45707 (Управление звуковой картой компьютера), страница 12

Программа MAX - это, по сути, целый язык программирования, предназначенный для создания алгоритмов интерактивного исполнения и реализованный в виде программного приложения с объектно-ориентированным интерфейсом пользователя. MAX работает на уровне MIDI-событий, так что если композитор желает работать с акустическим инструментом, ему необходимо использовать какие-либо конверторы (Pitch-to-MIDI21 и т. п.).

В MAX имеются объекты (операторы), обеспечивающие ввод/вывод MIDI-информации. Между входными и выходными параметрами помещаются модули преобразования. Возможно использовать арифметические и логические операции, ветвления, различные специальные возможности и т. п. Всего в программе более ста типов объектов. Имеется даже небольшой встроенный секвенцер.

Программу MAX использовали многие крупные композиторы, такие, как Ричард Буланже (Richard Boulanger) и Дрор Файлер (Dror Feiler).

Описанная концепция интерактивной исполнительской системы не является единственно возможной. Существуют и другие концепции, и среди них необходимо выделить концепцию системы управления партитурой.

Вначале американский инженер, программист и музыкант Макс Мэтьюз (Max Matthews) заметил противоречие между "музыкантством" и "музыкальностью". Оно выражается в том, что зачастую музыкант-профессионал, вложивший уйму времени и сил в овладение техникой исполнения на каком-либо инструменте и действительно овладевший этой техникой в совершенстве, испытывает затруднения в вопросе художественной интерпретации музыкального произведения. И наоборот, человек, не владеющий тем или иным инструментом в достаточной степени или вовсе не умеющий на нем играть, иной раз способен на собственную интересную интерпретационную концепцию, свое неординарное видение музыки. Только вот беда: донести свою исполнительскую концепцию до слушателей он никак не может из-за технических трудностей исполнения.

Макс Мэтьюз предложил решение, позволяющее такому музыкальному человеку, не имеющему достаточной техники, реализовать себя как исполнителя. (Именно как живого исполнителя, а не MIDI-аранжировщика.) Для этого Мэтьюз создал специальное устройство, называющееся в последней модификации "радиобатон". Визуально радиобатон представляет собой небольшой прямоугольный ящичек с MIDI-входом и выходом. Под верхней крышкой этого "ящичка" находятся пять датчиков (четыре - по углам и один в центре), которые следят за перемещением двух специальных палочек. С компьютера в радиобатон загружается MIDI-партитура, в которой в особом формате определены параметры, которыми можно будет управлять в реальном времени. С помощью двух палочек можно произвольно изменять во время исполнения шесть любых заранее заданных параметров: каждая палочка регулирует одновременно три параметра, перемещаясь в пространстве по трем осям, обозначаемым как x, y и z. Например, в многотембральном произведении логично регулировать таким образом громкости различных партий. Перемещения в плоскости поверхности радиобатона ограничены размерами устройства; перемещение по оси z также имеет как нижнюю, так и верхнюю границу: существует некоторое критическое расстояние, вне пределов которого радиобатон вообще не распознает палочку. Темп исполнения может регулироваться, помимо простого перемещения палочки вдоль одной из осей, специальным образом - с помощью "дирижирования" правой рукой.

Развитием идеи Мэтьюза является "управляющая перчатка" (PowerGlove) Ричарда Буланже. Здесь параметры MIDI-партитур можно регулировать не только перемещением руки в пространстве, но и сгибанием пальцев, причем каждый палец может контролировать отдельный параметр.

И радиобатон, и управляющая перчатка, однако, не так просты в обращении, как может показаться. Для полного использования их возможностей необходимы определенные "исполнительские" навыки, как и при игре на каком-либо традиционном инструменте. С другой стороны, эти навыки можно приобрести довольно быстро (за 2-3 месяца регулярных занятий), что делает его доступным для широкого круга музыкантов-любителей.

9. Компьютер "сочиняет" музыку

Конечно, для простых любителей и ленивых музыкантов, было бы весьма удобно, чтобы компьютер сам "сочинял" музыку. Но строго говоря, компьютеры сами никакой музыки до сих пор не сочинили. В основном, используются уже с середины 50-х годов так называемые программы алгоритмической композиции. При этом разрабатывались два в корне различных метода. Первый метод - это анализ того или иного музыкального стиля и составление композиции на основе полученных данных. Второй же метод предполагает вероятностные распределения звуков в партитуре.

Сочинения, написанные с использованием обоих методов, как правило, допускают "живое" исполнение - ведь результатом работы программ алгоритмической композиции является обычно нотный текст (или, по крайней мере, некоторые данные, подготовленные для последующего преобразования в нотный текст.

Еще в 1956 году были опубликованы опыты Кляйна и Болито по синтезированию песенных мелодий на компьютере Datatron. Мелодии носили название "Push Button Bertha". Они рассматривались, правда, скорее как эксперимент, а не творчество. Однако уже в следующем, 1957 году была опубликована (и впоследствии не раз исполнялась) сюита для струнного квартета, "сочиненная" в лаборатории электронной музыки Иллинойского университета с помощью компьютера "Иллиак" (ее так и назвали - "Иллиак-сюита"). Кроме компьютера, ее "авторами" являлись Лейярен Хиллер (Lejaren Hiller) и Леонард Айзексон (Leonard Isaacson).

Сюита состояла из четырех частей, причем первые две были написаны в диатоническом до-мажоре по правилам, близким к правилам музыки строгого стиля. Источником третьей части, напротив, была случайная хроматическая музыка, "профильтрованная", однако, по тем же правилам. Несмотря на фильтрацию, ее музыка очень похожа на атональные композиции. В четвертой же части авторы применили математические формулы, никак не связанные с музыкальными стилями. По их замыслу, четвертая часть должна была быть написана в совершенно особом, "машинном" стиле, хотя на слух, как ни странно, этот стиль мало отличался от стиля третьей части. "Иллиак-сюита" издавалась несколько раз и приобрела мировую известность.

В 1959 году Рудольф Зарипов, советский математик, "сочинял" одноголосные музыкальные пьесы на машине "Урал" (опять-таки в до-мажоре). Они назывались "Уральские напевы" и опять носили характер эксперимента. При их сочинении использовались различные случайные процессы для различных элементов музыкальной фактуры (форма, ритм, звуковысотность и т. д.). А Р. Бухараев и М. Рытвинская на том же "Урале" программировали "сочинение" алгоритмических мелодий на стихотворный текст.

Правда, "Урал" предоставил на выходе неуклюжую, абсолютно не вокальную мелодию (даже с точки зрения авангарда нашего столетия). Виноват был, конечно, не "Урал", а очень несовершенные алгоритмы синтеза музыкальной фактуры.

С тех пор появилось очень много программ для алгоритмической композиции. Часто такие программы разрабатывались, что называется, "на один раз", для личного использования. В отличие от подобных программ 50-х годов некоторые современные разработки позволяют достичь довольно хороших результатов. В качестве примера можно привести программу, которую разработал московский музыкант и программист Д. Жалнин.

Иногда средства алгоритмической композиции так или иначе смешиваются с другими творческими направлениями. Например, Cubase существует встроенное средство под названием "интерактивный синтезатор фраз" (Interactive Phrase Synthesizer, IPS). Здесь смешиваются средства интерактивной и алгоритмической систем. На вход системы подается некая "фраза", то есть последовательность MIDI-событий. Затем эта последовательность проходит через специальные "алгоритмические процессоры" - подпрограммы упорядоченного преобразования ритма, громкости и звуковысотности. Таким образом, с одной стороны, исполнитель имеет возможность все время взаимодействовать с системой, вводя различные стартовые ноты и даже меняя саму исходную последовательность; с другой стороны, для изменения звуковой ткани используются строгие алгоритмы.

Еще один яркий пример интеграции алгоритмической музыки с другими направлениями - класс программ перевода графики в звучание. Таких программ тоже существует не одна и не две. Однако особо хочется отметить программу Kandinsky Music Painter (KMP) для Atari, от компании Keys. Эта программа предоставляет довольно-таки развитые средства для создания рисунка. Отдельно можно создать рисунки для звуковысотной фактуры и для громкости инструментов. В программе используется монохромная графика, которая транслируется в MIDI-события. В начале проигрывания экран очищается, и по ходу проигрывания рисунок постепенно прорисовывается по горизонтали, что дает ощущение слияния звуковой и визуальной композиций.

Похожим образом, но не на уровне MIDI, а на уровне звука работает система Яниса Ксенакиса U-Pic. А вообще-то эта идея уже была реализована гораздо раньше аналоговыми методами.

Рождение компьютерной музыки

В 1957 году М. Мэтьюз и Н. Гутман посетили концерт одного малоизвестного пианиста. Концерт им обоим не понравился, и, в процессе обмена впечатлениями после концерта, М. Мэтьюз заявил, что компьютер может сыграть лучше. Но поскольку на дворе был 1957 год, компьютеры еще не умели играть музыку. Придя домой, М. Мэтьюз тут же стал писать программу, играющую музыку. Первая компьютерная пьеса неизменно производит на окружающих ужасающее впечатление. Но идея Мэтьюза, развиваясь, породила целый класс музыкальных языков программирования, которые вначале назывались "MUSIC" с номером версии. Язык C-Sound произошел как раз из этих программ. А отделение Стэндфордского института исследований, где работал тогда М. Мэтьюз, выросло в музыкальный исследовательский центр под названием CCRMA (читается "карма").

Конечно, программы алгоритмической композиции не способны заменить собой творческий процесс сочинения музыки. Однако, в качестве вспомогательного средства при создании музыкальных пьес они могут быть применены с большим успехом.

10. Универсальная система "программирования" музыки

Компьютерная музыка как таковая начиналась когда-то с музыкальных языков программирования. Несмотря на то, что с тех пор разработчики музыкального программного обеспечения уделяли все большее и большее внимание развитию пользовательского интерфейса, музыкальный язык программирования в чистом виде - язык C-Sound - сохранился и успешно применяется по сей день. Дело в том, что C-Sound, в отличие от других музыкальных программ, является, по сути, универсальной системой, позволяющей создавать любые звучания. Ведь развитый пользовательский интерфейс при всех своих достоинствах обладает очень существенным недостатком: он всегда ограничивает возможности.

Язык C-Sound свободен от этого. Он существует в виде компилятора, который транслирует текст программы в звуковой файл. При этом основные операторы его реализуют основные средства создания электронной музыки. Если композитору не хватает операторов C-Sound (которые сами по себе позволяют проделывать гораздо больше, чем все описанные выше программы, вместе взятые [исключая, разумеется, нотную графику]), он может написать нужные ему фрагменты текста программы на языке Си или Ассемблере.

C-Sound позволяет работать как с синтезированным звуком, так и со звуком из внешнего источника. Широкий выбор операторов генерации и модификации сигналов делает работу очень удобной, а система меток и ссылок на них - привычной для хоть сколько-нибудь знакомого с программированием человека. Поначалу, правда, некоторые мои знакомые (да и я тоже) испытали некоторое разочарование при знакомстве с C-Sound, потому что надеялись (а напрасно), что это просто что-то вроде расширения классического Си или Си++. Но по мере знакомства с языком разочарование довольно быстро сменилось признанием его широких возможностей, простоты и удобства работы со звуком.

В любом синтезаторе содержится некоторый набор алгоритмов, реализующих звуковой синтез. Иногда эти алгоритмы поддаются редактированию, но, как правило, очень ограниченному. В сэмплерах также есть набор определенных алгоритмов плюс записанные образцы волновых форм. Любое устройство для обработки звука включает в себя алгоритмы обработки, и лишь немногие их параметры открыты для редактирования. Это перечисление можно продолжить. В C-Sound мы имеем такие же наборы алгоритмов, полностью открытые (ибо они существуют в виде простого текста) для изменения по нашему вкусу. Кроме того, можно самому создавать все эти алгоритмы "с нуля".

В настоящее время C-Sound не может работать в реальном времени на обычных компьютерах. Для компиляции звукового файла помимо описания инструментов необходим еще файл партитуры (.sco), в котором расположены звуки и их индивидуальные параметры. С одной стороны, это может показаться неудобным, однако, с другой, - заставляет музыканта проявлять большее внимание к каждому звуку в отдельности, что, несомненно, способствует повышению качества результата.

Программа C-Sound распространяется свободно. Она существует в модификациях для DOS, Windows, Macintosh, Atari и других платформ. Компилятор C-Sound с полным описанием языка и учебными примерами довольно легко можно найти в Сети.

11. Другие применения компьютера музыкантами