Música de computadora

La música por ordenador es la aplicación de la tecnología informática en la composición musical, para ayudar a los compositores humanos a crear música nueva o para que los ordenadores creen música de forma independiente, como con los programas de composición algorítmica. Incluye la teoría y la aplicación de tecnologías de software de computadora nuevas y existentes y aspectos básicos de la música, como síntesis de sonido, procesamiento de señales digitales, diseño de sonido, difusión de sonido, acústica, ingeniería eléctrica y psicoacústica. El campo de la música por computadora puede rastrear sus raíces hasta los orígenes de la música electrónica y los primeros experimentos e innovaciones con instrumentos electrónicos a principios del siglo XX.

Historia

CSIRAC, la primera computadora digital de Australia, como se muestra en el Museo de Melbourne

Gran parte del trabajo sobre música por computadora se ha basado en la relación entre la música y las matemáticas, una relación que se ha observado desde que los antiguos griegos describieron la "armonía de las esferas".

Las melodías musicales fueron generadas por primera vez por la computadora originalmente llamada CSIR Mark 1 (más tarde rebautizada como CSIRAC) en Australia en 1950. Hubo informes de periódicos de Estados Unidos e Inglaterra (antes y recientemente) de que las computadoras pueden haber reproducido música antes, pero a fondo. La investigación ha desacreditado estas historias ya que no hay evidencia para respaldar los informes de los periódicos (algunos de los cuales eran obviamente especulativos). Las investigaciones han demostrado que las personas especulaban acerca de las computadoras reproduciendo música, posiblemente porque las computadoras hacían ruidos, pero no hay evidencia de que realmente lo hicieran.

La primera computadora del mundo que reprodujo música fue la CSIR Mark 1 (más tarde llamada CSIRAC), que fue diseñada y construida por Trevor Pearcey y Maston Beard a fines de la década de 1940. El matemático Geoff Hill programó el CSIR Mark 1 para reproducir melodías musicales populares de principios de la década de 1950. En 1950, el CSIR Mark 1 se usó para reproducir música, el primer uso conocido de una computadora digital para este propósito. La música nunca fue grabada, pero ha sido reconstruida con precisión. En 1951 interpretó públicamente la "Marcha del Coronel Bogey" del cual sólo existe la reconstrucción. Sin embargo, el CSIR Mark 1 reprodujo un repertorio estándar y no se usó para extender el pensamiento musical o la práctica de la composición, como lo hizo Max Mathews, que es la práctica actual de la música por computadora.

La primera música que se interpretó en Inglaterra fue una interpretación del Himno Nacional Británico que fue programada por Christopher Strachey en el Ferranti Mark 1, a fines de 1951. Más tarde ese año, una BBC grabó allí extractos breves de tres piezas. unidad de radiodifusión exterior: el himno nacional, "Baa, Baa, Black Sheep" y "In the Mood"; esta se reconoce como la primera grabación de una computadora para reproducir música, ya que la música de CSIRAC nunca se grabó. Esta grabación se puede escuchar en este sitio de la Universidad de Manchester. Investigadores de la Universidad de Canterbury, Christchurch, quitaron el clic y restauraron esta grabación en 2016 y los resultados se pueden escuchar en SoundCloud.

Otros dos desarrollos importantes de la década de 1950 fueron los orígenes de la síntesis de sonido digital por computadora y de los programas de composición algorítmica más allá de la reproducción de memoria. Max Mathews en Bell Laboratories desarrolló el influyente programa MUSIC I y sus descendientes, popularizando aún más la música por computadora a través de un artículo de 1963 en Science. Entre otros pioneros, los químicos musicales Lejaren Hiller y Leonard Isaacson trabajaron en una serie de experimentos de composición algorítmica entre 1956 y 1959, que se manifestaron en el estreno en 1957 de la Illiac Suite para cuarteto de cuerda.

En Japón, los experimentos con música por computadora se remontan a 1962, cuando el profesor de la Universidad de Keio, Sekine, y el ingeniero de Toshiba, Hayashi, experimentaron con la computadora TOSBAC. Esto resultó en una pieza titulada TOSBAC Suite, influenciada por la Illiac Suite. Las composiciones musicales japonesas posteriores incluyen una pieza de Kenjiro Ezaki presentada durante la Expo de Osaka '70 y 'Panoramic Sonore'. (1974) del crítico musical Akimichi Takeda. Ezaki también publicó un artículo llamado "Música contemporánea y computadoras" en 1970. Desde entonces, la investigación japonesa en música por computadora se ha llevado a cabo en gran medida con fines comerciales en la música popular, aunque algunos de los músicos japoneses más serios utilizaron grandes sistemas informáticos como Fairlight en la década de 1970.

El ordenador de programación para el primer sintetizador FM de Yamaha GS1. CCRMA, Stanford University

Por lo general, los primeros programas de música por computadora no se ejecutaban en tiempo real, aunque los primeros experimentos en CSIRAC y Ferranti Mark 1 sí operaron en tiempo real. Desde finales de la década de 1950, con una programación cada vez más sofisticada, los programas se ejecutaban durante horas o días, en computadoras multimillonarias, para generar unos minutos de música. Una forma de evitar esto era usar un 'sistema híbrido' de control digital de un sintetizador analógico y los primeros ejemplos de esto fueron Max Mathews' GROOVE system (1969) y también MUSYS de Peter Zinovieff (1969).

Hasta ahora se ha explotado el uso parcial para la investigación musical sobre la sustancia y la forma del sonido (ejemplos convincentes son los de Hiller e Isaacson en Urbana, Illinois, EE. UU.; Iannis Xenakis en París y Pietro Grossi en Florencia, Italia).

En mayo de 1967, el estudio S 2F M de Florencia, en colaboración con General Electric Information Systems Italia, llevó a cabo los primeros experimentos de música por ordenador en Italia. Olivetti-General Electric GE 115 (Olivetti S.p.A.) es utilizado por Grossi como performer: se prepararon tres programas para estos experimentos. Los programas fueron escritos por Ferruccio Zulian y utilizados por Pietro Grossi para tocar obras de Bach, Paganini y Webern y para estudiar nuevas estructuras sonoras.

A finales de la década de 1970, estos sistemas se comercializaron, en particular mediante sistemas como el Microcompositor MC-8 de Roland, en el que un sistema basado en un microprocesador controla un sintetizador analógico, lanzado en 1978. El trabajo de John Chowning sobre la síntesis FM de la Las décadas de 1960 a 1970 permitieron una síntesis digital mucho más eficiente, lo que eventualmente condujo al desarrollo del asequible sintetizador digital Yamaha DX7 basado en síntesis FM, lanzado en 1983. Además del Yamaha DX7, la llegada de microcomputadoras y chips digitales económicos abrió la puerta a la generación en tiempo real de música por computadora. En la década de 1980, las computadoras personales japonesas, como la NEC PC-88, venían instaladas con chips de sonido de síntesis FM y presentaban lenguajes de programación de audio como Music Macro Language (MML) e interfaces MIDI, que se usaban con mayor frecuencia para producir música de videojuegos, o chiptunes A principios de la década de 1990, el rendimiento de las computadoras basadas en microprocesadores llegó al punto en que se hizo posible la generación de música de computadora en tiempo real utilizando programas y algoritmos más generales.

Los sonidos interesantes deben tener una fluidez y un cambio que les permita mantenerse frescos al oído. En la música informática este ingrediente sutil se compra a un alto costo computacional, tanto en términos del número de artículos que requieren detalle en una partitura y en la cantidad de trabajo interpretativo los instrumentos deben producir para realizar este detalle en sonido.

Adelantos

Los avances en la potencia informática y el software para la manipulación de medios digitales han afectado drásticamente la forma en que se genera y ejecuta la música por computadora. Las microcomputadoras de la generación actual son lo suficientemente potentes como para realizar una síntesis de audio muy sofisticada utilizando una amplia variedad de algoritmos y enfoques. Los sistemas y enfoques de música por computadora ahora son ubicuos, y están tan firmemente integrados en el proceso de creación de música que apenas pensamos en ellos dos veces: los sintetizadores, mezcladores digitales y unidades de efectos basados en computadora se han vuelto tan comunes que el uso de digital en lugar de analógico. la tecnología para crear y grabar música es la norma y no la excepción.

Investigación

Existe una actividad considerable en el campo de la música computarizada a medida que los investigadores continúan buscando nuevos e interesantes enfoques de síntesis, composición e interpretación basados en computadora. En todo el mundo hay muchas organizaciones e instituciones dedicadas al área de estudio e investigación de música electrónica y computacional, incluyendo ICMA (International Computer Music Association), C4DM (Centre for Digital Music), IRCAM, GRAME, SEAMUS (Society for Electro Acoustic Music en los Estados Unidos), CEC (Canadian Electroacoustic Community) y un gran número de instituciones de educación superior en todo el mundo.

Música compuesta e interpretada por computadoras

Más tarde, compositores como Gottfried Michael Koenig e Iannis Xenakis hicieron que las computadoras generaran los sonidos de la composición además de la partitura. Koenig produjo programas de composición algorítmica que eran una generalización de su propia práctica de composición en serie. Esto no es exactamente similar a Xenakis' trabajo mientras usaba abstracciones matemáticas y examinaba hasta dónde podía explorarlas musicalmente. El software de Koenig tradujo el cálculo de ecuaciones matemáticas en códigos que representaban la notación musical. Esto podría convertirse en notación musical a mano y luego ser interpretado por jugadores humanos. Sus programas Project 1 y Project 2 son ejemplos de este tipo de software. Más tarde, extendió el mismo tipo de principios al campo de la síntesis, permitiendo que la computadora produjera el sonido directamente. SSP es un ejemplo de un programa que realiza este tipo de función. Todos estos programas fueron producidos por Koenig en el Instituto de Sonología de Utrecht en la década de 1970. En la década de 2000, Andranik Tangian desarrolló un algoritmo informático para determinar las estructuras de eventos de tiempo para cánones rítmicos y fugas rítmicas, que luego eran "manualmente" trabajado en composiciones armónicas Eine kleine Mathmusik I y Eine kleine Mathmusik II interpretadas por computadora; para partituras y grabaciones ver.

Puntuaciones generadas por computadora para el desempeño de jugadores humanos

Las computadoras también se han utilizado en un intento de imitar la música de grandes compositores del pasado, como Mozart. Un exponente actual de esta técnica es David Cope, cuyos programas de computadora analizan obras de otros compositores para producir nuevas obras en un estilo similar. El programa más conocido de Cope es Emily Howell.

Melomics, un proyecto de investigación de la Universidad de Málaga (España), desarrolló un grupo de composición por computadora llamado Iamus, que compone piezas complejas con múltiples instrumentos para edición e interpretación. Desde sus inicios, Iamus ha compuesto un álbum completo en 2012, apropiadamente llamado Iamus, que New Scientist describió como "el primer gran trabajo compuesto por una computadora e interpretado por una orquesta completa". El grupo también ha desarrollado una API para que los desarrolladores utilicen la tecnología y pone su música a disposición en su sitio web.

Composición algorítmica asistida por computadora

Diagrama que ilustra la posición de CAAC en relación con otros sistemas de música generativa

La composición algorítmica asistida por computadora (CAAC, pronunciado "sea-ack") es la implementación y el uso de técnicas de composición algorítmica en software. Esta etiqueta se deriva de la combinación de dos etiquetas, cada una demasiado vaga para un uso continuado. La etiqueta composición asistida por computadora carece de la especificidad del uso de algoritmos generativos. La música producida con software de notación o secuenciación podría considerarse fácilmente composición asistida por computadora. La etiqueta composición algorítmica es igualmente demasiado amplia, sobre todo porque no especifica el uso de un ordenador. El término asistido por computadora, en lugar de asistido por computadora, se usa de la misma manera que el diseño asistido por computadora.

Improvisación de máquinas

La improvisación automática utiliza algoritmos informáticos para crear improvisaciones sobre materiales musicales existentes. Esto generalmente se hace mediante una recombinación sofisticada de frases musicales extraídas de música existente, ya sea en vivo o pregrabada. Para lograr una improvisación creíble en un estilo particular, la improvisación automática utiliza algoritmos de aprendizaje automático y coincidencia de patrones para analizar ejemplos musicales existentes. Los patrones resultantes se utilizan luego para crear nuevas variaciones "en el estilo" de la música original, desarrollando una noción de reinyección estilística. Esto es diferente de otros métodos de improvisación con computadoras que usan composición algorítmica para generar música nueva sin realizar análisis de ejemplos musicales existentes.

Modelado de estilo estadístico

El modelado de estilo implica construir una representación computacional de la superficie musical que captura importantes características estilísticas de los datos. Se utilizan enfoques estadísticos para capturar las redundancias en términos de diccionarios de patrones o repeticiones, que luego se recombinan para generar nuevos datos musicales. La mezcla de estilos se puede realizar mediante el análisis de una base de datos que contiene múltiples ejemplos musicales en diferentes estilos. Machine Improvisation se basa en una larga tradición musical de modelado estadístico que comenzó con Illiac Suite for String Quartet de Hiller e Isaacson (1957) y Xenakis' usos de cadenas de Markov y procesos estocásticos. Los métodos modernos incluyen el uso de compresión de datos sin pérdida para análisis incremental, árbol de sufijos de predicción, búsqueda de cadenas y más. La mezcla de estilos es posible combinando modelos derivados de varias fuentes musicales, con la primera mezcla de estilos realizada por S. Dubnov en una pieza NTrope Suite utilizando el modelo de fuente conjunta de Jensen-Shannon. Más tarde, Assayag y Dubnov adoptaron para la música el uso del algoritmo del factor oráculo (básicamente un factor oráculo es un autómata de estado finito construido en tiempo y espacio lineal de manera incremental) y se convirtió en la base de varios sistemas. que utilizan la reinyección estilística.

Implementaciones

La primera implementación del modelado de estilo estadístico fue el método LZify en Open Music, seguido por el sistema Continuator que implementó la improvisación de máquina interactiva que interpretó el análisis incremental LZ en términos de modelos de Markov y lo usó para el modelado de estilo en tiempo real desarrollado por François Pachet en Sony CSL Paris en 2002. La implementación de Matlab de la improvisación de la máquina Factor Oracle se puede encontrar como parte de la caja de herramientas de Computer Audition. También hay una implementación NTCC de la improvisación de la máquina Factor Oracle.

OMax es un entorno de software desarrollado en IRCAM. OMax usa OpenMusic y Max. Se basa en investigaciones sobre modelado estilístico realizadas por Gerard Assayag y Shlomo Dubnov y en investigaciones sobre improvisación con el ordenador de G. Assayag, M. Chemillier y G. Bloch (a.k.a. the OMax Brothers) en el grupo Ircam Music Representations. Uno de los problemas en el modelado de señales de audio con factor oracle es la simbolización de características desde valores continuos hasta un alfabeto discreto. Este problema se resolvió en Variable Markov Oracle (VMO) disponible como implementación de python, utilizando un criterio de tasa de información para encontrar la representación óptima o más informativa.

Codificación en vivo

La codificación en vivo (a veces conocida como 'programación interactiva', 'programación sobre la marcha', 'programación justo a tiempo') es el nombre que se le da a el proceso de escribir software en tiempo real como parte de una actuación. Recientemente se ha explorado como una alternativa más rigurosa a los músicos portátiles que, según sienten los codificadores en vivo, carecen del carisma y el dinamismo de los músicos que tocan en vivo.