Андрей Бундин. Компьютерная музыка. Искусство случайного и закономерного

Первые попытки применить математические расчеты к музыкальному искусству были предприняты в древней Греции: всем известные расчеты длины струн, темперации. Но как самостоятельное явление компьютерная музыка родилась с появлением компьютера.
Текст: Николай Бастюк
Фото: Андрей Сухинин
Первые по-настоящему видные достижения в сфере компьютерной музыки появились в США в 1957 году, в студии Bell Labs, которую тогда возглавлял Макс Мэтьюс (Max Mathews). С помощью созданного в этой студии компьютера впервые была воспроизведена музыкальная мелодия — композиция Ньюмана Гутмана (Newman Guttman) «The Silver Scale», сочиненная по заказу Макса Мэтьюса. Эта 17-ти секундная запись является большим достижением науки — до этого компьютеры не синтезировали звук. Для этого существовали электромузыкальные инструменты, такие как: терменвокс, аналоговые синтезаторы уже развивались, в России появились такие инструменты как «АНС». А в данном случае впервые мелодию воспроизвел компьютер.
Чуть позже к группе исследователей Bell labs присоединяется американский композитор российского происхождения Владимир Усачевский. Он написал ряд работ, ориентированных на использование компьютера как системы синтеза и расчета. В тот момент компьютер как система синтеза позволяла не очень много: можно было создавать какие-то тоны, гармонические колебания, шумы. Настоящую революцию в сфере компьютерной музыки произвел Джон Чоунинг (John M. Chowning). В начале 70-х годов он изобрел технику частотно-модуляционного синтеза звука. Джон предположил, что можно частотную модуляцию по принципу FM-трансляции использовать для синтеза звука. То есть если применить частотное модулирование в пределах слышимого диапазона частот, то можно добиться каких-то интересных звучаний. И он не ошибся. Действительно, эта техника синтеза и на сегодняшний день является одной из ключевых и позволяет создавать сложнейшие звучания. Стоит упомянуть, что последние синтезаторы компании Yamaha перешли обратно к FM-синтезу. Компания Yamaha в свое время выкупила этот патент и в 80-е выпустила знаменитый синтезатор DX7. Но всеже сейчас последние флагманы компании Yamaha основаны именно на FM-синтезе. На тот момент это синтетическое звучание было революцией. До этого предполагалось, что такого звука в принципе невозможно добиться классическими методами.
Компьютерная музыка. Искусство случайного и закономерного
Компьютерная музыка. Искусство случайного и закономерного
На рубеже 80−90-х годов появляются такие техники, как физическое моделирование, и на сегодняшний день это, наверное, одна из ключевых техник синтеза звука. Она очень сильно развивается благодаря эволюции вычислительных мощностей современных компьютеров. Физическое моделирование подразумевает моделирование акустических явлений. В частности, идеи Арсения Аврамова, который еще в 1916 году выразил формулу колебаний фортепианной струны. Говоря о серьезной музыке, физическое модулирование используется сегодня многими композиторами. Например, Элизабет Шимана (Elisabeth Schimana) в прошлом году выпустила произведение под названием «Мембраны», построенное полностью на технике физического моделирования.
Другая сторона компьютерной музыки
Сейчас мы говорили о компьютере как о синтезаторе — музыка записывается и воспроизводится с помощью компьютера. Это одна из сторон этого явления. Другая сторона — когда музыка создается с помощью компьютера, но необязательно исполняется с его помощью. В частности, произведение Яниса Ксенакиса (Iannis Xenakis) «Метастазы» послужило своего рода отправной точкой в этом направлении музыкального искусства. Это произведение интересно в первую очередь тем, что Янис использовал алгоритмы для расчетов при создании оркестровой партитуры. Янис Ксенакис разработал технику, которая строится на теории вероятности и носит название «стохастическая музыка». Композитор предложил использовать научный подход к созданию серьезной академической музыки. Для создания музыкальных произведений Янис Ксенакис использовал спиральные принципы. На сегодняшний день все интересующиеся могут ознакомиться с его алгоритмами и даже использовать их при создании музыки, используя систему «Яникс».
Компьютерная музыка. Искусство случайного и закономерного
Компьютерная музыка. Искусство случайного и закономерного
Спектральная музыка
Группа французских композиторов во главе с Жераром Презе, во многом под влиянием Ксенакиса, разработали технику композиции, основанную на спектральном анализе звуков. Спектральная музыка получила серьезное развитие как крупное явление современного музыкального искусства. Многие композиторы используют эту технику, и она сейчас переходит на новый уровень. Появляются системы для компьютерной оркестровки. Если в начале использовали только спектральный анализ конкретного звука, то сейчас существует возможность не только проанализировать звук, но и использовать полученные данные для автоматической оркестровки. То есть используется база данных, в которой содержатся различные штрихи, приемы игры, диапазоны инструментов и т. д. Компьютерный алгоритм предлагает автору оптимальную вертикаль, оптимальный состав инструментов для конкретного звучания.

Это краткий обзор двух сторон компьютерной музыки: музыка, создаваемая с помощью компьютера как синтезатора, генератора звука, и музыка, создаваемая с помощью алгоритмов; компьютер в данном случае выступает в роли ассистента композитора. Но есть еще и третье направление, появившееся в середине 80-х годов прошлого столетия — интерактивная музыка.
Компьютерная музыка. Искусство случайного и закономерного
Компьютерная музыка. Искусство случайного и закономерного
Интерактивная музыка
Связано это с появлением такого языка программирования, как Max/MSP. Тогда он еще назывался просто Мах — в честь дедушки компьютерной музыки Макса Мэтьюса. Одним из разработчиков этого языка был Миллер Паккет (Miller Puckette). Позже он же создал бесплатную версию Макса — Pure Data (Pd). На тот момент это было революционное изобретение. Оно позволяло композиторам по-новому взаимодействовать с исполнителем и даже публикой. С тех пор стало развиваться современное интерактивное и мультимедийное искусство.

В Max/MSP стало возможным применение к музыке генератора случайных чисел. Он может быть использован для чего угодно: для пространственной локализации звука, случайного уровня интенсивности каждого звука. Так же можно внести коррективы в принцип построения звуковысотной шкалы и добавить некий основной тон, вокруг которого все генерируемые звуки будут его гармониками. Можно регулировать скорость, диапазон, тембр и все остальные параметры. Также на теории вероятности может строиться и фрактальная музыка.

Многие композиторы утверждают, что их музыка строится по принципу фрактальных структур. Так же принцип фрактальных структур можно применить и на уровне синтеза звука: использовать какие-то гармонические колебания, аддитивный синтез и т. д. Можно использовать фрактальный принцип при локализации звука. Например, при использовании многоканальных систем воспроизведения.