vzhledem k tomu, že v případě hudební kompozice platí totéž, co u jiných druhů umění – tzn. kromě formy je důležitý i smysluplný obsah (v některých případech možná i důležitější), nelze vývoj vědy a společnosti okolo nás ignorovat. Proto bylo záměrem upozornit i na tento druh možné inspirace při tvorbě hudebních děl.
266
Použité informační zdroje (1) ALLAUZEN, Cyril, CROCHEMORE, Maxime, RAffiNOT, Mathieu. Factor oracle: a new structure for pattern matching. Im Proceedings of SOFSEM’99: Theory and Practice of Informatics. London: Springer-Verlag, 1999, s. 295-310. (2) AVES, William. Music composition languages [online] [cit. 25.4.2013]. Dostupné z: http://ftp.cs.uu.nl/pub/MIDI/DOC/music.languages (3) BARNARD et al. iPhone User Interface Design Projects. New York: Apress, 2009, s. 235–238. ISBN 1430223596. (4) BERGER, Martin. CComP: Návod a příklad použití. Diplomová práce. Brno: FI MU, 2003. Dostupné z: http://www.fi.muni.cz/~qruzicka/web/ccomp.html (5) BURNS, Kristine. The History and Development of Algorithms in Music Composition, 1957-1993. Disertační práce. Muncie: Ball State University, 1994. Dostupné z: http://www.mtosmt.org/docs/diss-index.php?id=163 (6) CONWAY, John H., GUY, Richard, K. The Book of Numbers. New York: Copernicus, 1996. (7) COPE, David. Techniques of the Contemporary Composer. U.S.: Schirmer, 1997. (8) COUPRIE, Pierre. Graphical representation: an analytical and publication tool for electroacoustic music. In Organised Sound. Cambridge: Cambridge University Press, 2004. (9) DUBNOV, Schlomo, ASSAYAG, Gerard, LARTILLOT, Olivier, BEJERANO, Gill. Using achine-Learning Methods for Musical Style Modeling, In IEEE Computers, 36 (10), 2003, s. 73-80. (10) FILDES, Jonathan. Oldest' computer music unveiled. BBC News, 2008 [online] [cit. 7.5.2013]. Dostupné z: News.bbc.co.uk (11) FLAUVEL, John, FLOOD, Raymond, WILSON, Robin. Music and Mathematics: From Pythagoras to Fractals. Oxford: Oxford University Press, 2003. (12) FORRÓ, Daniel. Počítače a hudba. Praha: Grada, 1994. (13) FRANCIS, Dr. John, R.: Computer Music Algorithms [online] [cit. 12.6.23013]. Dostupné z http://sourceforge.net/projects/musicalgorithm1/ (14) FRANKE, Herbert W. Počítače a vizuální umění. Praha, 1980. (15) GEBRICH, Josef, RŮŽIČKA, Rudolf. Počítačový program pro vznik elektroakustických skladeb. In Matematické obzory, 34. Bratislava: ALFA, 1990, s. 267
75-82. (16) GUŠTAR, Milan. Algoritmická kompozice, Uvnitř, 2003 [online] [cit. 18.6.2013]. Dostupné z: http://www.uvnitr.cz/music_theory/algokomp.html (17) IŠTVAN, Miloslav. Metoda montáže izolovaných prvků v hudbě. Praha: Panton, 1973. (18) JEREZ, Gustavo Díaz. FractMus Math [online]. Dostupné z: http://www.gustavodiazjerez.com/gdj/?cat=15 (19) JOHNSON, Tom. Self-Similar Melodies. Paris: Editions 75, 1996. (20) KAVAN, Jan. Pure Data – platforma pro tvorbu interaktivního díla. Brno: JAMU, 2013. ISBN 978-80-7460-033-3. (21) LINHART, Jiří a kol. Slovník cizích slov pro nové století. Litvínov: Dialog, 2008. (22) LUDVOVÁ, Jitka. Matematické metody v hudební analýze. Praha: Editio Supraphon, 1975. (23) MATHEWS, Max. The Digital Computer as a Musical Instrument. In Science, 142, s. 553–557. [cit. 14.4.2013] Dostupné z: http://www.sciencemag.org/content/142/3592/553 (24) MEDEK, Ivo, PIŇOS, Alois. Řád hudební - kompozice a prostředky jeho výstavby. Brno: JAMU, 2004. (25) MIDDLETON, Jonathan a kol. MUSICALGORHITMS: History of algorithms [online] [cit. 6.3.2013]. Dostupné z: http://musicalgorithms.ewu.edu/about.html (26) PAPADOPOULOS, George, WIGGINS, Geraint. AI Methods for Algorithmic Composition: A Survey, a Critical View and Future Prospects. Edinburgh: University of Edinburgh, 1999. (27) PAVELKA, Jan, TEL Gerard, BARTOSEK, Miroslav. Lecture Notes in Computer Science. Berlin: Springer-Verlag, Berlin, 1999, s. 291-306. ISBN 3-54066694-X. (28) PICKOVER, Clifford. Wonders of Numbers. New York: Oxford University Press, 2001. (29) PRESSING, Jeff. Synthesizer Performance and Real-Time Technique . Oxford: Oxford University Press, 1992. (30) RACLAVSKÝ, Jiří. Zkoumání obecné struktury hudební kompozice pojmem funkce [online] [cit. 7.6.2013]. Dostupné z: http://www.phil.muni.cz/~raclavsky/texty/zkoumani_obecne_struktury.html
268
(31) ROADS, Curtis. The Computer Music Tutorial. Cambridge: MIT Press, 1996. (32) RODWELL, Tom. Desktop absurdities: Revelatory absurdism and finesse in new music software, 1999. [online] [cit. 19.6.2012]. Dostupné z: http://tracearchive.ntu.ac.uk/frame3/articles/desktop.htm (33) RŮŽIČKA, Rudolf, GERBRICH, Josef. Hudba vytvořená pomocí počítače (computer music) - algoritmizace, programování, zápis, reprodukce. In Matematika a hudba. Bratislava: Veda, 1997, s. 74–78. (34) SHIMAZU, Takehito. The History of Electronic and Computer Music in Japan: Significant Composers and Their Works. Leonardo Music Journal 4. Massachusetts: MIT Press, 1994, s. 102–106. (35) SKÁLA, Daniel. Aspekty ovlivňující interpretaci hudební skladby. Konference Hudební výchova 2009. Ostrava: OU, 1999. Dostupné z: http://konference.osu.cz/khv/2009_2/index.php?id=3 (36) STUCKENSCHNIDT, Hans Heinz. Musik des 20. Jahrhunderts. Wien, 1979, s. 194-204. (37) SUSČIK, Marek. Počítače a hudba. Brno: MUNI, 2002. Dostupné z: http://www.fi.muni.cz/usr/jkucera/pv109/2002/xsuscikindex.htm (38) THOMPSON, Tim. Programming Languages Used for Music [online]. [cit. 2.5.2013] Dostupné z: http://www.nosuch.com/plum/cgi/showlist.cgi?concise=yes (39) WIGGINS, Geraint, A. Computer Models of Musical Creativity: A Review of Computer Models of Musical Creativity by David Cope. In Literary and Linguistic Computing 23 (1), 2007, s. 109–116. (40) WOOLLER, Rene, BROWN, Andrew, R. et al. A framework for comparing algorithmic music systems. In Symposium on Generative Arts Practice (GAP). Sydney: University of Technology Sydney, 2005. (41) Computer composer honours Turing's centenary. In New Scientist. 5.7.2012, s. 7 [cit. 11.3.2013]. Dostupné z http://www.newscientist.com/article/mg21528724.300computer-composer-honours-turings-centenary.html#.UjAqjz809PY (42) From the U.S. to Armenia, Kids Build a Musical Bridge [online] [cit. 27.4.2013]. Dostupné z: http://www.prweb.com/releases/2012/2/prweb9227904.htm (43) Network Jamming research [online] [cit. 13.6.2013]. Dostupné z: http://acid.net.au/index0b83.html?option=com_content&task=view&id=64&Itemid= 134 (44) Percy Grainger: Free Music Machines [online] [cit. 23.3.2013]. Dostupné z: Graingerhttp://www.youtube.com/watch?v=3TUEy3YdleM
269
(45) Stockhausen: Studie II [online] [cit. 1.3..2013]. Dostupné z: http://www.youtube.com/watch?v=hXqvBvOXV3U (46) Xenakis: Metastasis [online] [cit. 14.2.2013]. Dostupné z: http://www.youtube.com/watch?v=SZazYFchLRI (47) Xenakis: Mycenae Alpha [online] [cit. 14.2.2013]. Dostupné z: http://www.youtube.com/watch?v=6G_F50EJt0U&list=PL282CFF0D67E1249A (48) http://armageddonchess.webs.com/apps/photos/ [cit. 15.8.2012] (49) http://cs.wikipedia.org/wiki/Commodore_64 [cit. 15.8.2012] (50) http://cs.wikipedia.org/wiki/Macintosh [cit. 16.8.2012] (51) http://cs.wikipedia.org/wiki/Sinclair_ZX_Spectrum [cit. 16.8.2012] (52) http://de.wikipedia.org/wiki/Kandinsky_Music_Painter [cit. 27.9.2012] (53) http://en.wikipedia.org/wiki/Amiga_500 [cit. 16.8.2012] (54) http://en.wikipedia.org/wiki/Atari_8-bit_family [cit. 16.8.2012] (55) http://en.wikipedia.org/wiki/Iamus_%28computer%29 [cit. 13.5.2013] (56) http://en.wikipedia.org/wiki/ILLIAC_I [cit. 25.6.2012] (57) http://en.wikipedia.org/wiki/Reaktor [cit. 4.3.2013] (58) http://en.wikipedia.org/wiki/SuperCollider [cit. 14.2.2013] (59) http://explodingart.com/jam2jam/jam2jam/Home/Home.html [cit. 27.4.2013] (60) http://highc.org/samples/index.html [cit. 30.4.2012] (61) http://museum.ipsj.or.jp/en/computer/main/0021.html [cit. 18.8.2012] (62) http://musicmouse.com/ [cit. 4.1.2013] (63) http://repmus.ircam.fr/openmusic/home [cit. 19.12.2012] (64) http://robertinventor.com/software/tunesmithy/help/index_doc.htm [cit. 7.2.2013] (65) http://sourceforge.net/projects/meloncillo/ [cit. 24.10.2012] (66) http://tamw.atari-users.net/fmc2.pdf [cit. 7.5.2012] (67) http://tamw.atari-users.net/fractmus.htm [cit. 7.5.2012]
270
(68) http://tratadodeintegracion.cc/stream/wp-content/uploads/2009/08/pruena9.png [cit. 2.4.2013] (69) http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5c/Atari_ST_1040.jpg [cit. 6.6.2012] (70) http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/69/IBM_PC_5150.jpg [cit. 17.8.2012] (71) http://www.ai.univ-paris8.fr/~vi/sonographe/ [cit. 21.2.2012] (72) http://www.ai.univ-paris8.fr/~vi/svelte/englishsvelte.html [cit. 21.2.2012] (73) http://www.audiomulch.com/info/what-is-audiomulch [cit. 28.2.2013] (74) http://www.dustybin.org.uk/IM.htm [cit. 17.1.2013] (75) http://www.emusician.com/gear/0769/say-it-with-pictures/141064 [cit. 19.1.2013] (76) http://www.fi.muni.cz/~qruzicka/web/ccomp.html [cit. 3.3.2012] (77) http://www.gearslutz.com/board/attachments/electronic-music-instrumentselectronic-music-production/177827d1276280225-synthesis-reaktor-vs-max-msp-vsmax-live-differences-pros-cons-ae2.jpg [cit. 9.5.1012] (78) http://www.hyperscore.com/ [cit. 7.1.2013] (79) http://www.krupkaj.cz/xgal/ByteFest2008/original/0906-115119.jpg [cit. 18.8.2012] (80) http://www.musikwissenschaft.uni-mainz.de/Autobusk/ [cit. 17.12.2011] (81) http://www.nicolasfournel.com/MIDIplanes.htm [cit. 24.11.2012] (82) http://www.nicolasfournel.com/wmidi.htm [cit. 24.11.2012] (83) http://www.seeingwithsound.com/winvoic2.htm#color_id [cit. 5.10.2011] (84) http://www.seeingwithsound.com/winvoice.htm [cit. 30.1.2012] (85) http://www.sensomusic.org/usine/ [cit. 22.3.2013] (86) http://www.widisoft.com/english/mp3-midi-products.html [cit. 7.5.2013] (87) https://youtube.googleapis.com/v/XPPh3QVZsWw [cit. 22.6.2013]
271
Seznam obrázků Kap. 2.6. Krátký přehled historického vývoje výpočetní techniky pro tvorbu hudby pomocí počítače Obr. 1: Část počítače Ferranti Mark I (48) Obr. .2: Paměťový buben počítače ILLIAC I (jedno z prvních počítačových záznamových médií; počítač obsahoval dále např. 2800 elektronek a vážil 4.5 tuny (56) Obr .3: počítač TOSBAC (61) Obr. 4: Počítač Atari 800 XL (54) Obr. 5: Sinclair ZX Spectrum (51) Obr. 6: Commodore C-64 (49) Obr. 7: Eureka A4 s klávesnicí (79) Obr. 8: Commodore Amiga 500 (53) Obr. 9: První počítač Apple Macintosh z roku 1984 (50) Obr. 10: Atari 1040 ST (69) Obr. 11: Počítač IBM PC – model 5150 (70) Kap. 3.2 Stručný přehled některých kompozičních programů Obr. 12: Počítač Iamus (55) Obr. 13: Příklad struktury ansámblů ve verzi programu Reaktor 5 (57) Kap. 4.1 Kritéria systemizace Obr. 14: Vztah počítačem podporované algoritmické kompozice, generativní hudby, interaktivní hudby a zvukové syntézy Kap. 5.1 Programy, realizující přesně zadaná vstupní data Obr. 15: Okno programu Instant Music se sekvencerem (74) Obr. 16: Okno pro nastavení parametru syntetizéru (74) Obr. 17: Okno pro nastavení MIDI kanálů (74) Obr. 18: Okno sekvenceru pro přehrávání paternů Obr. 19: Okno pro manipulaci s jednotlivými hlasy Obr. 20: Sekvencer s otevřeným oknem pro nastavování parametrů hlasu Obr. 21: Hlavní okno programu s ovládacími prvky Obr. 22: Okno mixeru Obr. 23: Hlavní okno programu Easy Music Composer Free Obr. 24: Okno programu Song Builder s nabídkami a ovládacími prvky Obr. 25: Okno s názvem Soundbanks se používá pro vkládání nových zvukových bank Obr. 26: Okno Database Connections slouží pro znázornění všech dostupných připojených databází Kap. 5.2 Programy, využívající principu náhody Obr. 27: Okno programu Autobusk (v rámci emulace Steem) s jednotlivými parametry (80) Obr. 28: Hlavní okno programu Virtual Music Composer Obr. 29: Další možná podoba okna programu Virtual Music Composer 272
Obr. 30: Ukázka kódování hudebních parametrů a jeho realizace v notovém zápisu, dokládající skutečnost, že pomocí programu lze realizovat libovolné objekty soudobé hudby (76) Obr. 31: Seznam možných modů v programu CCOMP 3.1 (76) Obr. 32: Hlavní okno programu CCOMP Obr. 33: Okno pro zadávání vstupních dat v programu CCOMP Obr. 34: Okno programu Noatikl pro přiřazení typů faktury jednotlivým hlasům Obr. 35: Okno programu pro vymezení pravidel pro tvorbu stupnic Obr. 36: Okno programu ArtSong™ se zobrazenou fraktální množinou pro převod na MIDI data Obr. 37: Okno programu se sekvencerem a dalšími okny pro nastavení parametrů Obr. 38: Okno programu LMusix™ Obr. 39: Hlavní okno programu Poodles & flan Obr. 40: Okno programu Texture s černou plochou pro kreslení křivek distribuce náhodnostních dat Obr. 41: Okno programu Evolutune Obr. 42: Ukázka abstraktních vizuálních tvarů, které se proměňují v souladu s hudbou Obr. 43: Uživatelského rozhranní aplikace Trope Obr. 44: Uživatelské rozhranní programu Scape Obr. 45: Uživatelské rozhranní programu Series Obr. 46: Rozhranní aplikace OscilloScop Obr. 47: Okna programu Jammer 6 Obr. 48: Okno pro vkládání akordu Obr. 49: Okno programu BRB PixelPops Obr. 50: „Herní plocha“ programu Pong. Obr. 51: Uživatelské rozhranní programu Gbloink! Obr. 52: Hlavní okno programu UplandToys BallSequencer Obr. 53:Uživatelské rozhranní programu Jim2Jam (59) Obr. 54: Rozhranní programu s otevřeným oknem, v němž je vidět vizualizace (59)hudebních dat (obdoba zobrazení MIDI dat v různých editorech) (59) Obr. 55: Okno programu Jam2Jam s ovládacími prvky (59) Kap. 5.3.1 Programy transformující číselné řady a texty Obr. 56: Stránka webové aplikace The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences s oknem zadané sekvence; v dolní části jsou vidět tlačítka pro přehrávání a ukládání MIDI souborů Obr. 57: Jedna ze stránek aplikace Musicalgorithms pro převod Pascalova trojúhelníku na MIDI data s jednotlivými sekcemi pro nastavování číselných a hudebních parametrů Obr. 58: Okno přehrávače vygenerovaných MIDI souborů, kde lze nastavovat hlasitost, tempo přehrávání a hudební nástroj (na základě standardu General MIDI) Kap. 5.3.2 Programy, transformující fraktály Obr. 59: Programu Fractal Music ST (67) Obr. 60: Vstupní obrazovka programu Fractal Music composer (66) Obr. 61: Obrazovka pro výběr fraktální množiny a nastavení parametrů tónových výšek (66) Obr. 62: Obrazovka pro tvorbu rytmických struktur (66) Obr. 63: Obrazovka pro volbu stupnice, tvorbu stupnice vlastní apod. (66) 273
Obr. 64: Okno programu Program Fractal music generator Obr. 65: Okno programu Program Fractal music generator, v němž lze v okénku s výsekem Mandelbrotovy množiny vidět detailnější znázornění segmentu množiny (hloubka zvětšení je nekonečná, výrazně komplikované výseky jsou samozřejmě hudebně velmi entropické) Obr. 66: Hlavní okno programu Gingerbread: Mandelbrot Music Generator Obr. 67: Hlavní okno programu The Music in the Numbers se dvěma dalšími okny v popředí Obr. 68: Hlavní okno programu FractMus s několika nabídkami a podokny Obr. 69: Okno Composition Randomizer Obr. 70: Okno Composition Maker Obr. 71: hlavní okno programu QuasiFractal Composer Obr. 72: Okno programu Tune Smithy (64) Obr. 73: Okno pro nastavení parametrů speciální klaviatury Lambdoma (64) Kap. 5.3.3 Programy, transformující texty a jiné sekvence znaků Obr. 74: Hlavní okno programu Sputter s ovládacími prvky Obr. 75: Hlavní okno programu GoMinimal! Obr. 76: Okno programu Bio2MIDI s ovládacími prvky Kap. 5.3.4 Programy, transformující vizuální data na hudbu Obr. 77: Ukázka segmentu realizační partitury elektroakustické skladby Karlheinze Stockhausena Studie II z roku 1954 (45) Obr. 78: Graingerova partitura pro kvarteto Tereminů (44) Obr. 79: Část disku pro optoelektrický hudební nástroj, na kterém lze vidět nejen kruhy se stejnými periodami a různou frekvencí, ale i různé tvary period Obr. 80: Patch programu Pure Data, který umožňuje měnit v reálném čase kreslením vlnový průběh a obálku tónové výšky Obr. 81: Jiný patch s kreslením vlnového průběhu a tónové a amplitudové obálky Obr. 82: Grafická partitura pro realizaci Xenakisovy skladby Mycenae Alpha (47) Obr. 83: Ukázka části původní grafické verze partitury Xenakisovy skladby Metastasis pro symfonický orchestr (46) Obr. 84: Možná grafická partitura v programu Pure Data; hudební útvar na obrázku je tvořen několika šumovými pásmy, proměňujícími se v čase (vodorovná osa představuje jako vždy čas, svislá osa frekvence), které vyjadřují změny frekvence nebo amplitudy jednotlivých objektů, barva objektů může ovlivňovat třeba počet hlasů, umístění ve stereobázi apod. Obr. 85: Tento obrázek zobrazuje původní bitmapu (vlevo), který byl v programu AudioAudition použit pro tvorbu zvukového spektra (vpravo) (75) Obr. 86: Cameleon zobrazuje konvertovaný obrázek pomocí posuvníků, které reprezentují amplitudy každého dílčího tónu (nahoře) a další zvláštní sadu posuvníků pro nastavení komponent šumu (dole) (75) Obr. 87: Okno pluginy BeepMap Obr. 88: Okno programu MetaSynth pro import eventuálně filtrování obrázku; lze nakreslit i obrázek nový (75) Obr. 89: Okna programu Poseidon; je možné určit způsob zobrazení importovaného obrázku - zde vidíme 3-D verzi typu „vodopád“ (75) Obr. 90: Obrazovka programu Kandinsky Music Painter s ovládacími prvky (52) Obr. 91: Plocha pro kreslení v programu Sounddrop
274
Obr. 92: Hlavní okno programu se zvoleným obrázkem a okny pro nastavení parametrů kreslení, úpravy obrázku a renderování Obr. 93: Okno programu Phonogramme – Svelte, v němž lze vyhledat obrázkový a zvukový soubor, a zadat hlavní příkazy programu (72) Obr. 94: Obrázek výsledných MIDI dat (71) Obr. 95: Obrázek, vytvořený v programu Sonographe pomocí počítačové myši (71) Obr. 96: Graf pro neobvyklý způsob řízení zvuku v rámci programu Sonographe (71) Obr. 97: Okno programu Usine; do zobrazení vlnového průběhu je zakreslen průběh tónové výšky (85) Obr. 98: Ovládání panoramy a hlasitosti – pozice vůči ose X určuje informaci o umístění ve stereobázi, pozice vůči ose Y vymezuje celkovou hlasitost (85) Obr. 99: Čtyři nakreslené vrstvy, každá s vlastní barvou a zvukem; pozice vůči osám X a Y určuje hodnotu tónové výšky, a také dalších parametrů, jako např. velocity nebo panorama; geometrické útvary vytvářejí sekvence, čáry různé druhy glissanda (85) Obr. 100: Vícedotykové ovládání programu (85) Obr. 101: Hlavní okno programu Microsound s řadou řídících křivek Obr. 102: Okno programu pro nastavování komplexní křivky grafickým a ryze intuitivním způsobem bez nějakého vzorce Obr. 103: Okno pro tvorbu komplexních křivek pomocí různých vzorců Obr. 104: Okno pro nastavování hudebních parametrů Obr. 105: Okno programu Textures s ovládacími prvky Obr. 106: Okno programu Sound-Hole Obr. 107: Hlavní okno programu AudioPaint s oknem pro nastavení audio parametrů Obr. 108: Přímky a křivky Obr. 109: Tzv. mračno bodů Obr. 110: Hlavní okno programu Blip Obr. 111: Okno pro nastavení barvy tužky Obr. 112: Okno pro změny barvy Obr. 113: Okno pro definování křivek, které ovlivňují barvy buněk Obr. 114: Okno pro volbu filtrů Obr. 115: Okno pro nastavení barevného posunu Obr. 116: Okno pro nastavení míry náhody pro přidání nebo odebrání buněk Obr. 117: Okno pro nastavení parametrů při využití video záběrů pro modifikaci parametrů Obr. 118: Okno paternů pro rychlé přepínání mezi jednotlivými paterny projektu Obr. 119: Okno pro určení samplů do jednotlivých řádků mřížky Obr. 120: Okno pro volbu vlnových průběhů Obr. 121: Je možné volit port MIDI In a kanál, odpovídající programu Blip; dále lze přiřadit i číslo MIDI kontroléru Obr. 122: Hlavní okno programu vOICe (83) Obr. 123: Zvětšení střední části obrázku, který je (v negativní podobě) zobrazen níže (84) Obr. 124: Negativní verze obrázku (84) Obr. 125: Obrázek se zvýrazněnými obrysy (84) Obr. 126: Obrázek oskenované funkce, kterou je program schopen převést do zvuku (84) Obr. 127: Obrázky znázorňují využití filtrace barev – kromě barvy kůže jsou všechny ostatní barvy odfiltrovány (84)
275
Obr. 128: Dva příklady využití funkce mapování, která rozšiřuje určitou část záběru (84) Obr. 129: Okno programu RGB MusicLab Obr. 130: Hlavní okno verze programu MIDImage Obr. 131: Okno programu Music Mouse pro zadávání hudebních parametrů (62) Obr. 132: MIDI terminál programu (62) Obr. 133: Okno programu Sound Grain Obr. 134: Okno programu Hyperscore (78) Obr. 135: Prázdné „skicovací“ okno programu Hyperscore zobrazuje harmonickou linku; vertikální poloha bodů označuje předznamenání, kam bude určitý hudební úsek modulovat (78) Obr. 136: Snímek obrazovky ukazuje expozici první věty Beethovenovy Páté symfonie v programu Hyperscore (78) Obr. 137: Zobrazení „kreslené“ partitury v programu HighC (60) Obr. 138: Nástroje pro kreslení a kreslící plocha v programu HighC Obr. 139: Výběr obálky z přednastavených možností a jejich eventuální úprava Obr. 140: Okno pro výběr a úpravu vlnových průběhů Obr. 141: řízení amplitudy jednotlivých harmonických tónů Obr. 142: Okno pro nastavení parametrů šumového pásma Obr. 143: Granulární syntéza, vytvořená pomocí paternů Obr. 144: Propojení nosiče a modulátoru; modulující zvuk má nyní ve svém středu bílou čáru, aby se zdůraznilo, že už nebude dále slyšitelný, naopak zvuk modulovaný bude obsahovat ve středu čáru černou – je tak naznačeno, že zní odlišně než před modulací Obr. 145: Abeceda, vepsaná do partitury (60) Obr. 146:Ukázka části Koncertu A dur pro klarinet a orchestr Wolfganga Amadea Mozarta (60) Kap. 5.4 Programovací prostředí Obr. 147: Hlavní pracovní plocha programu Isadora - jsou zřetelné jednotlivé moduly i jejich propojení; tento patch umožňuje sledovat frekvenci a amplitudu vstupního zvukového zdroje, a výsledek namapovat na parametry pro řízení videa (75) Obr. 148: Hlavní okno programu Algorithmic composer Obr. 149: Formulář pro nastavení MIDI vstupů a výstupů Obr. 150: pravé okno bylo automaticky uspořádáno - je možné vidět pořadí objektů, což usnadňuje diagnostiku problémů ve funkci patche (některé objekty nejsou v tomto zobrazení viditelné) Obr. 151: Čtyři fáze propojování objektů v rámci provozovacího zobrazení; v pravé dolní části diagramu už je propojení kompletní – představuje jej čára a ikona konektoru v rámci stromové struktury Obr. 152: Stromová struktura se subpatchem Obr. 153: Kontextové menu v rámci stromové struktury Obr. 154: Hlavní okno programu Autogam Obr. 155: Patch v programu Open Music (63) Obr. 156: Jeden z možných patchů v programovacím prostředí Max/MSP (68) Obr. 157: Jedna z prakticky nekonečného počtu podob, které může rozhranní programu nabývat (77) Obr. 158: Hlavní okno programu Pure Data Obr. 159: Plátno s patchem 276
Obr. 160: Příklad jednoduchého patche (MIDI syntetizéru) Obr. 161: Pole v podobě grafu Obr. 162: Okna uživatelského rozhranní aplikace SpinOSC a programu Pure Data Obr. 163: Uživatelské rozhranní programu Shell Obr. 164: Část programu Shell, využívající prostředí Pure Data Obr. 165: Snímek obrazovky programovacího prostředí SuperCollider, na němž jsou znázorněny i části uživatelského rozhranní aplikace ixiQuarks 5 (58) Obr. 166: Snímek obrazovky programu SuperCollider v rámci Mac OS X s různými, uživatelem vytvořenými, elementy GUI (58) Obr. 167: Uživatelské rozhranní programu AudioMulch (73) Kap. 5.5 Programy pro realizaci tembrálních elektroakustických kompozic a sound designu Obr. 168: Okno programu Particle Fountain Obr. 169: Okno programu Harmonical s ovládacími prvky Obr. 170: Okno programu Granulator Obr. 171: Hlavní okno programu Granulab Obr. 172: Okno Gesture, umožňující v reálném čase modifikovat zvuk pomocí přesouvání červeného bodu po pracovní ploše myší. Obr. 173: Okno programu Slitch Obr. 174: Okno programu Slicer Obr. 175: Okno programu S-Bleepo 2 Obr. 176: Hlavní okno programu Caotica 2 Obr. 177: Okno programu Glitch Obr. 178. Sekvencer programu Glitch Obr. 179: Okno programu Glitch One Obr. 180: Program Manic Obr. 181: Hlavní okno programu Audio Chaos Soundscape Generator Obr. 182: Pracovní plocha programu StockSynth Obr. 183: Okno programu Tree Obr. 184: Okno programu MicWorld Obr. 185: Okno programu Viruses Obr. 186: Okno programu AutoCrap Obr. 187: Program Crystals Obr. 188: Pracovní plocha programu Lauki Obr. 189: Hlavní okno programu Noiser Obr. 190: Pracovní plocha programu Spin Drum Kap. 5.6 Programy pro podporu kompozice Obr. 191: Okno programu ChordSpace pro generování harmonických sledů Obr. 192: Okno programu MjHarmonicPingOnly Obr. 193: Okno programu Regula Obr. 194: Hlavní okno programu Scala s oknem pro editaci stupnic Obr. 195: Okno programu Amplitude Imposer Obr. 196: Okno programu Meloncillo (65) Obr. 197: Okno programu V. I stereo to 5.1 converter Obr. 198: Uživatelské rozhranní programu Super Eel Obr. 199: Uživatelské rozhranní programu Converter Obr. 200: Hlavní okno programu WIDI audio to MIDI (86) Obr. 201: Uživatelské rozhranní programu Wav4midi 277
Obr. 202: Okno programu Aurora Obr. 203: Okno programu Connector Obr. 204: Jedna z řady možných podob uživatelského grafu v programu Nodal (87) Obr. 205: Hlavní okno programu MIDIplanes (81) Obr. 206: Hlavní okno programu Wmidi (82) Kap. 6. Popis využití určitých programů při tvorbě několika autorových skladeb Obr. 207: Snímek piano roll editoru s MIDI daty, které vznikly převodem z fraktálního obrazce Obr. 208: Hlavní okno programu Cubase s projektem skladby Fractured Fractals Obr. 209: Piano roll editor skladby Fraktály 2062010 Obr. 210: Snímek piano roll editoru skladby Fraktály 17112009; MIDI data vznikla převodem velmi komplikovaného segmentu Mandelbrotovy množiny, který se objeví při velkém „zvětšení“ Obr. 211: Hlavní okno programu Cubase s projektem skladby Fraktály 17112009; výchozí materiál (viz předchozí obrázek) byl zpracován řadou způsobů Obr. 212: „Grafická partitura“ skladby Letokruhy, složená z pěti částí Obr. 213: „Grafická partitura“ skladby Hommage á Vladimír Boudník Obr. 214: Část graficky upraveného snímku přepisu autorovy původně akustické skladby Odjinud jinam do MIDI dat v piano roll editoru; tento obrázek byl opět transformován programem Coagula na zvuk, použitý po úpravě jako jedna z vrstev výsledné elektroakustické kompozice Obr. 215: Autorův znějící objekt s názvem Soundscapes (podle stejnojmenné týmové kompozice, v níž byl poprvé použit) Obr. 216: Výsledek „ručního“ překreslení přibližného tvaru objektu do piano roll editoru programu Cubase Obr. 217: Okno projektu skladby, v němž lze vidět jak původní nakreslený obrázek znějícího objektu, tak jeho různě zkrácené a délkově i výškově modifikované verze Obr. 218: Autorova znějící skulptura s názvem Surrealistický objekt Obr. 219: Okno projektu skladby Metamorfózy s rozmístěním jednotlivých segmentů procesované původní elektroakustické stejnojmenné kompozice pro tento nástroj v různých stopách včetně segmentů ve čtvrté stopě, vzniklých transformací fotografie objektu na zvuk pomocí programu Coagula a následnými délkovými úpravami Obr. 220: Graficky lehce upravená fotografie původního znějícího objektu, která byla (kromě mnoha dalších) použita pro vizuální část multimediální kompozice Metamorfózy Obr. 221: Další obrázek, použitý pro vizuální část multimediální kompozice Metamorfózy; tentokrát byla úprava pomocí stříhání, kopírování a vkládání značná Obr. 222: Projekt skladby v programu Cubase zobrazuje (zejména na začátku obou stop) původní obrázek, nakreslený přímo do piano roll editoru, a jeho následné grafické (a tím i zvukové) deformace Obr. 223: Kresba v piano roll editoru, použitá jakožto „grafická partitura“ ve skladbě Diagonály Obr. 224: Projekt téže skladby v programu Cubase; lze vidět použití předchozí kresby v nejrůznějších modifikovaných podobách ve čtyřech stopách se čtyřmi odlišnými zvuky Obr. 225: Kresba v piano roll editoru, která byla v délce cca 8 minut použita jako „MIDI partitura“ skladby bez dalších úprav (kromě určité „deformace“, způsobené použitím funkce Tempo track, díky níž je možné nastavit tempové změny přehrávání 278
– obrázek se tím samozřejmě zkreslí, protože vodorovný rozměr kresby respektuje průběh času (to je však většinou spíše výhoda, protože vzniká tvar, zajímavější nejen z hudebního, ale i výtvarného hlediska) Obr. 226: Počáteční zápis jména do piano roll editoru Obr. 227: Výsledná stopa skladby s MIDI daty, které byly většinou odvozeny různými modifikacemi prvotního zápisu jména autora Obr. 228: Část jedné z možných verzí notografického zápisu skladby (jedná se o pouhé zobrazení MIDI souboru, které by samozřejmě muselo být kvůli větší zajímavosti i hratelnosti upraveno po stránce rytmické a zápisové, mohlo být instrumentováno pro určité obsazení atd., což by původní záznam v piano roll editoru změnilo jen nepatrně)
279
Seznam zvukových ukázek 1. Dan Dlouhý: The Fractured Fractal (2010) (8:33) 2. Dan Dlouhý: Fraktály2062010 (2011) (7:26) 3. Dan Dlouhý: Letokruhy (2010) (8:19) 4. Dan Dlouhý: Diagonály (2011) (5:56) 5. Dan Dlouhý: Hommage á Vladimír Boudník (2013) (8:01) 6. Dan Dlouhý: Odjinud jinam 2 (2011) (8:45) 7. Dan Dlouhý: Malování v MIDI (7:08) (2010) 8. Dan Dlouhý: Jméno (2013) (7:23) 9. Dan Dlouhý: Metamorfózy (2010) (9:02)
280
