Ανάκτηση μουσικών δεδομένων 32

Charles Dodge Brian Eno

Sean Booth and Rob Brown Karlheinz Essl

Lejaren Hiller

Gottfried Michael Koenig Paul Lansky

Eduardo Reck Miranda Iannis Xenakis

Laurie Spiegel

Οι αλγοριθμικές τεχνικές έχουν υιοθετηθεί επίσης σε διάφορα συστήματα προοριζόμενα για την άμεση μουσική εκτέλεση, εκ των οποίων πολλά από αυτά χρησιμοποιούν τις αλγοριθμικές τεχνικές για να παράγουν απείρως- μεταβλητούς αυτοσχεδιασμούς σε ένα προκαθορισμένο μουσικό θέμα. Ένα πρόσφατο παράδειγμα ήταν το παιχνίδι υπολογιστών Ballblazer, των παιχνιδιών Lucasfilm Games' 1982, όπου ο υπολογιστής αυτοσχεδιάσε πάνω σε μουσική Jazz από το μουσικό συνθέτη του παιχνιδιού. Μια πιο προηγμένη εφαρμογή αυτού είναι παρούσα στη κονσόλας παιχνιδιών Xbox της Microsoft όπου υπάρχουν διάφορες παραλλαγές παιχνιδιών παιχνιδιών όσον αφορά τον ΄΄άνθρωπινο΄΄ συνθέτη, αλλά ποικίλλουν οι αυτοσχεδιασμοί που είναι βασισμένοι στα σε - πραγματικό χρόνο - γεγονότα στο παιχνίδι (έτσι, παραδείγματος χάριν, η μουσική ηχεί περισσότερο staccato και δραματική κατά τη διάρκεια σκηνών πάλης, αλλά γίνεται πιο απαλή και ήρεμη στη συνέχεια.

3.8. Ανάκτηση μουσικών δεδομένων

Η ανάκτηση πληροφοριών μουσικής ή MIR είναι η επιστήμη της ανάκτησης των πληροφοριών από τη μουσική.

Αυτό περιλαμβάνει:

 Υπολογιστικές μέθοδοι για την ταξινόμηση, τη συγκρότητση - συγκέντρωση και τη διαμόρφωση (Μουσική εξαγωγή χαρακτηριστικών γνωρισμάτων για μονο - και πολυφωνική μουσική, ομοιότητα και ταίριασμα μοτίβων, ανάκτηση)

 Επίσημες μέθοδοι και βάσεις δεδομένων (Εφαρμογές του αυτοματοποιημένου μουσικού προσδιορισμού και της αναγνωρισημότητας της μουσικής, όπως η αυτοματοποιημένη συνοδεία, η καθοδήγηση και το φιλτράρισμα της μουσικής και των μουσικών ΄΄ερωτημάτων΄΄ , τις γλώσσες διατύπωσης ΄΄ερωτημάτων΄΄, τα πρότυπα και άλλα meta-data ή τα πρωτόκολλα για το χειρισμό πληροφοριών μουσικής και την ανάκτηση, τη διανεμημένη αναζήτηση κ.λ.π)

 Λογισμικό Παγκόσμιου Ιστού για την ανάκτηση πληροφοριών μουσικής (Σημασιολογικός Ιστός και μουσικά ψηφιακά αντικείμενα,

΄΄ευφυείς πράκτορες΄΄, βασισμένη στο WEB αναζήτηση και σημασιολογική ανάκτηση)

 Αλληλεπίδραση και διεπαφές Ανθρώπου-υπολογιστή (Πολύμορφες διεπαφές, κινητές εφαρμογές, συμπεριφορά χρηστών)

 Η αντίληψη μουσικής, γνώση, επιπτώσεις, και συναισθήματα (Μετρικές ομοιότητες μουσικής, συντακτικές παράμετροι, σημασιολογικές παράμετροι, μουσικές μορφές, δομές, μορφές και ύφη, μεθοδολογίες σχολιασμών μουσικής)

 Ανάλυση μουσικής και αναπαράσταση γνώσης (Αυτόματη περιληπτική παρουσίαση της πληροφορίας, αναφορά, μετασχηματισμός, επίσημα πρότυπα της μουσικής, ψηφιακά αποτελέσματα, ευρετήριο μουσικής)

 Αρχεία μουσικής, βιβλιοθήκες, και ψηφιακές συλλογές (Ψηφιακές βιβλιοθήκες μουσικής, δημόσια πρόσβαση στα μουσικά αρχεία,

συγκριτικές μετρήσεις επιδόσεων και ερευνητικές βάσεις δεδομένων)

 Δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας και μουσική (Εθνικά και διεθνή ζητήματα δικαιώματος πνευματικής ιδιοκτησίας, ψηφιακή διαχείριση δικαιωμάτων, προσδιορισμός και ανιχνευσιμότητα)

 Κοινωνιολογία και οικονομία της μουσικής (Βιομηχανία μουσικής και χρήση MIR στην παραγωγή, τη διανομή, την αλυσίδα κατανάλωσης, προφίλ χρήστη, την επικύρωση, τις ανάγκες και τις προσδοκίες των χρηστών, την αξιολόγηση των συστημάτων IR μουσικής,) [12]

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4

^ο

: Γλώσσες προγραμματισμού για τη σύνθεση μουσικής υπολογιστών.

Η ανάπτυξη της επίσημης και περιγραφικής σημειογραφίας – απεικόνισης της νότας έχει γίνει ζήτημα μέσα όσον αφορά τον τομέα της μουσικής και ειδικά τα τελευταία χρόνια τώρα που εφαρμόζονται οι υπολογιστές για την εκπλήρωση των μουσικών στόχων. Η μουσική συνδυάζει τις - σε πραγματικό χρόνο - απαιτήσεις της απόδοσης με τις διανοητικές απαιτήσεις των ιδιαίτερα αναπτυγμένων συμβολικά συστημάτων που είναι αρκετά διαφορετικά από τη γλώσσα που συνηθίζουμε να μιλάμε. Η αφθονία και η ποικιλία αυτών των απαιτήσεων κάνουν ένα παράδειγμα, μιας γλώσσας προγραμματισμού, φυσικό στη μουσική εφαρμογή των υπολογιστών. Αυτό το παράδειγμα παρέχει τους μουσικούς με μια ΄΄φρέσκια΄΄ προοπτική στην εργασία τους.

Συγχρόνως, η μουσική είναι μια πολύ προηγμένη μορφή της ανθρώπινης προσπάθειας, που καθιστά τις εφαρμογές μουσικής υπολογιστών αντάξιες με αυτές των επιστημόνων της πληροφορικής.

Με την εμφάνιση των ψηφιακών υπολογιστικών συστημάτων, πρόοδοι στις παραδοσιακές πρακτικές της μουσικής έχουν γίνει πιθανές. Οι τρόποι με τους οποίους οι υπολογιστές μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην υπηρεσία της μουσικής περιλαμβάνουν την επεξεργασία σήματος, την απεικόνιση παρτιτούρας, βοήθεια στη σύνθεση, και σε πραγματικό χρόνο έλεγχο των

σύνθετων διαδικασιών σχετικών με τη δημιουργία, εκτέλεση, και ανάλυση της μουσικής. Η επίλυση μουσικών προβλημάτων με ψηφιακούς υπολογιστές περιλαμβάνει μια ευρεία κατηγορία ζητημάτων της επιστήμης του υπολογιστή, συμπεριλαμβανομένων των θεμάτων της αποδοτικότητας, επάρκεια της απεικόνισης - αναπαράστασης, και της διαμόρφωσης (modeling). Λόγω αυτού, ερευνητές στον τομέα της μουσικής υπολογιστών, έχουν ζητηθεί να συμβαδίζουν με - και να χρησιμοποιούν - τις τρέχουσες εξελίξεις στην πληροφορική. Μερικοί επιστήμονες υπολογιστών έχουν ανακαλύψει ότι η μουσική παρέχει έναν εύφορο έδαφος για τη μελέτη ζητημάτων στην πληροφορική [13].

Μερικές συναρπαστικές δυνατότητες και για την μουσική και για τη πληροφορική έχει αρχίσει να ξεπροβάλουν από αυτές τις εξελίξεις. Βεβαίως, η γλώσσα που χρησιμοποιείται για να περιγράψει τη μουσική, και η θεωρία που υπονοείται σε εκείνη την γλώσσα, είναι ένα βασικό ζήτημα για οποιαδήποτε εφαρμογή των υπολογιστών πάνω στη μουσική. Τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται πρέπει να είναι αναπτυγμένα, πράγμα που εκφράζει το επιθυμητό φαινόμενο. Για τη μουσική, αυτό δεν είναι εύκολος στόχος.

Ιστορικά, η δυτική μουσική παράδοση έχει αναπτύξει αυτή που αναφέρεται τώρα ως κοινή πρακτική αναπαράστασης (Common Practise Notation) που παρέχει μια στατική αναπαράσταση μουσικών συνθέσεων. Αυτό που φαίνεται από το CPN, εντούτοις, είναι μόνο η άκρη ενός πολύ μεγαλύτερου

΄΄σώματος΄΄ προφορικής γνώσης και παράδοσης στις πρακτικές σύνθεσης, απόδοσης, και ανάλυσης. Η έκταση αυτής της δομής της μουσικής γνώσης γίνεται πιο εμφανής από την προσπάθεια να αναπτυχθούν τα εργαλεία για να την εκφράσουν. Και όμως αυτό είναι μια αρχική απαίτηση από καθέναν που επιθυμεί να κάνει ή να μελετήσει την μουσική μέσω των υπολογιστών.

Αυτό έχει οδηγήσει σε μερικές από τις εξελίξεις στη γλώσσα και τη θεωρία προγραμματισμού της μουσικής υπολογιστών. Η σημειογραφία που προκύπτει δεν έχει να κάνει μόνο με τα εργαλεία υπολογιστών που χρησιμοποιούνται για να γίνει η αναπαράσταση των διαφόρων πτυχών της μουσικής, αλλά απεικονίζει επίσης τις αλλαγές στον τρόπο κατανόησης της μουσικής. Αυτές οι αλλαγές μπορούν να χαρακτηριστούν, αόριστα, ως

΄΄γενίκευση΄΄ σε σχέση με την ελευθερία που δίνεται στους συνθέτες, μουσικούς, και θεωρητικούς στην προσέγγιση της μουσικής.

Αυτή η πρόοδος είναι άμεσο αποτέλεσμα της προθυμίας ενός μουσικού που επηρεάζεται από τις μεθόδους και την κατανόηση της πληροφορικής και άλλων επιστημών, όπως η φυσική. Η επίδραση της μουσικής σκέψης θα έλεγε κανείς πως είναι ευρύτερη, με ανοιχτούς ΄΄ορίζοντες΄΄ κι όχι απλώς γενίκευση. Θεμελιώδεις αλλαγές στην προοπτική αρχίζουν να εμφανίζονται μεταξύ των μουσικών και των θεωρητικών της μουσικής ως αποτέλεσμα αυτής της επιρροής.

Η θεωρία της Κλασσικής μουσικής ήταν κυρίως αναλυτική. Η κύρια χρήση του ήταν να εξηγηθούν οι πρακτικές μεταξύ των συνθετών μιας προηγούμενης εποχής. Αντίθετα, η πρακτική ανάγκη για επίσημα περιγραφικά συστήματα, που απαιτούνται από τις εφαρμογές μουσικής υπολογιστών, έχει πυροδοτήσει την ανάπτυξη μιας δομής της παραγωγικής θεωρίας της μουσικής, η οποία συνδέεται πολύ περισσότερο με τη σύνθεση και την πραγματοποίηση της μουσικής. Ιστορικά, οι αλγοριθμικές διαδικασίες ήταν πάντα θεμελιώδεις στη δημιουργία της μουσικής. Η αυστηρή εφαρμογή των αλγορίθμων, με βάση μια a priori θεωρία της σύνθεσης, εντούτοις, φαίνεται να εμφανίζεται πρώτα στη δυτική μουσική στις δωδεκατονικές τεχνικές σύνθεσης των Arnold Schoenberg, Anton von Webern και άλλων στη δεκαετίεα του εικοστού αιώνα [14].

Στη δεκαετία του '30 και του ΄40 , τα θεωρητικά κείμενα του Joseph Schillinger περιέγραφαν μια αυστηρή μουσική θεωρία, καθαρά από μαθηματική άποψη [15]. Ο Schillinger, ο οποίος πρόβλεψε τη χρήση των υπολογιστών στη μουσική σύνθεση, προσπάθησε να αναπτύξει μια θεωρία της μουσικής που θα ήταν πρακτική στη χρήση της από τους.συνθέτες . Ο πρώτος συνθέτης που χρησιμοποίησε τους υπολογιστές με σκοπό την σύνθεση ήταν ο Lejaren Hiller, ο οποίος προς το τέλος της δεκαετίας του '50 μέσω ενός υπολογιστή παρήγαγε την σύνθεση Illiac Suite forString Quartet χρησιμοποιώντας τις πιθανότητες οι οποίες προέρχονταν από την εργασία

του στη χημεία. Αυτή η εργασία προήλθε στη συνέχεια από τον τομέα της γλωσσολογίας των μαθηματικών[16].

Πολλές μουσικές εφαρμογές των υπολογιστών, δεν είναι σωστό να ειπωθεί, ότι περιλαμβάνουν γλώσσες προγραμματισμού. Παραδείγματος χάριν, μια μουσική εφαρμογή, στην οποία υπάρχουν πολλά κοινά χαρακτηριστικά με

΄΄άλλα χαρακτηριστικά μελωδικών μέτρων - τμημάτων από την Αναγέννηση, χρησιμοποιεί το ΄΄ταίριασμα΄΄ των μοτίβων(patterns) για τη μελέτη αυτών των κοινών χαρακτηρισρικών. Αυτό όμως δεν σημαίνει ότι η εφαρμογή συμβαδίζει με μια γλώσσα προγραμματισμού. Η ανάπτυξη των γλωσσών προγραμματισμού συγκεκριμένα για τις μουσικές εφαρμογές φαίνεται να έχει συγκεντρωθεί μέσα στον τομέα της σύνθεσης ήχου και της μουσικής εκτέλεσης. Ο μοναδικός τομέας στην μουσική στον οποίο ταιριάζουν οι γλώσσες προγραμματισμού αρκετά ,όπου μπορεί να γίνει έρευνα, είναι η σύνθεση.

Τρεις στρατηγικές συνήθως έχουν υιοθετηθεί στην ανάπτυξη των χρήσεων της σύνθεσης από υπολογιστές. Ένας συνθέτης που ΄ναι πεπειραμμένος όσον αφορά τον προγραμματισμό μπορεί να πειραματιστεί κάνοντας διαδοχικά τροποποιήσεις ενός προγράμματος σύνθεσης, γραμμένο σε μια υπάρχουσα γλώσσα προγραμματισμού [ 17 ]. Άλλη μια στρατηγική είναι η ανάπτυξη βιβλιοθηκών με χρήσιμες ΄΄υπορουτίνες΄΄ που εφαρμόζουν κοινές διαδικασίες στις μουσικές δομές δεδομένων. Κατόπιν τα προγράμματα σύνθεσης μπορούν να γραφτούν μέσα σε κάποια τυποποιημένη γλώσσα προγραμματισμού η οποία καλεί αυτές τις ΄΄υπορουτίνες΄΄ των βιβλιοθηκών.

Εάν η γλώσσα μπορεί να ερμηνευθεί, τότε μπορεί να προκύψει ένα αρκετά διαλογικό σύστημα σύνθεσης που ΄΄αντιδρά΄΄ [18]. Ενώ καμία από αυτές τις προσεγγίσεις δεν περιλαμβάνει τον επαγγελματία συνθέτη μουσικής για την ανάπτυξη γλωσσών προγραμματισμού , αυτές οι μέθοδοι έχουν χρησιμοποιηθεί αρκετά συχνά από συνθέτες για την ενσωμάτωση ιδιαίτερων συστημάτων σύνθεσης [19].

Οι αισθητικές και τεχνικές υποστηρίξεις σ΄ αυτού του είδους την εργασία έρχονται σε αντίθεση, και στις περισσότερες περιπτώσεις δεν είναι άμεσα

σχετικές με ζητήματα γλωσσικού προγραμματισμού. Μια τρίτη προσέγγιση είναι να γραφτεί μια γλώσσα προγραμματισμού ως μέρος ενός μουσικού παραδείγματος μέσω του οποίου ένα ευρύ φάσμα από τις στρατηγικές σύνθεσης μπορεί να πραγματοποιηθεί.

Γλώσσες προγραμματισμού για τη κλασσική μουσική υπερβαίνουν τις τυποποιημένες γενικής χρήσης γλώσσες στην εφαρμογή ειδικών μουσικών τύπων δεδομένων και διαδικασιών, καθώς επίσης μεθόδων για τη ροή του χρόνου, και μεθόδων αναπαράστασης των επαναλήψεων. Μέσα σε αυτήν την τρίτη κατηγορία, εντούτοις, πρέπει να γίνει αντιληπτή η διάκριση μεταξύ των δύο κατηγοριών προσέγγισης. Υπάρχουν, αφ' ενός, απ΄ την μια οι περιγραφικές γλώσσες που χρησιμοποιούνται για την εισαγωγή δεδομένων μουσικής και απ΄ την άλλη παραγωγικές γλώσσες που υπολογίζουν τις μουσικές παρτιτούρες με βάση την είσοδο (input) ενός προγράμματος. Οι περισσότερες γλώσσες σε αυτή την κατηγορία έχουν κάποιο συστατικό από κάθε μία. Μπορούν συνήθως να είναι διαφοροποιημένες, εντούτοις, ανάλογα με την εκάστοτε εφαρμογή, η οποία χρησιμοποιεί αυτές τις γλώσσες.

Παραδείγματα καθαρά περιγραφικών γλωσσών που χρησιμοποιούνται για να μετατρέψουν την υπάρχουσα μουσική σε μορφή χειρόγραφων για την εκτύπωση μουσικής ή την μουσικολογική ανάλυση είναι : DARMS [20] και MUSTRAN [21]. Μερικές περιγραφικές γλώσσες παρέχουν απλούς

΄΄σταθμούς επεξεργασίας της σύνθεσης όπως το SCORE [22]και YAMIL [23].

Παραγωγικές γλώσσες σύνθεσης συνήθως συνδέονται με περιγραφικές δομές μουσικών δεδομένων , αλλά τονίζουν το στάδιο της σύνθεσης. Η σειρά των διαθέσιμων μοντέλων για την αναπαράσταση μουσικής σε αυτήν την κατηγορία είναι αρκετά ευρεία, και περιλαμβάνει μαθηματικά πρότυπα όπως συνδυαστικές τεχνικές και τεχνικές πιθανοτήτων, γλωσσικά πρότυπα όπως γραμματική [24], αλγοριθμικά πρότυπα όπως εκείνα που βρίσκονται σε χαρακτηριστικά υψηλού επιπέδου γλωσσών προγραμματισμού, πρότυπα διαδικασιών όπως αυτά που χρησιμοποιούνται στον αντικειμενοστραφή προγραμματισμό και άλλα πρότυπα που πηγάζουν από την τεχνητή νοημοσύνη[25].

Οι γλώσσες προγραμματισμού μουσικής έχουν στενούς δεσμούς με ένα σύστημα σύνθεσης και παρέχουν ισχυρές παραγωγικές - δημιουργικές ικανότητες.

4.1. Αναπαράσταση παραδοσιακής μουσικής

Για να αποκτήσει κανείς επίγνωση σε ζητήματα σχετικά με γλώσσες προγραμματισμού σχεδιασμένες για τη μουσική υπολογιστών, είναι απαραίτητο να γίνει κατανοητή η όλη διαδικασία διαμόρφωσης (modeling).

Πιθανώς η σημαντικότερη παρατήρηση είναι η παραδοσιακή σημειογραφία της μουσικής σχεδιάζεται για να εξυπηρετήσει τις ανάγκες και τις ικανότητες επεξεργασίας των ανθρώπων αντέχει λίγη ομοιότητα στο α επίσημη γλώσσα.

CPN αναπτύσσονται πολλά επίπεδα περιγραφής μαζί, με συνέπεια νός συστήματος εξαιρετικά συνοπτικού και αποτελεσματικού.

4.2. Η μουσική νότα από το ΄΄ρεύμα ήχου΄΄

Η μουσική που εκτελείται είναι ένα συνεχές ΄΄ρεύμα΄΄ του ήχου. Τα συστήματα σημειογραφίας είναι από τη φύση τους ιδιαίτερα, καθώς για να απεικονίσει κάποιος τη μουσική σε μια νότα αρχικά απαιτείται ότι η ανάλυση των στοιχείων που δίνονται από το ΄΄ρεύμα΄΄ ήχου. Η εμφανέστερη συσκευή αφαίρεσης - ΄΄ξεκαθαρίσματος του CPN είναι η κβαντοποίηση του συνεχούς μουσικού ρεύματος σε ξεχωριστές διακριτές νότες. Νότες είναι ο καθορισμός των γεγονότων που κωδικοποιούν την τονικότητα, χρόνος έναρξης και τη διάρκεια. Απεικονίζονται ως μεγάλα σημεία, με κάθετα

΄΄μπαστουνάκια΄΄ που τοποθετούνται σε ένα διαμήκες πλέγμα από πέντε γραμμές, αποκαλούμενες ως πεντάγραμμο. Οι νότες μπορούν να ομαδοποιηθούν σχηματίζοντας έτσι μια συγχορδία. Η ροή του χρόνου φαίνεται στο πεντάγραμμο ανάλογα με τη διάρκεια της κάθε νότας. Το διαφορετικό ύψος κάθε νότας στο πεντάγραμμο καθορίζει την τονικότητα αυτής της νότας.

Όπου μια συνέχεια από ήχους κβαντοποιείται, η πληροφορία χάνεται . Αυτό είναι ένα τέχνασμα του CPN το οποίο επιτρέπει σε πληροφορίες που δεν

υπάρχουν πάνω στη παρτιτούρα να μπορούν να ανακτηθούν μέσω ενός συνόλου υπονοούμενων κανόνων. Κατά συνέπεια η ικανοποιητική πραγματοποίηση μιας κωδικοποιημένης εργασίας μπορεί να ανασυγκροτηθεί κατευθείαν πρακτικής που ερμηνεύεται από εκπαιδευμένους εκτελεστές μουσικής. έννοια της μουσικής νότας επιτρέπει αυτό που καλούμε ως

«κυριότερες διαστάσεις της μουσικής που είναι αντιληπτές» να συσσωρεύεται σε μια συμβολική απεικόνιση. Ενσωματώνει ένα σύνολο κανόνων κωδικοποίησης για μουσικές παρτιτούρες που λιγοστεύει τις πληροφορίες πάνω στην παρτιτούρα.

Ένας εκτελεστής μουσικής μπορεί να χρησιμοποιήσει κανόνες της μουσικής ερμηνείας για να συγκροτήσει ένα αποδεκτό ακριβές αντίγραφο της μουσικής ιδέας κατά τη διάρκεια της εκτέλεσης. Στοιχείο για τη λογική αυτής της εξήγησης είναι το γεγονός ότι συνθέτωντας μουσική μόνο από πληροφορίες που φαίνονται σε μια παραδοσιακή παρτιτούρα, πράγμα το οποίο παραλείπει τις πληροφορίες που παρέχονται από τον εκτελεστή, έχει ως αποτέλεσμα μια άγαρμπη εκτέλεση. Αυτό συμβαίνει λόγω της επίδρασης που είχαν τα μουσικά κουτιά και τα μηχανικά όργανα της χιλιετίας που μας πέρασε, καθώς επίσης και λόγω των κάποιων ακατέργαστων συστημάτων μουσικής υπολογιστών που υπάρχουν σήμερα.

4.2.1. Ερμηνεία απόδοσης

Οι πληροφορίες που περιλαμβάνονται σε μια παραδοσιακή παρτιτούρα ερμηνεύονται κατά την εκτέλεση σύμφωνα με ένα σύνολο κανόνων που είναι τυπικά ασυνάρτητο, γνωστό ως ερμηνεία της απόδοσης. Παραδείγματα τέτοιων κανόνων περιλαμβάνουν την διάρθρωση, την πρακτική ένωσης ή χωρισμού διαδοχικών νοτών, η δυναμική, και πολλά άλλα.

4.2.2. Οργάνωση Δομής

Η παραδοσιακή μουσική αναγνωρίζει τις διάφορες αρχές οργάνωσης και ιεραρχικές και μη ιεραρχικές. Ένα παράδειγμα της ιεραρχίας είναι έννοια μιας μουσικής φράσης – μια ακολουθία από νότες που διαμορφώνει μια

σημασιολογικό αντικείμενο ή μια πλήρης ιδέα ή δήλωση. Η μουσική φράση συσχετίζεται με την γλωσσική φράση, Άλλοι ιεραρχικοί σχηματισμοί ,για παράδειγμα, περιλαμβάνουν τα μοτίβα (μουσικές ΄΄φιγούρες ΄΄ που χρησιμοποιούνται κατά τρόπο επαναλαμβανόμενο, με ή χωρίς μετασχηματισμούς).

Ένα άλλο σημείο στο οποίο εμφανίζεται η ιεραρχία είναι η οργάνωση των κλιμάκων κάθε τονικότητας που χρησιμοποιούνται στο CPN. Συχνά, η μορφή μιας εργασίας εξαρτάται από τον τρόπο με τον οποίο ο συνθέτης αλλάζει το

΄΄ποια τονικότητα θα υπογραμμίζεται και θα τονίζεται κάθε φορά, , καθώς η εργασία προχωρά σύμφωνα με τις διαδικασίες της ακριβής ιεραρχικής σειράς. Σε πολλά είδη μουσικής στον εικοστό αιώνα αυτή η ιεραρχική οργάνωση όσον αφορά την τονικότητα έχει παραπεμφθεί λόγω άλλων κύριων αρχών, όπως αυτή της δωδεκάτονης μουσικής Schoenberg [ 26 ], ή άλλα συστήματα τονικότητας, όπως το microtonal music of Harry Partch[ 27].

4.2.3. Ροή της μουσικής πληροφορίας

Η ροή έχει να κάνει με τη διαδικασία επικοινωνίας μεταξύ των εκτελεστών και των ακροατηρίων. Η επικοινωνία περιλαμβάνει ακόμη και το όταν υπάρχει μόνο ένας που παίζει μόνος του, καθώς πάντα υπάρχει αυτός που παίζει κι αυτός που ακούει και σχολιάζει. Ένα παράδειγμα είναι μια δέντρο- δομημένη ιεραρχία από τον διευθυντή ορχήστρας στον επικεφαλή κάθε τμήματος, κι έπειτα στους μεμονωμένους οργανοπαίχτες. Απ΄ την άλλη πάλι, η οργάνωση ενός κουαρτέτου εγχόρδων κατά την εκτέλεση είναι περισσότερο

΄΄ρευστή΄΄ και λιγότερο ιεραρχική, καθώς επίσης ποικίλλει ανάλογα με το ύφος της μουσική που παίζεται. Η απόδοση ενός μουσικού έργου συμφιλιώνει όλες αυτές οι στρατηγικές αλληλεπίδρασης σε πραγματικό χρόνο. Αυτό είναι δύσκολο, ακόμη και για τους ιδιαίτερα εκπαιδευμένους μουσικούς, και είναι σύνηθες για τους επαγγελματίες μουσικούς να ξοδεψουν εβδομάδες για την προετοιμασία μια νέας δουλείας.

4.3. Η Μουσική ως πρόβλημα αναπαράστασης της γνώσης

Η βαθιά πολιτιστική κληρονομιά που ενσωματώνεται μέσα στη παραδοσιακή

μουσική θα μπορούσε να παραγάγει μερικές ιδέες για τη φύση της δικής μας γνώσης . Έτσι, πληροφορίες που προέρχονται από τη δομή μιας παραγωγικής θεωρίας της μουσικής θα μπορούσαν να συσχετιστούν με μια θεωρία για μια γλώσσα για να υπάρχει μια ευρύτερη προοπτική όσον αφορά τους θεμελιώδεις μηχανισμούς της ανθρώπινης επικοινωνίας και κατανόησης.

Αυτό έχει ληφθεί οπ΄ όψιν μερικών επιστημόνων πληροφορικής ως μια συναρπαστική ευκαιρία να ερευνηθεί η μουσική ως ένα πρόβλημα αναπαράστασης της γνώσης. Τα πρακτικά εργαλεία για να μελετηθεί το πρόβλημα πρέπει να είναι διαθέσιμα , ωστόσο, πριν γίνει οποιαδήποτε περιεκτική απεικόνιση της μουσικής. Αυτή η εστίαση στην πρακτικότητα έχει επίσης το πλεονέκτημα της απ’ ευθείας αντιστοίχισης των προσπαθειών των μουσικών και συνθετών με τις ανάγκες τους για να πραγματοποιήσουν την υπόσχεση των υπολογιστών για τη μουσική.

4.4. Ψηφιακή αναπαράσταση του ήχου

Η θεωρία της ψηφιακής αναπαράστασης ήχου είναι βασισμένη στη θεωρία των επιλεγόντων στοιχείων ,το οποίο επιλύθηκε αρχικά από Nyquist και άλλους στη συνέχεια στη δεκαετία του '30 και του '40.[28] Ο ήχος μπορεί να απεικονιστεί στη μνήμη των υπολογιστών σαν ένα ΄΄ρεύμα΄΄ αέρα μιας ποσότητας κυμάτων, αποκαλούμενα δείγματα. Τα δείγματα αποτελούν μια περιοδική λειτουργία του χρόνου, που περιγράφουν τις διακυμάνσεις της πίεσης των κυμάτων αέρα που αντιστοιχεί στον ήχο. Ο ήχος μπορεί να καταγραφεί με την ψηφιοποίηση έναν ηλεκτρικού σήματος που προέρχεται από ένα μικρόφωνο μέσω ενός αναλογικού σε ψηφιακό μετατροπέα (ADC).

Αντίστοιχα, μια ψηφιακή καταγραφή μπορεί να παιχτεί ξανά μέσω ενός ψηφιακού σε αναλογικό μετατροπέα (DAC), ο οποίος παράγει μια τάση κατάλληλη για τον ακουστικό εξοπλισμό αναπαραγωγής. Στην ψηφιακή μορφή, ηχογραφημένα κομμάτια μπορούν να αναλυθούν και να υποβληθούν σε επεξεργασία, ή οι αυθαίρετες λειτουργίες πίεσης μπορούν να είστε συντεθειμένες.

Οι περισσότερες γλώσσες σύνθεσης μουσικής παρέχουν και λειτουργικές και συμβολικές σημειογραφίες, καθώς η προκύπτουσα μουσική έννοια συχνά

εκφράζεται καλύτερα. Μερικές φορές, η ποικιλία των συμβολικών συστημάτων απαιτείται για να φανεί η πολύπλευρη έννοια μιας σύνθεσης σε μια γλώσσα προγραμματισμού μουσικής. Οι γλώσσες σύνθεσης εξετάζουν τη μετάφραση συμβολικών ή και εικονικών απεικονίσεων του μουσικού ήχου σε μια λειτουργία πίεσης, ή σε ένα ΄΄ρεύμα΄΄ εντολών των υπολογιστών. Ακριβώς όπως ως πρώτες χρήσεις των ψηφιακών υπολογιστών στην επεξεργασία σήματος ήταν για να διαμορφώσουν τα αναλογικά στοιχεία του κυκλώματος [29] , έτσι και η πρώτη μουσική υπολογιστικών συστημάτων διαμόρφωσε τα αναλογικά ηλεκτρονικά μουσικά συστήματα που χρησιμοποιούνταν εκείνη την περίοδο [30].

Οι βασικές αρχές εντολών της ψηφιακής σύνθεσης και η επεξεργασία μουσικής μπορούν να φανούν σαν επεκτάσεις εκείνων των αρχών που χρησιμοποιούνται στην αναλογική ηλεκτρονική μουσική. Πρώτα αναπτύχθηκε , προς το τέλος του 1940, το εμφανέστερο χαρακτηριστικό γνώρισμα των ηλεκτρονικών μουσικών οργάνων το οποίο ήταν η δυνατότητά των μουσικών να εμβαθύνουν στην ακουστική δομή του ήχου του μικροφώνου. Αυτό επέτρεψε στο tempo (μουσικός όρος), το οποίο ήταν προηγουμένως περιορισμένο όσον αφορά τους ήχους των παραδοσιακών μουσικών οργάνων, να γίνει σοβαρό θέμα μουσικού ενδιαφέροντος και ανησυχίας. Αυτό αντιστοιχούσε και στις επιθυμίες πολλών συνθετών να επεκταθεί η σημασία αυτής της διάστασης στη μουσική [31].

Το ενδιαφέρον για τον έλεγχο του tempo αρχικά ώθησε στην αύξηση της ηλεκτρονικής μουσικής. Η χρήση των ψηφιακών υπολογιστών είχε ένα προβάδισμα σε σχέση με τις αναλογικές τεχνικές από την άποψη ακρίβειας, της επανάληψης, και των πολλών δυνατοτήτων ελέγχου.

Εν τούτοις, συστήματα μουσικής υπολογιστών κληρονόμησαν πολλές από τις έννοιες των αναλογικών συστημάτων μουσικής, όπως οι ταλαντωτές (oscillators), ελεγκτές φακέλων, φίλτρα, ενισχυτές και όργανα καταγραφής, πολλά από τα οποία, στη συνέχεια, ήταν δανεισμένα αρχικά από τα ηλεκτρονικά καταστήματα των ραδιοφωνικών σταθμών. Σύμφωνα με την άνοδο της σημασίας του tempo μεταξύ των συνθετών, οι περισσότερες

σημειώσεις μουσικής υπολογιστών καθορίζουν την μουσική νότα ως μια προδιαγραφή ενός ακουστικού γεγονότος. Δηλαδή μια νότα αποτελείται από την συλλογή των ακουστικών παραμέτρων που εφαρμόζονται σε μια διαδικασία σύνθεσης η οποία παράγει ένα ακουστικό κυματοειδές που ταιριάζει σ΄ αυτήν την προδιαγραφή.

Πηγαίνοντας απ΄ ευθείας από τον καθορισμό της νότας στο ακουστικό κυματοειδές, η ψηφιακή σύνθεση μουσικής παρέχει με πολύ ακρίβεια το επιθυμητό είδος σήματος. Αυτό είναι και ένα πλεονέκτημα και μια ευθύνη.

Είναι ένα πλεονέκτημα στο μέτρο που επιτρέπει την ελευθερία συνθετών της έκφρασης σε σύγκριση με την ελευθερία που είναι διαθέσιμη από τα παραδοσιακά μουσικά όργανα.

Με την ψηφιακή σύνθεση μουσικής είναι δυνατό να δημιουργηθούν ήχοι που κανένα άλλο φυσικό σώμα δεν μπορεί να παραγάγει (εκτός από ένα μεγάφωνο, φυσικά), ή που ξεπερνά τις ικανότητες των ανθρώπινων εκτελεστών. Περιορισμός είναι στο μέτρο που ο συνθέτης πρέπει να συμπληρώσει την λεπτομέρεια όσον αφορά την απόδοση με πολλούς ενδιαφέροντες μουσικά τρόπους. Στην παραδοσιακή μουσική, το όργανο και ο εκτελεστής φροντίζουν να ακουστούν μουσικά και ο συνθέτης μπορεί να στηριχθεί μόνο σε αυτό. Στη μουσική υπολογιστών, ο συνθέτης πρέπει να είναι, τρόπον τινά, "κατασκευαστής μουσικών οργάνων" και "εκτελεστής"

ταυτόχρονα.

4.5. Έρευνα για τις γλώσσες σύνθεσης μουσικής υπολογιστών

Αυτή η έρευνα έχει να κάνει με λογισμικό σύνθεσης, γλώσσες για τον έλεγχο σύνθεσης υλικού, σε πραγματικό χρόνο έλεγχο της σύνθεσης υλικού και υψηλού επιπέδου γλώσσες προγραμματισμού για τη μουσική σύνθεση.

4.5.1. Συστήματα σύνθεσης λογισμικού

Ο σχεδιασμός γλώσσας για την ψηφιακή σύνθεση μουσικής δεν έχει αναπτυχθεί γύρω από ένα συγκεκριμένο θέμα, αλλά είναι χρήσιμο για να φανεί ένα ΄΄πρότυπο΄΄ της νότας ως μια ακουστική προδιαγραφή στο σημείο

βαθμιαία. Έρευνες έδειξαν ότι οι πρόωρες γλώσσες που στρέφονται σε εύκαμπτους - ελαστικούς και αποδοτικούς μεθόδους επεξεργασίας σήματος για τη νότα ως παράδειγμα ακουστικής προδιαγραφής παρέχουν μόνο στοιχειώδης εργαλεία για τους συνθέτες για να διευκρινίσουν τις παρτιτούρες. Οι συνθέτες, απαιτήθηκε, να εργαστούν έξω από περιοχή αυτών των γλωσσών, σε πιό υψηλό επίπεδο για να συνθέσουν μουσικές νότες ή σε ένα χαμηλότερο επίπεδο για να χειριστούν άμεσα το ακουστικό κυματοειδές.

Άλλοι επεδίωξαν να εργαστούν άμεσα με τη μικροδομή του ηχητικού κυματοειδές με το να ορίσουν συνθετικούς κανόνες για την παραγωγή των κυματοειδών [ 32].

Δεδομένου ότι τα πράγματα έχουν προχωρήσει, οι υπεύθυνοι για την ανάπτυξη των γλωσσών σύνθεσης έχουν στραφεί όλο και περισσότερο στην αναπαράσταση της μουσικής δομής πιό υψηλού επιπέδου από την άποψη της αρχικής νότας ως πρότυπο ακουστικών προδιαγραφών.

4.5.2 Μουσική ΄΄Ν΄΄

Ο πρώτος προγραμματισμός για τις γλώσσες μουσικής σύνθεσης ήταν μια ακολουθία των προγραμμάτων, που ονομάστηκε Μουσική I μέσω της μουσικής V, που αναπτύχθηκε στα Εργαστήρια AT&T Bell Laboratories, στην οποία αναφερόμαστε συλλογικά ως μουσική N [33] . Αυτή η σύγχρονη εργασία δημιούργησε πολυάριθμους λεξικολογικούς ΄΄απόγονους΄΄, και οι πρόσφατες σχετικές εργασίες που έχουν γίνει μιμούνται ακόμα σημαντικά χαρακτηριστικά γνωρίσματα αυτών των γλωσσών. Η μουσική V είχε ως σκοπό να τρέξει σε ένα λειτουργικό περιβάλλον που περιλαμβάνει έναν μεγάλης ταχύτητας γενικής χρήσεως υπολογιστή, μια μεγάλη συσκευή αποθήκευσης που κρατά τα συντεθειμένα ακουστικά κυματοειδή και υψηλής ποιότητας - ψηφιακούς σε αναλογικούς - μετατροπείς (DAC).

Η μουσική V λειτουργεί ως εξής: Δέχεται σαν είσοδο οδηγίες για τους αλγορίθμους σύνθεσης και μια συγκεκριμένη παρτιτούρα, παράγει τα δείγματα για ολόκληρη την παρτιτούρα και τα αποθηκεύει όλα σε δίσκο ή ταινία. Κατόπιν, το βοηθητικό πρόγραμμα χρησιμοποιείται για να διαβάσει

τα δείγματα από το δίσκο (συνήθως στον πραγματικό χρόνο) και τα στέλνει σε ένα ή περισσότερα DACs. Αυτήν την καλούμε - μη απευθείας σύνδεση - σύνθεση. Σε μια τέτοια μέθοδο, καμία - σε πραγματικό χρόνο - αλληλεπίδραση δεν υφίσταται μεταξύ του συνθέτη ή ενός εκτελεστή και του προγράμματος μουσικής σύνθεσης. Η αλληλεπίδραση είναι περιορισμένη στο βαθμό της δήλωσης και της παύσης της μετατροπής στοιχείων. Στην ανάπτυξη της γλώσσας, τα σημαντικότερα προβλήματα ήταν να βρεθεί πρώτα ένας τρόπος αποτελεσματικός όσον αφορά τις υπολογιστικές απαιτήσεις του προβλήματος της σύνθεσης μουσικής και στη συνέχεια να βρεθεί ένα σχέδιο, του οποίου οι εκφραστικές ικανότητες θα μπορούσαν να συνδυάσουν την απλότητα, ομοιομορφία και τη δύναμη. Η λύση για αυτά τα προβλήματα όπως αναπτύσσεται από τον Mathews αποτελείται από μια προσέγγιση με τρεις πλευρές:

 Οι αλγόριθμοι σύνθεσης διευκρινίζονται ως οι συνδυασμοί δομικών μονάδων αποκαλούμενες ως γεννήτριες μονάδων. Μια γεννήτρια μονάδων είναι μια προκαθορισμένη ενότητα σύνθεσης που εκτελεί μις απλή λειτουργία επεξεργασία του σήματος, όπως ταλάντωση ή φιλτράρισμα. Ένα μουσικό όργανο είναι μια ονομαστή συλλογή από γεννήτριες μονάδων, που διαμορφώνονται μέσα σε ένα υποπρόγραμμα ροής πληροφοριών.

 Η ενεργοποίηση των οργάνων ελέγχεται από τις δηλώσεις της νότας.

Η παρτιτούρα είναι μια συλλογή από νότες και ορισμούς οργάνων.

 Οι ανάγκες αποδοτικότητας καλύπτονται με τον εντοπισμό του υπολογιστικού φορτίου στη γεννήτρια μονάδα, και με την υπογράμμιση της χρήσης συμβουλευτικών πινάκων και απλών μετατροπών.

4.5.3. Ανησυχίες αποδοτικότητας

Το θεώρημα Nyquist δειγματοληψίας δηλώνει ότι η δειγματοληψία πρέπει να είναι (τουλάχιστον) δύο φορές υψηλότερη σε συχνότητα από τηνεπιθυμητή. Δεδομένου ότι το αυτί είναι ικανό να ακούσει μέχρι και 20 kilohertz (kHz), αυτό υπονοεί το ποσοστό δειγματοληψίας πρέπει να΄ ναι παραπάνω από 40 kHz, δηλαδή 40.000 ιδιαίτερα δείγματα ανά δευτερόλεπτο ανά κανάλι. Κάθε δείγμα ενός πολύπλοκου κυματοειδούς σύνθεσης μπορεί να είναι το αποτέλεσμα πολλών διαδικασιών που γίνονται από πολλές μηχανές, συμπεριλαμβανομένου ενός μεγάλου ποσοστού πολλαπλασιασμού (το οποίο είναι ένας από τις πιό χρονοβόρες διαδικασίες των περισσότερων γενικής χρήσεως υπολογιστών).

Μια από τις σημαντικότερες δραστηριότητες μέσα από τηνη έρευνα μουσικής υπολογιστών είναι ο προσδιορισμός των αλγορίθμων που επιτρέπουν την σύνθεση μιας ευρείας ποικιλίας ενδιαφέροντων ήχων με έναν υπολογιστικά αποδοτικό τρόπο. Στο λογισμικό σύνθεσης ήχου , ένα χρήσιμο μέτρο για την αποδοτικότητας ενός προγράμματος όσον αφορά μια συγκεκριμένη εισαγωγή δεδομένων είναι ο υπολογισμός της αναλογίας, δηλαδή η αναλογία της παρερχόμενης περιόδου που απαιτήται για να υπολογιστεί 1 δευτερόλεπτο του συντεθειμένου ήχου. Η αναλογία ΄΄1΄΄ ή λιγότερο δείχνει ότι ο ήχος είναι υπολογισμένος σε πραγματικό χρόνο ή γρηγορότερα. Ένας τέτοιος υπολογισμός της αναλογίας αποκλείει την ανάγκη για – μη απ΄

ευθείας - σύνθεση και αποποιείται επίσης της ανάγκης μεγάλων αποθηκευτικών συστημάτων, απ΄ τη στιγμή που τα κυματοειδή μπορούν να παραχθούν αμέσως.

4.6. Υψηλού επιπέδου γλώσσες για την μουσική υπολογιστών

Όπως έχει προαναφερθεί η τάση των γλωσσών μουσικής σύνθεσης τα τελευταία χρόνια ήταν να επεκτείνουν τη γλωσσική δομή πρός τα πάνω , από το ακουστικό επίπεδο προς το υψηλότερο , τα μουσικά επίπεδα. Υπήρξαν μερικές δημιουργικές προσπάθειες να υπολογιστούν τα δομικά στοιχεία της μουσικής μέσα στο πλαίσιο των γλωσσών σύνθεσης μουσικής [34]. Πολλές

άλλες προσπάθειες έχουν καταβληθεί στη μουσική αναπαράσταση έξω από το πλαίσιο των γλωσσών προγραμματισμού.

Η μουσική φαίνεται να απαιτεί τουλάχιστον την ίδια υποστήριξη που δίνει μια γλώσσα προγραμματισμού όπως οποιοιδήποτε άλλη εφαρμογή. Αυτό οδηγεί στην υπόθεση ότι καλές γενικής χρήσεως γλώσσες κάνουν τις καλές γλώσσες μουσικής[35].

Η αναπαράσταση της μουσικής, εντούτοις, έχει πρόσθετες απαιτήσεις που είναι χαρακτηριστικά τα οποία μπορεί να μην βρεθούν στις γενικής χρήσεως γλώσσες, όπως

 κατάλληλες μέθοδοι για τη ροή του χρόνο

 δομική οργάνωση των μουσικών υλικών

 απεικόνιση στοιχείων μουσικής και

 παραλληλισμός και ιεραρχία .

Αν και αυτό δεν ακυρώνει την υπόθεση, καταδεικνύει τουλάχιστον ότι η μουσική υπολογιστών είναι ένα άριστο πεδίο δοκιμών για την επέκταση των γενικής χρήσεως γλωσσών προγραμματισμού. Και πράγματι, ήταν η τάση των σχεδιαστών της γλώσσας μουσικής για να επεκταθούν καθιερωμένες γλώσσες αντί της εφεύρεσης νέων. Ο αντικειμενοστραφής προγραμματισμός για τη μουσική, για παράδειγμα, βοηθά σύλληψη της έννοιας του παραλληλισμού στην κατανομή των διεργασιών - στόχων.

4.6.1 ΄΄Ακουστική΄΄ γλώσσα προγραμματισμού

Μια ακουστική γλώσσα προγραμματισμού είναι μια γλώσσα προγραμματισμού που στοχεύει συγκεκριμένα στην παραγωγή και τη σύνθεση ήχου και μουσικής. Μερικά παραδείγματα παρατίθενται παρακάτω:

 ABC

 ChucK

 CMix

 Max/MSP

 Μουσική Ι

 Μουσική-V

4.7. Στάδια μουσικής σύνθεσης – Κάρτες ήχου

Από τη φύση του ο υπολογιστής χαρακτηρίζεται από μία αφάνταστη προσαρμοστικότητα. Ο τρόπος με τον οποίο λειτουργεί και το είδος των δεδομένων που διαχειρίζεται του επιτρέπουν να βρίσκει εφαρμογές σε διάφορους τομείς της καθημερινής μας ζωής. Εκτός από το καθαρά εργασιακό περιβάλλον, την επεξεργασία αριθμητικών δεδομένων και άλλες τέτοιες εφαρμογές που θυμίζουν λογιστήρια, μαθηματικές αναλύσεις και τα συναφή, ο υπολογιστής χρησιμοποιείται τα τελευταία χρόνια και στον τομέα της ψυχαγωγίας, ενώ αρχίζει να κολλάει με χώρους περισσότερο καλλιτεχνικής φύσης, που μέχρι κάποια στιγμή θεωρούνταν πολύ κοντά στην τέχνη και αρκετά μακριά από αυτόν. Αυτό συνέβη και με τη Μουσική. Δεν είναι που η μουσική ξέφυγε από τον καλλιτεχνικό της χαρακτήρα, κάθε άλλο. Είναι που ο υπολογιστής βρήκε τρόπους να κάνει ακόμα πιo εύκολη την καλλιτεχνική δημιουργία.

Δεν είναι τυχαίο το γεγονός ότι ο υπολογιστής αποτελεί το κύριο εργαλείο καλλιτεχνικής δημιουργίας στον χώρο των γραφικών τεχνών. Γιατί λοιπόν να μη γίνει κάτι ανάλογο και με τον χώρο της μουσικής; Ο μουσικός που χρησιμοποιεί τον υπολογιστή ως εργαλείο έχει πολλά να κερδίσει. Καταρχήν έχει τη δυνατότητα να πειραματιστεί με διάφορες συνθέσεις, να τις καταγράψει και στη συνέχεια να αποφασίσει ποια από αυτές είναι η καλύτερη, και να την επεξεργαστεί ακόμα περισσότερο μέχρι να φτάσει στο επιθυμητό αποτέλεσμα. Μπορεί μάλιστα στην πορεία να αλλάζει εύκολα από το ένα όργανο στο άλλο, και να χρησιμοποιεί διάφορες συσκευές συνδεδεμένες με το σύστημά του χωρίς να χρειάζεται να βγάζει το ένα καλώδιο και να βάζει το άλλο.

Τέλος, αφού ολοκληρώσει τη δημιουργία του, μπορεί να τυπώσει μία παρτιτούρα στον εκτυπωτή του, τόσο εύκολα και γρήγορα που πριν από μερικά χρόνια δεν θα μπορούσε καν να το φανταστεί. Η συγγραφή παρτιτούρας ήταν ομολογουμένως από τις πιο δύσκολες εργασίες που καλούνταν να εκτελέσει ένας μουσικός. Είναι μάλιστα γεγονός ότι πολλοί μαθητές, στα πρώτα βήματα της εκπαίδευσής τους σε κάποιο Ωδείο, βρίσκουν τη συγγραφή παρτιτούρας πολύ δύσκολη και πολλοί είναι αυτοί που αν και τους αρέσει η μουσική σταματούν τη φοίτησή τους, επειδή δεν μπορούν να συμφιλιωθούν με τις νότες πάνω στο χαρτί.

Πλέον τα πράγματα έχουν αλλάξει σημαντικά και οι υπολογιστές έχουν αρχίσει να χρησιμοποιούνται σε πολλά σύγχρονα ωδεία με εκπληκτικά θετικά αποτελέσματα. Έτσι, οι νέες γενιές μουσικών που βγαίνουν από αυτά, θεωρούν τον υπολογιστή ένα απαραίτητο κομμάτι που τους βοηθάει να δημιουργούν και στη συνέχεια να επεξεργάζονται τις συνθέσεις τους.

Επιπλέον, ο χρήστης ενός υπολογιστή ανακαλύπτει ακόμα περισσότερες πτυχές του, τις οποίες μπορεί να εκμεταλλευτεί για να μπει σε ένα καινούργιο γι' αυτόν κόσμο, τον κόσμο της μουσικής. Ανάλογα λοιπόν με το χώρο από τον οποίο προέρχεται ο καθένας, αν είναι μουσικός, αν είναι κομπιουτεράς ή ακόμα αν είναι ένας απλός χρήστης που μόλις ανακάλυψε ότι ο υπολογιστής που είχε στο σπίτι μπορεί να κάνει πολύ περισσότερα από το να παίζει παιχνίδια, θα ήθελε να δημιουργήσει ένα σύστημα με τον εξοπλισμό που είναι απαραίτητος για τις δικές του καθαρά ανάγκες. Ας ξεκινήσουμε λοιπόν από τον χρήστη που ζητάει μόνο τα βασικά, για να προχωρήσουμε στη συνέχεια σε πιο πολύπλοκες συνθέσεις.

4.7.1. 1η σύνθεση: Βασική

Απευθύνεται καθαρά σε ερασιτέχνες και ακόμα περισσότερο σε άτομα τα οποία έχουν ήδη έναν υπολογιστή και απλά θέλουν να δοκιμάσουν τις δυνατότητές του και στον μουσικό τομέα. Δεν τους ενδιαφέρει η ποιότητα του ήχου που θα ακούνε από τα ηχεία, ούτε και να κάνουν πολύπλοκες

επεξεργασίες σύνθετων κομματιών. Δεν τους ενδιαφέρει επίσης να επενδύσουν παραπάνω χρήματα, εκτός από αυτά που είναι απολύτως αναγκαία, όπως είναι για παράδειγμα, το κόστος για ένα κλαβιέ MIDI, που κι αυτό δεν χρειάζεται να είναι ιδιαίτερα καλής ποιότητας, αφού δεν έχουμε να κάνουμε με μουσικό. Θέλουν ένα σύστημα που θα τους βοηθήσει να κάνουν τα πρώτα βήματα στο χώρο της μουσικής με υπολογιστή και από κει και πέρα, αν το αντικείμενο φανεί ενδιαφέρον, να προχωρήσουν πιθανώς σε κάποια από τις επόμενες πιο πολύπλοκες συνθέσεις.

Από τι πρέπει να αποτελείται ένα τέτοιο σύστημα; Από έναν υπολογιστή που έχει στο εσωτερικό του μία μέτρια κάρτα ήχου, με δυνατότητα να λαμβάνει μηνύματα MIDI και μία υποδοχή παιχνιδιών για να συνδέσουμε ένα κλαβιέ MIDI. Το τελευταίο μπορεί να είναι ένα οικονομικό κλαβιέ χωρίς πολλές πρόσθετες δυνατότητες. Αν ο χρήστης δεν ενδιαφέρεται να παίζει δικά του κομμάτια και να τα καταγράφει με τη βοήθεια του sequencer, παρά θέλει μόνο να επεμβαίνει σε έτοιμα MIDI αρχεία με διάφορα εφέ, τότε δεν χρειάζεται καν να προχωρήσει στην αγορά ενός κλαβιέ. Απαραίτητο βέβαια είναι ένα πρόγραμμα sequencer, από το οποίο εκτελούνται έτοιμα αρχεία MIDI, θα καταγράφονται οι πρώτες μουσικές συνθέσεις και θα γίνεται λίγο αργότερα μία στοιχειώδης επεξεργασία.

Στην περίπτωση ενός τέτοιου συστήματος, η λήψη των μηνυμάτων MIDI γίνεται από την κάρτα ήχου. Επίσης από την κάρτα ήχου γίνεται και η παραγωγή του ήχου και η ποιότητά του εξαρτάται από το είδος της σύνθεσης που χρησιμοποιείται. Αν είναι σύνθεση FM μην περιμένετε και πολλά, αλλά στην περίπτωση έστω και στοιχειώδους σύνθεσης wavetable όλο και κάτι καλύτερο θα μπορέσετε να ακούσετε.

4.7.2. 2η σύνθεση: Βασική, με καλή κάρτα ήχου

Mια καλή κάρτα ήχου μπορεί να ανεβάσει σημαντικά τις επιδόσεις του συστήματός μας και πολλές φορές μπορεί να μας οδηγήσει σε υψηλού επιπέδου ερασιτεχνικές προς ημιεπαγγελματικές καταστάσεις. Η δεύτερη αυτή σύνθεση είναι ακριβώς ίδια με την πρώτη, με μόνη διαφορά την κάρτα ήχου, που και καλύτερες επιδόσεις έχει, και περισσότερες δυνατότητες μπορεί

να προσφέρει. Αφορά περισσότερο όσους διαθέτουν ήδη έναν υπολογιστή, χωρίς κάρτα ήχου, την οποία σκέφτονται να αγοράσουν.

Αν λοιπόν έχουν ήδη αποφασίσει ότι θέλουν να ασχοληθούν με τη μουσική, με εργαλείο τον υπολογιστή τους, η κάρτα που θα αγοράσουν θα πρέπει να στηρίζεται οπωσδήποτε στη σύνθεση wavetable, να διαθέτει μνήμη ROM με αποθηκευμένους τους ήχους και μνήμη RAM που να μπορεί να επεκταθεί για να φορτώνονται επιπλέον δείγματα. Αν η κάρτα δίνει και τη δυνατότητα δημιουργίας νέων δειγμάτων από το χρήστη ακόμα καλύτερα. Ο συνδυασμός μιας τέτοιας κάρτας με ένα καλό πρόγραμμα sequencer, μπορεί να είναι αρκετός ακόμα και για έναν απαιτητικό χρήστη. Σε αυτήν την περίπτωση, θα βοηθούσε φυσικά και ένα καλύτερο κλαβιέ.

Το ίδιο σχεδόν αποτέλεσμα μπορούμε να έχουμε, αν ήδη διαθέτουμε μία μέτρια κάρτα ήχου και της προσθέσουμε ένα wavetable daughterboard, ή μία ξεχωριστή κάρτα wavetable, που ουσιαστικά θα προσθέσει στο σύστημα τις δυνατότητες που δεν μπορεί να δώσει από μόνη της η κάρτα του.

Η σύνθεση αυτή αποτελεί μία πολύ καλή και ταυτόχρονα σχετικά οικονομική λύση, που βασίζεται εξ ολοκλήρου στον υπολογιστή. Αν και μία καλή κάρτα κοστίζει αρκετά χρήματα παραπάνω απ' ότι μία μέτρια, ένα ποσό δηλαδή της τάξεως των 100.000 δραχμών, υποστηρίζουμε ότι η λύση αυτή είναι οικονομική, γιατί αν περάσουμε στην αμέσως επόμενη σύνθεση το κόστος ανεβαίνει σημαντικά, και ουσιαστικά το μόνο που βελτιώνεται είναι η ποιότητα του.

4.7.3. 3η σύνθεση: Υπολογιστής συνδεδεμένος με εξωτερική ηχομονάδα

Απευθύνεται στους χρήστες που τους ενδιαφέρει εκτός από την ευκολία και τις δυνατότητες και η ποιότητα του παραγόμενου αποτελέσματος. Με τη σύνθεση αυτή ο χρήστης έχει στη διάθεσή του έναν υπολογιστή με μία απλή κάρτα του η οποία μπορεί να αντικατασταθεί και από ένα MIDI Interface - σε μορφή κάρτας, ή ακόμα και εξωτερικό που συνδέεται στην παράλληλη θύρα του υπολογιστή. Ουσιαστικά, αν υπάρχει κάρτα σε αυτήν την περίπτωση, η

παραγωγής την αναλαμβάνει μία εξωτερική συσκευή, η ηχομονάδα (ή sound module). Ο ήχος της ηχομονάδας κρίνεται καλύτερος από τον ήχο της κάρτας, αφού οι συσκευές αυτές διαθέτουν κατά γενική ομολογία καλύτερους ψηφιοαναλογικούς μετατραπείς (DAC).

Η άκρη MIDI OUT του καλωδίου MIDI συνδέεται στην κάρτα του ή στο MIDI interface και η άλλη άκρη, δηλαδή το MIDI ΙΝ, πάει στην εξωτερική ηχομονάδα, η οποία στη συνέχεια συνδέεται είτε απευθείας με τα ηχεία, είτε πρώτα με κάποιον ενισχυτή και στη συνέχεια με τα ηχεία.

Η σύνθεση αυτή μπορεί να γίνει εξαιρετικά πολύπλοκη, αν ο χρήστης συνδέσει όχι μόνο μία, αλλά περισσότερες ηχομονάδες στη σειρά. Μπορεί επίσης να παίρνει είσοδο από περισσότερα από ένα κλαβιέ και γενικώς να δημιουργήσει ένα είδος δικτύου με m βοήθεια συσκευών που παίζουν το ρόλο του διακλαδωτή και ενεργοποιούν τη μία ή την άλλη σύνδεση. Ο ρόλος του υπολογιστή σε αυτήν τη σύνθεση περιορίζεται καθαρά στο επίπεδο του sequencer.

4.7.4. 4η σύνθεση: Υπολογιστής με software synthesizer

Η σύνθεση αυτή είναι σπάνια, τουλάχιστον προς το παρόν, αφού τα προγράμματα συνθεσάιζερ (software ή virtual synthesizer) είναι μία καινούργια τάση στο χώρο της μουσικής με υπολογιστή. Ουσιαστικά, ένα πρόγραμμα συνθεσάιζερ κάνει την ίδια δουλειά που κάνει και μία εξωτερική ηχομονάδα αλλά μέσω λογισμικού. Έτσι, με μία απλή κάρτα του που παίζει το ρόλο του MIDI interface ή μόνο με ένα MIDI interface και αυτό το πρό- γραμμα, μπορεί να δημιουργηθεί ένα σύστημα, χωρίς παραπάνω εξωτερικό εξοπλισμό.

Τα προγράμματα συνθεσάιζερ είναι σχετικά οικονομικά (κοστίζουν περίπου το 1/3 της τιμής, της αντίστοιχης εξωτερικής ηχομονάδας, χωρίς αυτό να είναι κανόνας). Απαιτούν όμως ένα πολύ ισχυρό υπολογιστή, που ουσιαστικά αναλαμβάνει να κάνει τη δουλειά που σε άλλη περίπτωση θα έκανε η κάρτα του ή η εξωτερική ηχομονάδα. Ο 166άρης επεξεργαστής Pentium θεωρείται σημείο έναρξης, ενώ η παρουσία ενός επεξεργαστή με επεκτάσεις ΜΜΧ είναι

μία προτιμότερη λύση. Οι απαιτήσεις όμως του συστήματος αυτού δεν περιορίζονται μόνο εκεί. Χρειάζεται και ένα σεβαστό ποσό εγκατεστημένης κύριας μνήμης, από 16ΜΒ και πάνω. Όπως καταλαβαίνετε όλα αυτά κοστίζουν, και αν ο χρήστης διαθέτει ήδη έναν υπολογιστή, το να τον αναβαθμίσει κατά τέτοιο τρόπο θα κοστίσει σχεδόν το ίδιο με το να προσθέσει μία εξωτερική ηχομονάδα.

Επίσης, θα πρέπει να τονιστεί ότι επειδή χρησιμοποιείται ο επεξεργαστής του PC για την παραγωγή , υπάρχει καθυστέρηση ανάμεσα στο χρόνο που στέλνεται μία πληροφορία και στο χρόνο που την ακούμε. Για παράδειγμα, όταν προσπαθήσαμε να παίξουμε κάτι στο κλαβιέ, που συνδεόταν με έναν υπολογιστή Pentium ΜΜΧ στα 200MHz και με 32ΜΒ μνήμη, ο ήχος της νότας που πατούσαμε ακουγόταν μετά από ένα περίπου δευτερόλεπτο.

Ακόμα, λοιπόν η τεχνολογία αυτή έχει αρκετούς περιορισμούς, όμως ελπίζουμε ότι με τηv εξέλιξη στο χώρο των υπολογιστών, θα γίνεται ολοένα και πιο εφαρμόσιμη.

4.8. Τι μπορεί να κάνει μία κάρτα ήχου στο κομμάτι του MIDI:

 Να παίξει το ρόλο του MIDI Interface

 Να συνεργαστεί με ένα πρόγραμμα sequencer για την επεξεργασία των μηνυμάτων MIDI

 Να λειτουργήσει ως μονάδα παραγωγής του ήχου που περιέχουν τα μηνύματα MIDI

4.9. Σύνθεση FM

Διαμόρφωση της συχνότητας ενός σήματος (φορέας ή φέρον) από ένα ή περισσότερα άλλα περιοδικά σήματα (διαμορφωτές) που προέρχονται από ισάριθμες γεννήτριες τελεστές (operatοrs). Συνήθως χρησιμοποιούνται τρεις ή τέσσερις τελεστές. Κάθε ήχος μπορεί να αναπαρασταθεί από μία κυματομορφή. Οι ήχοι αποτελούνται από ένα σύνολο συχνοτήτων, που όταν

ιδιαίτερη χροιά που χαρακτηρίζει το κάθε ήχο. Η χροιά αυτή είναι που κάνει να ξεχωρίσουμε το κάθε όργανο. Ο Fourier απέδειξε ότι η κυματομορφή κάθε ήχου μπορεί να αναλυθεί σε επιμέρους βασικές κυματομορφές αρμονικών συχνοτήτων. Όταν το μήνυμα MIDI ζητάει να παίζει η νότα Ντο από βιολί, ουσιαστικά το τσιπάκι της κάρτας ήχου παράγει τη βασική συχνότητα του Ντο και στη συνέχεια προσθέτει τόσες αρμονικές όσες είναι απαραίτητες για να μοιάζει αυτό το Ντο με το Ντο του βιολιού.

4.10. Σύνθεση δειγμάτων Wavetable

Ο ήχος στηρίζεται σε κάποια δείγματα που έχουν ψηφιοποιηθεί και αποθηκευτεί στη μνήμη της κάρτας ήχου. Δημιουργείται ένα είδος πίνακα με δείγματα ήχων από όλες τις νότες από διάφορα όργανα, και κάθε φορά που θέλει η κάρτα να αναπαράγει μια νότα ενός οργάνου κοιτάει από τον πίνακα δείγμα αν είναι αυτό που χρειάζεται και το χρησιμοποιεί. Το αποτέλεσμα είναι σαφώς ποιοτικότερο από αυτό που προκύπτει με τη σύνθεση FM, αφού η ήχοι πλησιάζουν περισσότερο τους πραγματικούς. Το αν τελικά είναι καλή εξαρτάται και από τους παρακάτω παράγοντες:

 Εφόσον η τεχνική σύνθεσης που χρησιμοποιείται είναι n Waνetable, θα πρέπει να εξετάσετε πόση μνήμη έχει η κάρτα σας και πόσο δείγματα είναι αποθηκευμένα σε αυτήν. Όσο περισσότερη είναι η μνήμη τόσο περισσότερα δείγματα μπορεί να περιέχει και επομένως τόσο καλύτερους ήχους μπορεί να αναπαράγει.

 Αν η κάρτα σας διαθέτει εκτός από τη μνήμη ROM, και μνήμη RΑΜ στην οποία μπορεί να φορτώνει έξτρα δείγματα από κάποιο άλλο αποθηκευτικό μέσο, τότε αποκτά ακόμα μεγαλύτερη αξία.

 Σημαντικό χαρακτηριστικό θεωρείται επίσης η δυνατότητα δημιουργίας από το χρήστη δικών του δειγμάτων, τα οποία μπορούν να αποθηκευτούν στο σκληρό δίσκο και να φορτωθούν στη μνήμη RΑΜ της κάρτας όταν θα χρειαστεί.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5

^ο

: Μουσική ψηφιακή διεπαφή οργάνων (MIDI)

5.1 MIDI (Musical lnstrument Digital lnterface)

Το Musical lnstrument Digital lnterface (MIDI) είναι ένα σύνολο σταθερών, ένα πρωτόκολλο, που υιοθετήθηκε από το 1983 από την πλειοψηφία των κατασκευαστών μουσικών ηλεκτρικών οργάνων και των επιτροπών διεθνών σταθερών και καθορίζει την ανταλλαγή πληροφοριών σε δυαδική μορφή μεταξύ μουσικών ηλεκτρικών οργάνων και υπολογιστών. Αυτό που μπορεί να κάνει μία διάταξη MIDI είναι να εγγράψει πληροφορίες σχετικά με την εκτέλεση ενός μουσικού κομματιού, πληροφορίες σαν τον τόνο, την διάρκεια και την ένταση κάθε νότας. Η καταγραφή αυτή γίνεται σε σταθερή μορφή και τη συνέχεια μπορεί να διαβιβαστεί σε κάποιο άλλο μουσικό όργανο ή σε υπολογιστή.

ΕΙΚΟΝΑ 2 : Συνδέσεις MIDI εξοπλισμού και ηχομονάδας με υπολογιστή

Όταν αυτές οι πληροφορίες μεταβιβάζονται από το MIDI σε υπολογιστή, αποθηκεύονται σαν αρχείο το οποίο μπορεί στη συνέχεια είτε να παιχτεί, είτε να επεξεργαστεί. Ένα αρχείο MIDI αποτελεί μία σειρά από οδηγίες που δίνο- νται σ' ένα ηλεκτρονικό όργανο για το πώς θα παίξει μία σειρά από νότες. Το αρχείο MIDI δεν προσδιορίζει τίποτα σχετικό με τον τόνο της νότας ή με τον

τύπο του οργάνου στο οποίο θα παιχτούν οι νότες. Μπορεί να δημιουργηθεί ένα αρχείο MIDI από τις νότες μίας κιθάρας και στη συνέχεια αυτό το αρχείο να χρησιμοποιηθεί από ένα ηλεκτρικό πιάνο ή το αντίθετο. Τα αρχεία MIDI συγκρινόμενα με αρχεία CD-DA είναι μικρότερα λόγω του ότι δεν περιέχουν δεδομένα ήχου. Αλλά αντίθετα με τα αρχεία ψηφιοποιημένου ήχου των οποίων το μέγεθος εξαρτάται από την χρονική τους διάρκεια, το μέγεθος των αρχείων MIDI εξαρτάται από το πλήθος των διαφορετικής μουσικής υπόστα- σης των πληροφοριών που χρειάζονται για μία συγκεκριμένη μουσική παρουσίαση η οποία με τη σειρά της εξαρτάται από τον αριθμό και τον τύπο των οργάνων που συμμετέχουν, την πολυπλοκότητα του μουσικού κομματιού και άλλες μουσικές παραμέτρους που θα πρέπει να ληφθούν υπόψη.

Μαθηματικοί αλγόριθμοι χρησιμοποιούνται για αλλαγή κλίμακας όσον αφορά τις νότες, σταδιακή εξασθένιση της μουσικής και κάθε είδους μουσικά εφέ. Η ταχύτητα εκτέλεσης του μουσικού κομματιού καθορίζεται από ένα προγραμματιζόμενο εσωτερικό ρολόι και έτσι παρέχεται η δυνατότητα επιτάχυνσης ή επιβράδυνσης της σειράς με την οποία παίζονται οι νότες, χωρίς όμως να αλλάζει ο τόνος τους.

Ένας εύκολος τρόπος για την δημιουργία αρχείων MIDI είναι να παίξουμε μουσική με ένα μουσικό όργανο, πιθανώς πιανόργανο εφοδιασμένο με διάταξη MIDI. Το μουσικό αυτό όργανο πρέπει να είναι συνδεδεμένο με έναν υπολογιστή μέσω συσκευής επικοινωνίας που καλείται MIDI Interface Βοx και η οποία επεξεργάζεται τα δεδομένα που δημιουργούνται από το μουσικό όργανο πριν σταλούν στον υπολογιστή. Χρειάζεται επίσης ένα εξειδικευμένο λογισμικό που ονομάζεται MIDI Sequencer για την δημιουργία των αρχείων MIDI. Για την εκτέλεση των αρχείων MIDI από τον υπολογιστή, ο χρήστης θα πρέπει να έχει εξοπλίσει τον υπολογιστή του με μία κάρτα MIDI. Στον ορισμό ενός Multimedia PC περιλαμβάνεται η ύπαρξη κάρτας MIDI.

Βέβαια θα πρέπει να διευκρινιστεί ότι οι διαδικασίες MIDI δεν μοιάζουν καθόλου με παιδικό παιχνίδι. Το λογισμικό MIDI sequencer είναι σύνθετο και χρειάζονται βασικές μουσικές γνώσεις και σχετική ευχέρεια με τους

υπολογιστές ώστε η εργασία του χρήστη να μπορεί να χαρακτηριστεί παραγωγική. Είναι όμως οπωσδήποτε ένάς τρόπος δημιουργίας επαγγελματικού επιπέδου μουσικής για Μυltimedia εφαρμογές.

Το MIDI, είναι ένα βιομηχανία-τυποποιημένο ηλεκτρονικό πρωτόκολλο επικοινωνιών που καθορίζει κάθε μουσικό νότα ή γεγονός σε ένα ηλεκτρονικό μουσικό όργανο όπως ένας συνθέτης, ακριβώς και συνοπτικά, επιτρέποντας στα ηλεκτρονικά μουσικά όργανα, να ανταλλάξουν στοιχεία σε πραγματικό χρόνο. Το MIDI διαβιβάζει απλά τα ψηφιακά στοιχεία πραγματικού χρόνου που παρέχουν τις πληροφορίες όπως ο τύπος και η ένταση των μουσικών νοτών και των τεχνικών συνθέσεων που παίζονται κατά τη διάρκεια μιας απόδοσης.

Όλα τα επίσημα πρότυπα του MIDI αναπτύσσονται από κοινού και δημοσιεύονται από την ένωση κατασκευαστών του MIDI (MMA) στο Λος Άντζελες, Καλιφόρνια, ΗΠΑ (http://www.midi.org), και από την ένωση της μουσικής ηλεκτρονικής βιομηχανίας της Επιτροπή της Ιαπωνίας (AMEI), στο Τόκιο (http://www.amei.or.jp). Η αρχική αναφορά για το MIDI είναι το πλήρες MIDI 1,0 λεπτομερής προδιαγραφή, έκδοση εγγράφων 96.1, διαθέσιμη μόνο άμεσα από MMA στα αγγλικά, ή από AMEI στα ιαπωνικά.

Σχεδόν όλες οι καταγραφές μουσικής χρησιμοποιούν σήμερα το MIDI ως βασική τεχνολογία για τη μουσική καταγραφή. Επιπλέον, το MIDI χρησιμοποιείται επίσης για να ελέγξει το υλικό συμπεριλαμβανομένων των συσκευών καταγραφής καθώς επίσης και τον εξοπλισμό απόδοσης όπως τα σκηνικά φώτα και επηρεάζει τα πεντάλια.

Τα πρότυπα του MIDI προτάθηκαν αρχικά από τον Dave Smith το 1981 σε ένα έγγραφο στην ακουστική κοινωνία εφαρμοσμένης μηχανικής καθώς επίσης και η προδιαγραφή 1,0 του MIDI δημοσιεύθηκε το 1983 τον Αύγουστο.

Το MIDI επιτρέπει στους υπολογιστές, τους συνθέτες, τους ελεγκτές του MIDI, τις κάρτες ήχου, τις δειγματοληπτικές συσκευές και τις μηχανές τυμπάνων για να ελέγξει το ένα το άλλο. Στην πραγματικότητα, η ίδια η προδιαγραφή του

MIDI δεν έχει καμία σχέση με την ποιότητα του ήχου που παράγεται - αυτό ποικίλλει ανάλογα με την ποιότητα της κάρτας ήχου ή/και των δειγμάτων που χρησιμοποιούνται.

Το MIDI είναι σχεδόν άμεσα αρμόδιο για να φέρει ένα τέλος στο φαινόμενο του "τοίχους των συνθετών" στις συναυλίες μουσικής ροκ της δεκαετίας του '70- '80, όταν κρύφτηκαν μερικές φορές οι εκτελεστές οργάνων keyboard πίσω από τις ΄΄τράπεζες΄΄ των διάφορων οργάνων. Μετά από την εμφάνιση του MIDI, πολλοί συνθέτες απελευθερώθηκαν, επιτρέποντας στους εκτελεστές να ελέγξουν τα πολλαπλάσια όργανα από ένα μόνο keyboard. Μια άλλη σημαντική επίδραση του MIDI είναι η ανάπτυξη του υλικού και βασισμένα σε υπολογιστή sequencers, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να καταγράψει, να εκδώσει και να παίξει διάφορες αποδόσεις.

Ο συγχρονισμός των ακολουθιών του MIDI γίνεται πιθανώς με την χρήση του MIDI timecode, μια εφαρμογή των προτύπων χρονικού SMPTE κώδικα χρησιμοποιώντας τα μηνύματα του MIDI, και το MIDI timecode έχει γίνει το πρότυπα για τον ψηφιακό συγχρονισμό μουσικής.

Διάφορα format αρχείων μουσικής έχουν βασιστεί στο MIDI bytestream.

Αυτά τα format είναι πολύ συμπαγή. Έτσι συχνά ένα αρχείο μόνο 10 kilobyte μπορεί να παραγάγει ένα πλήρες λεπτό της μουσικής. Αυτό είναι συμφέρον για εφαρμογές όπως τα μουσικά ringtones στα κινητά τηλέφωνα, και μερικά τηλεοπτικά παιχνίδια.

Το MIDI είναι ένα πρωτόκολλο που επιτρέπει σε δύο ηλεκτρονικά μουσικά όργανα να επικοινωνούν μεταξύ τους στέλνοντας μηνύματα το ένα στο άλλο, με τρόπο σαφή και κατανοητό και από τα δύο, έτσι ώστε να υπάρχει ανταπόκριση.

Όπως η γλώσσα είναι για τους ανθρώπους ο βασικός κώδικας επικοινωνίας, έτσι και το MIDI είναι για τα ηλεκτρονικά όργανα o τρόπος με τον οποίο το ένα μπορεί να δέχεται μηνύματα από το άλλο και να ανταποκρίνεται αναπαράγοντας κάποιους ήχους.

Το MIDI είναι n γλώσσα που χρησιμοποιείται για να σταλούν μηνύματα σε ένα όργανο, που δεν είναι κατ' ανάγκη όργανο, όπως, για παράδειγμα, ένα κλασικό πιάνο, ή μία κλασική κιθάρα, αλλά κάποια συσκευή που να μπορεί να αναπαράγει ήχους λαμβάνοντας τα μηνύματα MIDI.

Το ένα όργανο στέλνει κάποιους αριθμούς στο άλλο οι οποίοι μεταφράζονται με τέτοιο τρόπο ώστε το αποτέλεσμα να είναι μουσική.

5.1.1. Ο τρόπος μετάδοσης πληροφοριών MIDI

'Ενα βασικό σημείο που θα πρέπει να κατανοήσει κανείς σχετικά με το MIDI είναι ότι δεν έχει καμία σχέση με πραγματικούς ήχους. Με αυτό εννοούμε ότι η πληροφορία MIDI δεν περιέχει τον ήχο που τελικά ακούμε, αλλά την πε- ριγραφή του με διάφορους αριθμούς. Τα μηνύματα MIDI δεν έχουν έτοιμο τον ήχο που θα παίξει το συνθεσάιζερ, έχουν όμως πλήρεις οδηγίες για το πως θα δημιουργηθεί.'Ενα κοινό μήνυμα MIDI περιέχει αριθμούς που λένε στη συσκευή που παράγει τον ήχο ποια μουσική νότα να παίξει, με πόση ένταση, για πόσο χρονικό διάστημα και άλλα στοιχεία που κάνουν το παραγόμενο αποτέλεσμα πιο ρεαλιστικό.

Οι πληροφορίες αυτές μεταφέρονται με τη μορφή Byte, δηλαδή αριθμών με 8 δυαδικά ψηφία (bits) που μας δίνουν στο δεκαδικό σύστημα τους αριθμούς από το 1 έως το 127.'Ενα σύνολο από Bytes αποτελεί μία εντολή MIDI. Το πρώτο Byte (status Byte) λέει στη συσκευή MIDI ποια λειτουργία θα εκτελέσει, για παράδειγμα να παίξει μία νότα (μήνυμα Note Οn), να σταματήσει να παίζει μία νότα (μήνυμα Note Οff), να αλλάξει όργανο (μήωμα Patch Change). Στη συνέχεια ακολουθεί ένα δεύτερο Byte (pitch Byte) το οποίο λέει στη συσκευή MIDI ποια ακριβώς νότα να παίξει. Για παράδειγμα το μεσαίο Ντο του πιάνου αντιστοιχεί στον αριθμό 60 και επομένως το pitch Byte έχει την τιμή 60. Το τρίτο και τελευταίο Byte (velocity Byte) είναι ένας αριθμός από 0 έως 127 και δηλώνει τη δύναμη με την οποία πατήθηκε η νότα. Η συγκεκριμένη νότα σταματάει να ακούγεται όταν η συσκευή MIDI δεχτεί το μήνυμα Note οff ενώ ενδιάμεσα μπορεί να έχουν αρχίσει και να βρίσκονται σε εξέλιξη άλλες νότες, έτσι ώστε να έχουμε μία μελωδία.

Η μετάδοση πληροφοριών MIDI γίνεται σε 16 διαφορετικά κανάλια. Το κανάλι στο οποίο θα παιχτεί μία συγκεκριμένη νότα είναι πληροφορία που βρίσκεται μέσα στο πρώτο Byte (status Byte). Αν κάποια στιγμή αποφασίσει ο μουσικός να αλλάξει το όργανο με το οποίο παίζεται μία νότα, τότε στέλνονται στη συσκευή MIDI δύο Byte στη σειρά το πρώτο δηλώνει ότι θα γίνει αλλαγή οργάνου στο κανάλι τάδε, και το δεύτερο δηλώνει τον αριθμό του οργάνου (ή patch, όπως έχει επικρατήσει να λέγεται) που θα χρησιμοποιηθεί. Από τη στιγμή εκείνη, όποια νότα παιχτεί στο συγκεκριμένο κανάλι θα παιχτεί με το ηχόχρωμα του συγκεκριμένου οργάνου, μέχρι τη στιγμή που αυτό θα αλλάξει με κάποια νέα εντολή.

Επίσης υπάρχουν μηνύματα που χρησιμοποιούνται για να αποδοθούν ορισμένα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της νότας ή του τρόπου παιξίματός της, όπως, για παράδειγμα, η δύναμη με mv οποία παίχτηκε (velocity), το πώς πατήθηκαν τα πλήκτρα του κλαβιέ (μηνύματα aftertouch) και άλλες πα- ράμετροι που ονομάζονται controllers. Αλλα controller περιγράφουν το πώς θα ακούγεται η νότα, π.χ. αν θα έχει tremolo, ή vibrato, αν ήταν πατημένο το πεντάλ, ο προσανατολισμός του οργάνου στο χώρο, και άλλα.

Τέλος, το πρωτόκολλο MIDI, αν και πρωτόκολλο τυποποίησης, επιτρέπει στους κατασκευαστές τη μεταβίβαση ορισμένων μηνυμάτων από τα μουσικά τους όργανα που μπορούν να διαφέρουν από αυτά των υπόλοιπων κατασκευαστών και επομένως αγνοούνται όταν το κομμάτι MIDI παίζεται σε όργανο άλλης μάρκας. Τα μηνύματα αυτά ονομάζονται System Exclusive (SysEx).

Για να μπορέσουμε να καταγράψουμε και να επεξεργαστούμε τα μηνύματα MIDI χρησιμοποιούμε ειδικά μηχανήματα που ονομάζονται sequencers, τα οποία συνήθως συναντάμε και σε μορφή λογισμικού.

5.1.2. General MIDI

Το πρωτόκολλο MIDI δεν έμεινε όπως πρωτοπαρουσιάστηκε το 1983. Πολλά πράγματα αναθεωρήθηκαν, μέχρι που το 1991 η ένωση κατασκευαστών οργάνων MIDI (MIDI Manufacturers Association) σε συνεργασία με την

επιτροπή τυποποίησης MIDI της Ιαπωνίας (Japan MIDI Standards Committe) κατέληξαν στο πρώτο πακέτο προδιαγραφών που ονομάστηκε General MIDI.

Η προδιαγραφή General MIDI αναφέρεται σε τρία βασικά σημεία:

Α. Στο σύνολο ήχων General MIDI,

Β. Στον πίνακα αντιστοίχισης των κρουστών οργάνων με συγκεκριμένες νότες, και

Γ. Στο σύνολο δυνατοτήτων που πρέπει να έχει ένα όργανο για να συμβαδίζει με το General MIDI.

Το σύνολο ήχων General MIDI είναι ουσιαστικά ένας πίνακας αντιστοίχισης διαφόρων οργάνων με αριθμούς, σύμφωνα με τον οποίο κατασκευάζονται όλα τα όργανα που θέλουν να συμβαδίζουν με αυτό. Οι ήχοι του General MIDI παίζουν στα κανάλια 1-9 και 11-16, ενώ το κανάλι 10 είναι αφιερωμένο στα κρουστά όργανα. Τα όργανα, τα οποία έχουν αντιστοιχιθεί σε αριθμούς από 1 έως 128 (ή 0 έως 127, όπως το πάρει κανείς), χωρίζονται ουσιαστικά σε ομάδες συγγενών οργάνων.

'Ετσι με βάση τον πίνακα οργάνων General MIDI (General MIDI Patch Μαρ), εάν το μήνυμα MIDI περιέχει τον αριθμό 5 στο Byte αλλαγής οργάνου (Patch Change), τότε αυτό που θα ακούσουμε είναι το ηλεκτρικό πιάνο 1, ενώ αν περιέχει τον αριθμό 20 θα ακούσουμε το εκκλησιαστικό όργανο. 'Οταν βρισκόμαστε στο κανάλι 10, οι παραπάνω επιλογές δεν ισχύουν γιατί σε αυτό το κανάλι μπορούμε να ακούσουμε μόνο κρουστά, για τα οποία υπάρχει ειδικός πίνακας αντιστοίχισης με αριθμούς συνολικά 47 διαφορετικών ήχων κρουστών.

Γενικά ένα όργανο που λέει ότι συμβαδίζει με τις προδιαγραφές General MIDI θα πρέπει να μπορεί να παίξει μέχρι και 24 φωνές ταυτόχρονα, με δυνατότητα χρήσης μέχρι 16 διαφορετικών οργάνων, ένα σε κάθε κανάλι.

΄

5.1.3. General Synth

Η προδιαγραφή General Synth είναι η δεύτερη που διαμορφώθηκε, μετά από την άποψη ορισμένων κατασκευαστών ότι το General MIDI ήταν σχετικά περιορισμένο.'Ετσι η εταιρεία Roland δημιούργησε αυτήν την προδιαγραφή που ουσιαστικά πρόσθεσε κάποια επιπλέον χαρακτηριστικά στις προδιαγραφές του General MIDI. Το General Synth περιέχει μία ακόμα έννοια, αυτή της συστοιχίας (bank) και ένα ακόμα είδος μηνύματος, το bank change (αλλαγή συστοιχία). Θεωρεί τα 128 όργανα του General MIDI μια συστοιχία και προσθέτει επιπλέον banks με συναφή όργανα σε συγκεκριμένες θέσεις.

Ανάλογα με την επιλεγμένη συστοιχία ο αριθμός του οργάνου που επιλέγεται αντιστοιχεί σε διαφορετικό όργανο. 0 αριθμός 26 που στο bank 0 αντιστοιχεί στην κιθάρα με μεταλλικές χορδές, στο bank 8 αντιστοιχεί στη δωδεκάχορδη κιθάρα και στο bank 16 με το μαντολίνο.

Το κανάλι 10 είναι και πάλι αφιερωμένο στα κρουστά, με τη διαφορά ότι στο General Synth μπορεί να γίνει και αλλαγή patch, προσφέροντας άλλες ομάδες κρουστών (κρουστά ηλεκτρονικού drum machine για παράδειγμα) ή ηχητικών εφέ (κρότους, παλαμάκια, πυροβολισμούς κ.ά.).

5.1.4. Yamaha XG

Οι προδιαγραφές XG της Yamaha αποτελούν επίσης μία επέκταση των προδιαγραφών General MIDI, παρέχοντας περισσότερες φωνές, δυνατότητα επεξεργασίας των φωνών, περισσότερα εφέ και άλλα χαρακτηριστικά που επιχειρούν να δώσουν καλύτερα ηχητικά αποτελέσματα. Μηνύματα MIDI γραμμένα σύμφωνα με το πρωτόκολλο GM μπορούν άνετα να αναπαραχθούν και από μία συσκευή που ακολουθεί τις προδιαγραφές XG.Τι παραπάνω όμως προσφέρουν αυτές οι προδιαγραφές σε σύγκριση με το General MIDI;

Πρώτον, δίνουν περισσότερες φωνές. Η λογική που ακολουθείται είναι παρόμοια με αυτή του General Synth, όπου οι ήχοι είναι χωρισμένοι σε banks και για να επιλεγεί ένας ήχος θα πρέπει πρώτα να προηγηθεί η επιλογή του bank στο οποίο ανήκει.

Δεύτερον, προσφέρουν κάποιους επιπλέον controller, παραμέτρους δηλαδή για κάθε φωνή εκτός από τις καθιερωμένες (ένταση, προσανατολισμός στο χώρο κ.ά.). Για παράδειγμα, υπάρχει παράμετρος για πιο καθαρό ήχο πιάνου, ή για πιο αργό στάδιο ανάκρουσης στα έγχορδα. Επίσης, πολλές παράμετροι έχουν τροποποιηθεί ώστε να έχουν καλύτερη πρακτική εφαρμογή. Για παράδειγμα, το harmonic content ελέγχει τις αρμονικές, ενώ το brightness ελέγχει τη συχνότητα cutoff.

5.1.5. MIDI με υπολογιστές

Ο υπολογιστής, από τη φύση του εργαλείο ψηφιακής επεξεργασίας δεδομένων, μπορεί και προσφέρει ολοένα και περισσότερο τις υπηρεσίες του σε όσους ασχολούνται με το MIDI. Κυρίως μπορεί να λειτουργήσει σαν ενδιάμεσο κομμάτι παίζοντας το ρόλο του sequencer, με τη βοήθεια ειδικών προγραμμάτων που έχουν φτιαχτεί για αυτό το σκοπό. 'Ολα αυτά αρκεί βέβαια να εξασφαλίσουμε ότι ο υπολογιστής μπορεί να δεχτεί μηνύματα MIDI. Αυτό είναι κάτι που το κάνουν ουσιαστικά και οι πιο φτηνές κάρτες ήχου.

Οι περισσότερες κάρτες ήχου παρουσιάζουν εκτός από το αναλογικό τμήμα και τμήμα MIDI, το οποίο υφίσταται με δύο βασικά μορφές, που ουσιαστικά αφορούν τον τρόπο με τον οποίο συνθέτεται ο ήχος από τη στιγμή που η κάρτα θα λάβει τα μηνύματα MIDI. Τα είδη σύνδεσης είναι έτσι δύο: η σύνθεση FM και η σύνθεση Wavetable, με τη δεύτερη να υπερτερεί σημαντικά σε σύγκριση με την πρώτη σε σχέση με την ποιότητα του ήχου που τελικά φτάνει στα αυτιά μας.

Στη σύνθεση FM η κάθε νότα είναι αποτέλεσμα συνδυασμού δύο ή περισσότερων κυμάτων μέσω διαφόρων αλγορίθμων, που τελικά δίνουν ήχο ρηχό και αρκετά διαφορετικό σε σχέση με τον πραγματικό. Αντίθετα, η

σύνθεση wavetable βασίζεται σε δείγματα πραγματικών ήχων από διάφορα όργανα, τα οποία έχουν ψηφιοποιηθεί και έχουν αποθηκευτεί σε μνήμη ROM ή σε κάποιο άλλο αποθηκευτικό μέσο για να φορτωθούν τη στιγμή που τα ζητάμε σε κάποιο είδος RΑΜ από όπου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να αναπαραχθεί ο ήχος μας. Το αποτέλεσμα είναι σαφώς ποιοτικότερο.

Τα μηνύματα MIDI καταγράφονται σε αρχεία με κατάληξη .MID και μπορούν στη συνέχεια να αναπαραχθούν με τη βοήθεια των sequencers. Το βασικότερο προτέρημα του MIDI σε συνδυασμό με τους υπολογιστές είναι ότι τα αρχεία που δημιουργεί είναι πολύ μικρότερα σε μέγεθος από ότι τα αρχεία κυματομορφής .WAV, και αυτό αποτελεί ένα σημαντικότατο στοιχείο για δύο λόγους : πρώτον, επειδή ο αποθηκευτικός χώρος που είναι απαραίτητος για ένα κομμάτι MIDI είναι μικρός, και δεύτερον, επειδή ο μικρότερος αριθμός δεδομένων απασχολεί λιγότερο τους διαύλους που στέλνουν τα δεδομένα στο σύστημα που τελικά θα αναπαράγει τον ήχο. 'Ολα αυτά κάνουν το MIDI την πιο πρακτική λύση για χρήση σε εφαρμογές πολυμέσων.

Για να επισημάνουμε όμως τη χρησιμότητα που μπορεί να έχει o υπολογιστής για έναν μουσικό, αρκεί να αναφέρουμε ότι τα προγράμματα sequencer που κυκλοφορούν προσφέρουν τόσες ευκολίες που πραγματικά επιταχύνουν τη διαδικασία της επεξεργασίας του ήχου. Και αυτό ισχύει όχι μόνο για όσους έχουν κάποια εξοικείωση με το λογισμικό των υπολογιστών, αλλά και για όσους απλά ασχολούνται με τη μουσική, αρκεί να έχουν τη διάθεση να παρεμβάλουν τον υπολογιστή ανάμεσα στα επιμέρους κομμάτια του μικρού home studio που διαθέτουν και να διαπιστώσουν από μόνοι τους το ρόλο που μπορεί να παίξει.

5.1.6. Μετά το MIDI

Η μουσική τεχνολογία έχει γνωρίσει τις τελευταίες δεκαετίες μία πραγματική επανάσταση, η οποία ξεκίνησε ουσιαστικά με την επινόηση του συνθεσάιζερ και εξελίχθηκε με την καθιέρωση του πρωτοκόλλου MIDI και την είσοδο των υπολογιστών στο χώρο. Σήμερα η ενασχόληση με τη μουσική εκτός από μουσικό-αισθητικό ενδιαφέρον παρουσιάζει και επιστημονικό- επαγγελματικό ενδιαφέρον, αφού εκτός από τον μουσικό με την καθαρή

έωοια του όρου, δηλαδή του ατόμου που παίζει ένα μουσικό όργανο, υπάρχει μία σημαντική μερίδα ανθρώπων που ασχολούνται με τη μουσική σε άλλο επίπεδο, αυτό που μπορεί να τους προσφέρει η τεχνολογία MIDI. Ανοιξαν οι ορίζοντες της μουσικής και πλέον επιτρέπεται n είσοδος ακόμα και στους φανατικούς του κόσμου της πληροφορικής, άλλοτε σε μεγαλύτερο και άλλοτε σε μικρότερο βαθμό.

5.1.7. Πώς το MIDI λειτουργεί εν συντομία

Όταν μια νότα παίζεται σε ένα Midi όργανο, διαβιβάζει τα μηνύματα καναλιών του MIDI. Μια χαρακτηριστική ακολουθία μηνυμάτων καναλιών του MIDI που αντιστοιχεί σε ένα πλήκτρο που χτυπιέται και που απελευθερώνεται σε ένα keyboard είναι:

 ο χρήστης πιέζει το μέσο πλήκτρο C (ΝΤΟ) με μια συγκεκριμένη ταχύτητα (που είναι συνήθως μεταφρασμένη σαν ένταση της νότας αλλά μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί από το synthesiser για να θέσει το tempo)

 ο χρήστης αλλάζει την πίεση, που ασκείται στο πλήκτρο, κρατώντας το κάτω - μια τεχνική αποκαλούμενη aftertouch (μπορεί να επαναλαμβάνεται, προαιρετικά)

 ο χρήστης σταματά να παίζει τη μέση νότα C, πάλι με τη δυνατότητα της ταχύτητας της απελευθέρωσης που ελέγχει μερικές παραμέτρους

 Άλλες παράμετροι απόδοσης μπορούν να διαβιβαστούν.

Παραδείγματος χάριν, εάν τη ΄΄ρόδα΄΄ τονικότητας που έχει πάνω του το keyboard γυρίσει, εκείνες οι πληροφορίες διαβιβάζονται χρησιμοποιώντας τα μηνύματα καναλιών MIDI ΄΄κάμψεων΄΄ κάθε τονικότητας. Το μουσικό όργανο το κάνει αυτό εντελώς αυτόνομα με τη προυπόθεση ότι ο μουσικός παίζει μια νότα (ή κάνει κάτι άλλο που παράγει μηνύματα MIDI).

Σε όλες τις νότες ,που μπορεί να παίξει ένα μουσικό όργανο, ορίζονται τα συγκεκριμένα μηνύματα καναλιών του MIDI σύμφωνα με αυτά που η νότα και η οκτάβα είναι. Παραδείγματος χάριν, η μέση νότα C (ΝΤΟ), που παίζεται σε οποιοδήποτε συμβατό μουσικό όργανο MIDI, θα διαβιβάσει πάντα το ίδιο μήνυμα καναλιών του MIDI από τη MIDI out θύρα . Ποιο μήνυμα καναλιών του MIDI και άρα ποια δυαδικά ψηφία θα διαβιβαστούν κατά τη διάρκεια του παιξίματος μιας ορισμένης νότας, καθορίζεται απ’ τις προδιαγραφές του MIDI και αυτές περιλαμβάνουν τον πυρήνα των προτύπων του MIDI.

Όλα τα συμβατά όργανα του MIDI ακολουθούν τις προδιαγραφές του MIDI και διαβιβάζουν έτσι τα ίδια μηνύματα καναλιών του MIDI για τα ίδια γεγονότα του MIDI όταν παίζεται μια νότα στο μουσικό όργανο. Δεδομένου ότι ακολουθούν επίσημα πρότυπα, όλα τα όργανα του MIDI μπορούν να επικοινωνήσουν με και να καταλάβουν το ένα το άλλο, καθώς επίσης και με το Midi συμβατό λογισμικό. Η διεπαφή του MIDI μετατρέπει τα τρέχοντα γεγονότα που διαβιβάζονται από ένα μουσικό όργανο MIDI σε δυαδικούς αριθμούς που το λαμβάνον μουσικό όργανο ή ο υπολογιστής μπορεί να επεξεργαστεί. Όλα τα συμβατά όργανα MIDI έχουν μια ενσωματωμένη διεπαφή του MIDI. Οι κάρτες ήχου μερικών υπολογιστών έχουν μια ενσωματωμένη διεπαφή MIDI κι άλλοι απαιτούν μια εξωτερική διεπαφή του MIDI που συνδέεται συνήθως με τον υπολογιστή μέσω USB ή FireWire.

5.2. Ηλεκτρικές συνδέσεις (Θύρες και καλώδια του MIDI)

Τα πρότυπα του MIDI αποτελούνται από ένα πρωτόκολλο μηνύματος επικοινωνιών που σχεδιάστηκε για τη χρήση του μαζί με τα μουσικά όργανα, καθώς επίσης και φυσικά πρότυπα διεπαφών. Φυσικά αποτελείται από μια μονόδρομη ψηφιακή σειριακή ηλεκτρική σύνδεση επικοινωνιακών βρόγχων - επαναλήψεων που δίνει σήμα στα 31.250 bits ανά δευτερόλεπτο. Ένα bit έναρξης (πρέπει να είναι 0), οκτώ bits στοιχείων, κανένα bit ισότητας και ένα bit λήξης (πρέπει να είναι 1) χρησιμοποιούνται.

Εάν διάφορες συσκευές του MIDI συνδέονται στη σειρά παίρνοντας το σχήμα μιας μαργαρίτας απ΄ το MIDI THRU με την επόμενη συσκευή MIDI-IN, τότε το σήμα γίνεται όλο και περισσότερο παραμορφωμένο.

Οι ΄΄συνδετήρες΄΄ του MIDI χρησιμοποιούν τους τυποποιημένους

΄΄συνδετήρες΄΄ 5 - pin DIN που ήταν συγχρόνως de facto ευρωπαϊκά πρότυπα για την ακουστική διασύνδεση.

Εικόνα 3 : Οι συνδετήρες MIDI IN και MIDI OUT σε σχέση με τον υπολογιστή

Τα πιο ΄΄ ικανά΄΄ όργανα MIDI έχουν ένα MIDI IN, το MIDI OUT, και περιστασιακά ένα MIDI THRU όσον αφορά την σύνδεση υπό μορφή 5 - pin DIN plugs. Προκειμένου να χτιστεί μια διπλής κατεύθυνσης φυσική σύνδεση μεταξύ δύο συσκευών, ένα ζευγάρι των καλωδίων πρέπει να χρησιμοποιηθεί.

5.2.1. Format μουσικών μηνυμάτων MIDI

Κάθε μονόδρομη σύνδεση μπορεί να διαβιβάσει ή να λάβει τα πρότυπα μουσικά μηνύματα, όπως note-on , note-off, controllers (που περιλαμβάνουν τον ΄΄ μοχλό ΄΄ της έντασης, το πεντάλ, τα σήματα διαμόρφωσης, κ.λπ.), pitch bend (το λύγισμα κάθε τονικότητας προς τα πάνω ή προς τα κάτω), το program change (αλλαγή προγράμματος) και άλλα. Αυτά τα σήματα στέλνονται μαζί με το ένα από τα 16 που προσδιορίζουν τα κανάλια. Τα κανάλια χρησιμοποιούνται για να χωρίσουν "τις φωνές" ή "τα όργανα".

Η δυνατότητα να ΄΄μπερδέψει΄΄ κάποιος 16 "κανάλια" επάνω σε ένα ενιαίο καλώδιο το καθιστά πιθανό να ελέγξει διάφορα όργανα χρησιμοποιώντας μια μόνο σύνδεση MIDI. Όταν ένα όργανο του MIDI είναι σε θέση να παράγει διάφορους ανεξάρτητους ήχους ταυτόχρονα, τα κανάλια του MIDI χρησιμοποιούνται για να εξετάσουν αυτά τα τμήματα ανεξάρτητα.

5.2.2. Εύρος ζώνης μηνυμάτων MIDI

Τα μηνύματα του MIDI είναι εξαιρετικά ΄΄συμπαγή΄΄, λόγω του χαμηλού εύρους ζώνης της σύνδεσης, και της ανάγκης για την - σε πραγματικό χρόνο - ακρίβεια. Τα περισσότερα μηνύματα αποτελούνται από μια κατάσταση byte που ακολουθείται από ένα ή δύο bytes. Εντούτοις, η σειριακή φύση των μηνυμάτων του MIDI σημαίνει ότι οι μεγάλες σειρές των μηνυμάτων MIDI παίρνουν έναν αξιόλογο χρόνο για να σταλούν και πολλοί άνθρωποι μπορούν να ακούσουν αυτές τις καθυστερήσεις, ειδικά όταν υπάρχει πυκνότητα των μουσικών πληροφοριών ή όταν πολλά κανάλια είναι ενεργά.

5.2.3. Format αρχείων του MIDI

Τα μηνύματα του MIDI (μαζί με τις πληροφορίες συγχρονισμού) μπορούν να συλλεχθούν και να αποθηκευτούν σε ένα σύστημα αρχείων υπολογιστών, σε αυτό που καλείται συνήθως ένα ΄΄αρχείο MIDI΄΄, ή τυπικότερα, τυποποιημένο αρχείο MIDI (Standard Midi File). Η προδιαγραφή SMF αναπτύχθηκε και διατηρείται από την ένωση κατασκευαστών του MIDI (MMA). Τα αρχεία του MIDI δημιουργούνται, χαρακτηριστικά, χρησιμοποιώντας το βασισμένο σε υπολογιστή λογισμικό αλληλοuχίας υπολογιστών γραφείου/lap-top (ή μερικές φορές ένα βασισμένο στο υλικό όργανο ή έναν τερματικό σταθμό του MIDI) που οργανώνει τα μηνύματα του MIDI σε μια ή περισσότερες παράλληλες "διαδρομές" (tracks) για την ανεξάρτητη καταγραφή και διόρθωσή τους. Στα περισσότερα, αλλά όχι όλα ,sequencers, κάθε track ορίζεται σε ένα συγκεκριμένο κανάλι του MIDI.

Υπάρχουν τρία format SMF :

 Το format 0 περιέχει ένα μόνο track και αντιπροσωπεύει μια απόδοση τραγουδιού.

 Το format 1 μπορεί να περιέχει οποιοδήποτε αριθμό διαδρομών (tracks) διατηρώντας τη δομή του sequencer (track) και αντιπροσωπεύει μια εκτέλεση τραγουδιού.

 Το format 2 μπορεί να έχει οποιοδήποτε αριθμό διαδρομών, όπου κάθε μια αντιπροσωπεύει μια χωριστή απόδοση τραγουδιού. Το format 2 δεν υποστηρίζεται συνήθως από sequencers.

5.2.4. Άλλες εφαρμογές του MIDI

Το MIDI μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ενδεικτικά για εφαρμογές εκτός της μουσικής:

o Για τον φωτισμό θεάτρων

o Για τη δημιουργία ειδικων ΄΄εφέ΄΄

o Για τον σχεδιασμό του ήχου

o Για τον συγχρονισμό συστημάτων καταγραφής o Για τη δικτύωση υπολογιστών

5.3. Ελεγκτές του MIDI στο ΄΄ρεύμα΄΄ στοιχείων

Οι έλεγχοι των ΄΄τροποποιητών΄΄ απόδοσης όπως οι ΄΄ρόδες΄΄ διαμόρφωσης,

΄΄ρόδες΄΄ κάμψεων κάθε τονικότητας, τα πεντάλια, , τα κουμπιά, οι διακόπτες, κ.λπ., μπορούν να αλλάξουν την κατάσταση λειτουργίας ενός οργάνου και μπορούν έτσι να χρησιμοποιηθούν για να τροποποιήσουν τους ήχους ή άλλες παραμέτρους της απόδοσης μουσικής. Το MIDI έχει περίπου 120 εικονικούς αριθμούς ελεγκτών (διευθύνσεις) και συνδέει αυτούς τους ελεγκτές με τις προοριζόμενες ενέργειές τους μέσα στη λαμβάνουσα συσκευή.

Στο επίπεδο ρευμάτων μηνυμάτων του MIDI, η κάμψη κάθε τονικότητας (pitch bend) και η βασική ταχύτητα χρησιμοποιούν τα διαφορετικά, αφιερωμένα μηνύματα αντί του συνηθισμένου μηνύματος αλλαγής ελέγχου.

5.4. Από το συνθεσάιζερ στο MIDI

Για να καταλάβουμε πως καταλήξαμε στο MIDI θα πρέπει ίσως να αναφερθούμε στην κατάσταση που είχε διαμορφωθεί πριν από αυτό. Το MIDI προέκυψε μετά από μία σειρά εξελίξεων που εκτός από τα πολύ σημαντικά επιστημονικά στοιχεία που έφεραν στην επιφάνεια, έφεραν και αρκετή σύγχυση. Ας πάρουμε όμως τα πράγματα από την αρχή.

Εικόνα 5 : Από το συνθεσάιζερ στο MIDI

Η μεγαλύτερη εξέλιξη στην ιστορία της μουσικής προήλθε βασικά από την ανάγκη που ένιωθαν οι μουσικοί να αναπαράγουν ήχους διαφορετικούς από εκείνους που υπήρχαν μέχρι εκείνη τη στιγμή (ουσιαστικά ήταν αυτοί που αναπαρήγαγαν τα διάφορα μουσικά όργανα, τα κρουστά, η κιθάρα, το βιολί, το πιάνο κ.ά). Έτσι, με την ανακάλυψη του ηλεκτρισμού άρχισαν να κα- τασκευάζονται όργανα που μπορούσαν να αναπαράγουν διάφορους ήχους και που η εξέλιξή τους αποτέλεσε το συνθεσάϊζερ. Βασικό χαρακτηριστικό του συνθεσάιζερ ήταν, και είναι ακόμα, η έλλειψη ενός βασικού ηχοχρώματος και η δυνατότητα απειρίας ηχοχρωμάτων. Αυτή όμως είναι και η γοητεία του, αφού το συνθεσάιζερ μπορεί να αποκτήσει πολλά και διάφορα ηχοχρώματα ανάλογα με αυτό που επιθυμεί ο μουσικός. Μπορεί να το κάνει να ακούγεται

σαν κιθάρα, σαν πιάνο, σαν τρομπέτα, σαν βιολί, σαν τύμπανο, ή σαν κάτι που να μη μοιάζει με κάποιο από τα προηγούμενα.

Κάποια στιγμή θεωρήθηκε ότι θα ήταν καλή ιδέα να μπορούσαν 2 χρήστες να συνδέσουν δύο συνθεσάιζερ στη σειρά με τη βοήθεια ενός απλού καλωδίου και ότι παίζεται στο ένα συνθεσάιζερ να ακούγεται και στο άλλο. Η σκέψη αυτή ήταν εφικτή εφόσον ο ήχος στα συνθεσάιζερ δεν παράγεται μηχανικά, αλλά ηλεκτρονικά, στέλνοντας κάποια τάση στην είσοδο ενός ταλαντωτή (VCO Voltage Control Oscillator) που είναι υπεύθυνος για την παραγωγή του ήχου. Διαφορετικές τάσεις ερμηνεύονται ως διαφορετικές νότες. Αν ήταν δυνατόν οι τάσεις αυτές να φτάσουν στους ταλαντωτές και των δύο συνθεσάιζερ, τότε θα είχαμε το επιθυμητό αποτέλεσμα. Έτσι και έγινε με τη διαφορά όμως ότι έπρεπε να διορθωθούν ορισμένα ακόμα στοιχεία.

Ένα από αυτά ήταν ο καθορισμός της διάρκειας που ηχεί η κάθε νότα, η οποία αρχικά ήταν συνεχής. Για να υπάρχει έλεγχος της διάρκειας της νότας χρησιμοποιήθηκε ένα άλλο κύκλωμα, που ονομάστηκε VCA (Voltage Control Amplifier ή ενισχυτής ελεγχόμενος από τάση). Και αυτό όμως ακόμα δεν ήταν αρκετός, αφού ο ήχος απλά ξεκινούσε και έπαυε χωρίς να χαρακτηρίζεται από τη συμπεριφορά που παρουσιάζουν τα μουσικά όργανα.

Αυτά ώσπου ο κύριος Robert Moog, από τον οποίον είχε βγει και το παλιό όνομα των οργάνων Moog Synthesizer, σχεδίασε ένα κύκλωμα που το ονόμασε ΄΄γεννήτρια περιβάλλουσας΄΄ (Envelope Generator, EG). Σύμφωνα με αυτό, ο κάθε ήχος που παράγεται από τον ταλαντωτή περνάει από τέσσερα στάδια, και αποκτάει έτσι πιο ρεαλιστική υπόσταση.

Το πρώτο στάδιο ονομάζεται Στάδιο Ανάκρουσης (Attack Time) και αφορά τον χρόνο που χρειάζεται για να φτάσει η τάση από το μηδέν στη μέγιστη τιμή της. Η Συγκράτηση (Hold) αφορά το χρόνο που η τάση παραμένει στη μέγιστη τιμή της.

Το δεύτερο στάδιο είναι αυτό της Εξασθένισης (Decay) και αναφέρεται στον χρόνο που απαιτείται για να πέσει η τάση από το μέγιστο στην τιμή που έχει όση ώρα είναι πατημένο το πλήκτρο του κλαβιέ.

Ο τελευταίος χρόνος ονομάζεται Διατήρηση (Sustain), ενώ από κει και πέρα μπαίνουμε στο στάδιο της Απελευθέρωσης (Release) μέχρι να σβήσει ο ήχος από τη στιγμή που αφήνουμε τη νότα.

Μετά από όλα αυτά ένα κλαβιέ ήταν αρκετό για να παραχθεί ήχος - και μάλιστα ο πιο ρεαλιστικός μέχρι εκείνη τη στιγμή - από πολλά συνδεδεμένα συνθεσάιζερ. Ένα από όλα τα συνθεσάιζερ αρκούσε να έχει κλαβιέ. Έτσι άρχισαν να κατασκευάζονται και συνθεσάιζερ χωρίς κλαβιέ, κομμάτι το οποίο ήταν ιδιαίτερα ακριβό τότε.

Το επόμενο βήμα ήταν να βρεθεί τρόπος να αλλάζει ο μουσικός όργανο χωρίς να χρειάζεται να διακόπτει τη μουσική για να αλλάξει. Δηλαδή χωρίς να προσθέσει ή να αφαιρέσει βύσματα συνδέοντας τα κατάλληλα κάθε φορά κομμάτια του συνθεσάιζερ, π.χ. το VCO, με το VCA, με το EG κ.ά. Έτσι η τεχνολογία προχώρησε ένα βήμα παραπέρα με την κατασκευή συνθεσάιζερ όπου τα παραπάνω επιμέρους κομμάτια ήταν όλα συνδεδεμένα μεταξύ τους έτσι ώστε να επικοινωνούν μεταξύ τους και να είναι εφικτή η αλλαγή οργάνου με το πάτημα ενός διακόπτη.

Τα προβλήματα όμως δεν σταμάτησαν εκεί, αφού ένα από τα μεγαλύτερα δεν είχε ακόμα αντιμετωπιστεί. Ήταν το πρόβλημα του συγχρονισμού όλων των μελών ενός συστήματος, να μπορούν δηλαδή να ξεκινούν όλα μαζί έτσι ώστε το αποτέλεσμα να είναι όχι μόνο ανεκτό αλλά και καλό. Εκεί η κατάσταση ήταν πραγματικά χαώδης, αφού ο κάθε κατασκευαστής χρησιμοποιούσε διαφορετική συχνότητα στα ηλεκτρονικά ρολόγια των προϊόντων του. Η μουσική τεχνολογία είχε κάνει πολλά βήματα εμπρός και ξαφνικά, λόγω ασυνεννοησίας, τίποτα δεν φαινόταν να λειτουργεί.

Μια τέτοια άσχημη κατάσταση ήρθε να διορθώσει το πρωτόκολλο MIDI. Το MIDI ήρθε ουσιαστικά να βάλει τάξη σε ένα χάος. Καταλαβαίνετε λοιπόν ότι όταν το 1982 στο συνέδριο της National Association of Music Merchants (ΝΑΜΜ) οι συμμετέχοντες έθεσαν υπό συζήτηση το θέμα της δημιουργίας ενός στάνταρτ για τη μετάδοση και λήψη των ψηφιακών πληροφοριών ανάμεσα στα ηλεκτρονικά μουσικά όργανα, έγινε το πρώτο βήμα προς την πραγματική πρόοδο της μουσικής τεχνολογίας. Το στάνταρτ αυτό αρχικά

ονομάστηκε UMI (Universal Musical Interface) και το 1983 πήρε την τελική του μορφή μετά από μία σειρά αλλαγών στις οποίες υποβλήθηκε για να ονομαστεί MIDI (Musical Instrument Digital Interface). Για όλους όσους βρέθηκαν στην αίθουσα όπου πρωτοπαρουσιάστηκε, η εμπειρία ήταν πρωτόγνωρα ευχάριστη.

Δύο συνθεσάιζερ συνδεδεμένα με ένα απλό καλώδιο DIN επικοινωνούσαν. Ο μουσικός που έκανε την επίδειξη έπαιξε κάτι στο πρώτο συνθεσάιζερ, στη συνέχεια έπαιξε λίγο στο δεύτερο, δείχνοντας στο κοινό το όργανο στο οποίο είχε ρυθμιστεί. Ενεργοποίησε τη δυνατότητα MIDI στο δεύτερο και έπαιξε ένα κομμάτι στο πρώτο. Όμως προς έκπληξη του κοινού οι ήχοι ακούγονταν από το δεύτερο συνθεσάιζερ και όχι από το πρώτο. Το πρωτόκολλο MIDI ήταν πλέον πραγματικότητα.

5.4.1. ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΙΜΑ ΟΡΓΑΝΑ

Εικόνα 6: Το στοιχείο του MIDI βγαίνει από το πληκτρολόγιο, περνά από τον υπολογιστή και υποβάλλεται σε επεξεργασία, και μετά πηγαίνει προς το συνθεσάιζερ όπου και

ακούγεται.

Η ίδια λειτουργία θα μπορούσε να ληφθεί χωρίς μια πρόσθετη ενότητα, με το να κλειστεί δηλαδή ο τοπικός έλεγχος του MIDI [ με αυτόν τον τρόπο

΄΄σπάει΄΄ η σύνδεση μεταξύ του πληκτρολογίου και του εσωτερικού συνθεσάιζερ ], που βγαίνουν και μέσω του υπολογιστή, και που επιστρέφουν στο MIDI του οργάνου.

Εικόνα 7 : Ο τοπικός έλεγχος έχει κλειθεί. Το στοιχείο του MIDI βγαίνει, περνά από τον υπολογιστή και υποβάλλεται σε επεξεργασία, και επιστρέφει μέσα στο πληκτρολόγιο που παίζεται απ΄ το εσωτερικό συνθεσάιζερ.

Πολλά αντικείμενα μπορούν να συνδυαστούν εύκολα και να διαμορφωθούν στην οθόνη. Ένα από τα αντικείμενα είναι το κιβώτιο notein. Τρεις έξοδοι εμφανίζονται αυτόματα στο κατώτατο σημείο της, όταν έρχεται ένα μήνυμα στο αριστερό inlet του αντικειμένου: το κανάλι της εισερχόμενης νότας, η ταχύτητα με την οποία παίχτηκε, και το βασικό αριθμό του πλήκτρου - νότας.

Εικόνα 8 : Ανάλυση μιας νότας από το Max

Αυτό θα μπορούσε να επεκταθεί για να δημιουργήσει ένα όργανο ελέγχου του MIDI για να βοηθήσει να διορθώσει μια οργάνωση, που παρουσιάζει ποιες πληροφορίες ο υπολογιστής λαμβάνει από έναν ελεγκτή. Ένα άλλο Max αντικείμενο, noteout, έχει τρεις εισόδους (inlets) στην κορυφή, οι οποίες αντιστοιχούν στις εξόδους των notein. Το αντικείμενο noteout στέλνει τις νότες έξω μέσω της διεπαφή του MIDI σε οποιοδήποτε όργανο είναι συνδεδεμένο.

Εικόνα 9 : Όσο ψηλότερα παίζει κανείς στο keyboard τόσο χαμηλότερος είναι ο ήχος της νότας.

Τώρα η ταχύτητα με την οποία το πλήκτρο πιέζεται γίνεται ο βασικός αριθμός του αριθμού που παράγεται. Όσο σκληρότερα παίζεται ένα πλήκτρο, τόσο υψηλότερα (και δυνατότερα) η νότα ακούγεται.

5.4.2. Ηλεκτρικό μουσικό όργανο

Ένα ηλεκτρικό μουσικό όργανο είναι ένα μουσικό όργανο που παράγει τους ήχους του χρησιμοποιώντας την ηλεκτρονική. Αντίθετα, ο όρος ΄΄ηλεκτρικό όργανο΄΄ χρησιμοποιείται για να σημάνει τα όργανα των οποίων ο ήχος παράγεται μηχανικά, και ενισχύεται μόνο ή αλλάζει ηλεκτρονικά - παραδείγματος χάριν μια ηλεκτρική κιθάρα. Συνήθως ένα όργανο έχει κάποιο τρόπο ελέγχου του ήχου, όπως με τη ρύθμιση της τονικότητας, της συχνότητας, ή της διάρκειας κάθε νότας.

Όλα τα ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά μουσικά όργανα μπορούν να αντιμετωπισθούν ως υποσύνολο των ακουστικών εφαρμογών επεξεργασίας σήματος.

Τα ηλεκτρικά μουσικά όργανα τώρα ευρέως χρησιμοποιούνται στις περισσότερες μορφές της μουσικής. Καθώς η ανάπτυξη των νέων ηλεκτρικών μουσικών οργάνων είναι ιδιαίτερα ενεργή. Οι εξειδικευμένες διασκέψεις, κι ειδικότερα η Διεθνής Διάσκεψη σχετικά με τις νέες διεπαφές για τη μουσική

έκφραση, έχουν οργανωθεί για να εκθέσουν την εργασία τους για τους καλλιτέχνες που εκτελούν ή δημιουργούν τη μουσική με τα νέα ηλεκτρονικά μέσα μουσικής.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6

^ο

: Max / MSP

6.1. Τι είναι Max

"Η εφαρμογή Max είναι ένα γραφικό περιβάλλον προγραμματισμού μουσικής για ανθρώπους ,που στοχεύουν πέρα απ΄τα συνηθισμένα sequencer και προγράμματα φωνής - έκφρασης, για εξοπλισμό MIDI." [23]

Το Max ΄΄συλλήφθηκε΄΄ ως πρόγραμμα το 1986 για την παραγωγή μιας μουσικής που αλληλεπιδρά με το χρήστη στο Ινστιτούτο IRCAM (Institut de Recherche et de Coördination Acoustique/Musique) στο Παρίσι. Ο αρχικός συντάκτης ήταν οMiller Puckette.Το Max στη συνέχεια επκτάθηκε περιλαμβάνοντας στοιχεία audio(με την εισαγωγή του MSP) και στοιχεία εικόνας (με την εισαγωγή του Jitter).

Το Max επιτρέπει στον χρήστη να ελέγξει – χρησιμοποιήσει τον εξοπλισμό του με όποιο τρόπο θέλει όπως για παράδειγμα να δημιουργήσει εφαρμογές για σύνθεση και αυτοσχεδιασμό κ.α.

Επειδή το Max μετατρέπει όλες τις πληροφορίες ελέγχου σε ένα απλό

΄΄ρεύμα΄΄ αριθμών, ο χρήστης μπορεί να ΄΄επιδιορθώσει - μετατρέψει΄΄ κάτι σε οτιδήποτε άλλο επιθυμεί αυτός.

Το Max παρέχει ένα υψηλό επίπεδο, γραφικής γλώσσας προγραμματισμού.

Τα προγράμματα "γράφονται" με τη χρησιμοποίηση γραφικών αντικειμένων κι όχι κειμένου. Αυτό μειώνει την ανάγκη του χρήστη να μάθει πολλές εντολές και σύνταξη και παρέχει έτσι έναν σαφή και αισθητικό τρόπο με τον οποίο γράφονται τα προγράμματα με απλή σύνδεση ενός αντικειμένου με ένα άλλο.

Οι εφαρμογές με Max ΄΄τρέχουν σε πραγματικό χρόνο. Λόγω της ταχύτητάς του, το Max επιτρέπει στον χρήστη να γράψει προγράμματα ,που παράγουν μουσική με βάση αυτό το οποίο παίζεται εκείνη τη στιγμή , ή που τροποποιούν την απόδοση του κομματιού που παίζει ο χρήστης.

Ανώτατη είναι βασισμένη στη γλώσσα προγραμματισμού C. Το Max παρέχει ένα απλό, ευπροσάρμοστο, υψηλό επίπεδο γραφικής γλώσσας που είναι γραμμένη στη C, αλλά κι είναι εύχρηστη για όσους είναι εξοικειωμένοι με σχεδόν οποιαδήποτε άλλη γλώσσα προγραμματισμού, ή ακόμα και για εκείνους που δεν έχουν προγραμματίσει ποτέ πριν. . Η έκδοση 4,5 περαιτέρω επεκτείνεται με την υποστήριξη Java και Javascript.

6.1.1. Max (λογισμικό)

Το λογισμικό Max χρησιμοποιείται πάνω από 15 έτη από συνθέτες, εκτελεστές, σχεδιαστές λογισμικού, ερευνητές και καλλιτέχνες που ενδιαφέρονται για τη δημιουργία ενός λογισμικού άμεσης αλληλεπίδρασης με το χρήστη.

Το ίδιο το Max πρόγραμμα είναι ιδιαίτερα διαμορφώσιμο, με πολλές

΄΄ρουτίνες΄΄ που υπάρχουν υπό την μορφή βιβλιοθηκών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν από πολλούς κι όχι μόνο από έναν

6.1.2. Ιστορικά

Το Max γράφτηκε αρχικά από το Miller Puckette ,ως συντάκτης Patcher για Macintosh στα μέσα της δεκαετίας του '80 για να δώσει πρόσβαση στους συνθέτες σε ένα σύστημα δημιουργίας μουσικής υπολογιστών που αλληλεπιδρά με τον χρήστη. Χρησιμοποιήθηκε αρχικά σε ένα πιάνο στο κομμάτι (track) υπολογιστών που λέγονταν ΄΄Pluton΄΄, συγχρονίζοντας τον υπολογιστή με το πιάνο.[101 ]

Το 1989, IRCAM αναπτύχθηκε και διατήρησε ότι μια ταυτόχρονη έκδοση Maxυ στον τερματικό σταθμό επεξεργασίας σήματος IRCAM για το NeXT (και πιό πρόσφατα SGI και Linux), αποκαλούμενο Max/fts (fts που

αντιπροσωπεύει "γρηγορότερα από υγιέσ", και που είναι ανάλογο με έναν πρόδρομο με MSP που ενισχύεται από έναν πίνακα υλικού DSP στο computer).[ 102 ] [103 ]

Το χορήγησαν άδεια έπειτα στα συστήματα Opcode, τα οποία κυκλοφόρησαν μια εμπορική έκδοση του προγράμματος το 1990 αποκαλούμενου Maxυ/Opcode (που αναπτύσσεται και που επεκτείνεται από τον David Zicarelli).

Το Max έχει διάφορες επεκτάσεις και ειδικότερα, όσον αφορά τα στοιχεία audio, σε σύγκριση με το λογισμικό που εμφανίστηκε στα 1997.

Αποκαλούμενο ως ΄΄MSP ΄΄(τα αρχικά Miller S. Puckette), αυτή η "πρόσθετη"

συσκευασία του Max επιτρέπει το χειρισμό των ψηφιακών ηχητικών σημάτων σε πραγματικό χρόνο, επιτρέποντας έτσι στους χρήστες να δημιουργήσουν τα δικά τους συνθεσάιζερ και τους δικούς τους επεξεργαστές ισχύος.

6.1.3. Max Mathews

Το όνομα max προέρχεται από το Max Mathews και ο ίδιος μπορεί να θεωρηθεί ως απόγονος της μουσικής,. Επιπλέον, η - σε πραγματικό χρόνο ικανότητα επεξεργασίας εικόνας του Max , καθιστά το πρόγραμμα ως το πρώτο πρόγραμμα μουσικής - N ικανό να κάνει και πράγματα εκτός της μουσικής.

6.2. MIDI SETUP DIALOG

Εάν ο χρήστης επιλέξει το Midi Setup από τις επιλογές αρχείων, θα βρεθεί σ΄

ένα ΄΄παράθυρο΄΄ με τις διαθέσιμεσυσκευές εισόδου και εξόδους:

Εικόνα 10 : MIDI Setup Dialog 1

Το πλαίσιο διαλόγου οργάνωσης του MIDI χρησιμοποιείται για να ορίσει τις συντομογραφίες (abbreviatios) των ονομάτων των διαφόρων συσκευών και τα offset καναλιών του MIDI σε κάθε μια από τις συσκευές εισόδου και εξόδου. Το σύμβολο ΄΄x ΄΄ για τις ενδείξεις on / off χρησιμοποιείται για να θέσει εκτός ή εντός λειτουργίας μια είσοδο (input) ή έξοδο (output) του MIDI.

Η συντομογραφία γίνεται για την ευκολία του χρήστη. Τα offset καναλιών χρησιμοποιούνται για την αντιστοίχιση των συσκευών MIDI με τα αντίστοιχα κανάλια τους. Η προεπιλεγμένη συσκευή εξόδου του MIDI στο Max είναι το εσωτερικό συνθεσάιζερ που υποστηρίζεται από το λειτουργικό σύστημα.

6.3. Προγραμματισμός με τα αντικείμενα

Όταν εργάζεται κανείς με το Max, αναπτύσσει εφαρμογές χρησιμοποιώντας γραφικά αντικείμενα, τα οποία εμφανίζονται στην οθόνη σαν μικρά κουτιά που περιέχουν είτε κείμενο είτε εικόνες. Συνδέοντας αυτά τα αντικείμενα μαζί , δημιουργήται ένα πρόγραμμα που δουλεύει.

Εικόνα 11 : Απλό πρόγραμμα που ΄΄γράφεται΄΄ γραφικά σε Max

Το Max έχει περίπου 200 διαφορετικά αντικείμενα (και το MSP προσθέτει περίπου 200 περισσότερα για την επεξεργασία audio και το Jitter προσθέτει 140 αντικείμενα για την επεξεργασία βίντεο/εικόνας), κάθε ένα από τα οποία εκτελεί έναν ή περισσότερους συγκεκριμένους στόχους. Επιπλέον, μπορεί ένα πρόγραμμά γραμμένο σε Max, να χρησιμοποιηθεί στη συνέχεια μέσα σε άλλα προγράμματα που.

Ένα πρόγραμμα Max δημιουργείται μέσα σ΄ ένα patcher window, το οποίο λειτουργεί σαν ένα πρόγραμμα ζωγραφικής. Έτσι μπορεί κάποιος να επιλέξει ένα αντικείμενο (object) απ΄ την παλέττα σύρωντας το εκεί που θέλει να το βάλει.

Εικόνα 12 : Max Patcher Window

Τα αντικείμενα είναι διαφόρων ειδών κουτιά όπως :

Εικόνα 13 : Διάφορα είδη objects

Όλα τα αντικείμενα έχουν τα δικά τους input στο πάνω μέρος , τα λεγόμενα inlets, για να δέχονται πληροφορίες,

Εικόνα 14 : Τα inlets των objects

και outputs στα κάτω άκρα, τα λεγόμενα outlets, για την αποστολή πληροφοριών σε άλλα αντικείμενα

Εικόνα 15 : Οι έξοδοι διαφόρων object

Η σύνδεση δύο αντικειμένων (objects) γίνεται με ένα patch chord , με το να

΄΄σύρει ΄΄ ο χρήστης από το outlet ενός object προς το inlet ενός άλλου αντικειμένου.

Εικόνα 16 : Σύνδεση αντικειμένων 1

6.3.1. Κανονικά αντικείμενα και αντικείμενα διεπαφων με τον χρήστη

Ο πιό κοινός τύπος αντικειμένου είναι το object box, το οποίο έχει δύο γραμμές στην κορυφή και το κατώτατο σημείο του.

Εικόνα 17 : Τα συνήθη object

Η λειτουργία που εκτελείται από ένα object box εξαρτάται από το όνομα που δακτυλογραφείτε σε αυτό. Το όνομα είναι όπως ένα ρήμα, που περιγράφει τι το αντικείμενο θα κάνει. Το όνομα του καθενός θα είναι μια μεμονωμένη λέξη, όπως makenote, ή ένα σύμβολο όπως + (προσθέστε) ή > (είναι μεγαλύτερος από).

Χαρακτηριστικά, τα αντικείμενα στέλνουν πληροφορίες από τις εξόδους τους (outlets) ανάλογα με τις πληροφορίες που λαμβάνουν στις ειδόδους τους (inlets). Κάθε inlet και outlet ενός αντικειμένου έχουν έναν διαφορετικό

κείμενο στην Περιοχή βοήθειας.(Assistance area) που περιγράφει στον χρήστη τι κάνει αυτό το inlet)

Εικόνα 18 : Ο χρήστης παίρνει τη βοήθεια για το δεξιό inlet του αντικειμένου delay

Μερικά αντικείμενα στερούνται είτε των inlets είτε των outlets επειδή λαμβάνουν ή στέλνουν τις πληροφορίες από κάπου αλλού εκτός του Window patcher που τα περιέχει. Παραδείγματος χάριν, το αντικείμενο midiout δεν έχει outlets επειδή διαβιβάζει τις τιμές απ΄ ευθείας στο MIDI.

Εικόνα 19 : Αντικείμενα χωρίς inlets ή outlets

Άλλα αντικείμενα είναι αντικείμενα διεπαφών με τον χρήστη (user interface).

Μοιάζουν με κουμπιά (buttons), με πίνακες ενδείξεων (dials), τους ολισθαίνοντες ρυθμιστές (sliders), keyboards, κ.λπ., και ανταποκρίνονται όχι μόνο στα μηνύματα που λαμβάνονται από άλλα αντικείμενα, αλλά και στο

΄΄κλικ΄΄ του mouse ή το ΄΄σύρσιμο΄΄ με το mouse. Δηλαδή ο χρήστης μπορεί να ελέγχει το πρόγραμμα με τη χρησιμοποίηση του ποντικιού, και επίσης μπορεί ο χρήστης να προβάλει μια σειρά από αριθμούς και άλλα μηνύματα στην οθόνη με ποικίλους τρόπους. Το όνομα κάθε αντικειμένου επιδεικνύεται στην περιοχή βοήθειας (Assistance area) όταν το ποντίκι μετακινείται πάνω απ΄ αυτά.

Εικόνα 20 : Αντικείμενα user interface

Υπάρχουν μερικά αντικείμενα, όπως το comment, τα οποία δεν κάνουν στην ουσία τίποτα. Το αντικείμενο comment αφήνει στον προγραμματιστή να

βάλει κάποιες βοηθητικές σημειώσεις για να υπενθυμίζει στον ίδιο τι έχει κάνει ή και σε άλλους χρήστες για να αντιλαμβάνονται τις εργασίες του προγράμματος. Όταν τελειώνει ένα πρόγραμμά τότε αυτό μπορεί να αποθηκευτεί ως Max έγγραφο, διαφορετικά ως patch.

6.3.2. Arguments

Είναι συχνά πρόσθετες λέξεις ή αριθμοί που συμπεριλαμβάνονται σε ένα

΄΄κουτί΄΄ αντικειμένου μετά από το όνομα αντικειμένου για να παρέχουν τις αρχικές πληροφορίες στο αντικείμενο ή για να διευκρινίσουν μερικά από τα χαρακτηριστικά της. Οι πρόσθετες λέξεις είναι γνωστές ως ΄΄Arguments΄΄ στο αντικείμενο. Όταν δημιουργείται ένας μετρονόμος, το οποίο σαν αντικείμενο λέγεται ΄΄metro΄΄, παραδείγματος χάριν, ο χρήστης μπορεί να δακτυλογραφήσει έναν αριθμό ( argument) μετά από το όνομα μηνυμάτων (messages) για να διευκρινιστεί το πόσα χιλιοστά του δευτερολέπτου πρέπει να περιμένει ο μετρονόμος μεταξύ των ΄΄χτυπημάτων΄΄ (ticks).

Εικόνα 21 : Αντικείμενο με argument

Μερικά αντικείμενα έχουν υποχρεωτικά arguments, ενώ άλλα προαιρετικά.

Εάν ξεχάσει ο χρήστης να πληκτρολογήσει ένα υποχρεωτικό argument σε ένα αντικείμενο, το Max θα τυπώσει ένα μήνυμα λάθους στο Max.

6.3.3. Μηνύματα

Τι πραγματικά στέλνεται μέσω των γραμμών σύνδεσης (patch chords) των αντικειμένων . Μήνυμα είναι οι πληροφορίες που περνούν από το ένα αντικείμενο σε ένα άλλο. Ένα μήνυμα μπορεί να είναι ένας αριθμός, ένας κατάλογος αριθμών που χωρίζονται από διαστήματα, μια λέξη ή οποιοσδήποτε αυθαίρετος συνδυασμός λέξεων και αριθμών. Το περιεχόμενο ενός μηνύματος καθορίζει τον τύπο του.

Οι τύποι μηνυμάτων είναι:

INT : όταν ένα μήνυμα αποτελείται από τίποτα άλλο εκτός των ακέραιων αριθμών (όπως το μήνυμα 127),

FLOAT : όταν ένα μήνυμα αποτελείται από παρά μόνο έναν αριθμό που περιέχει δεκαδικό (όπως 3.97)

LIST : μια λίστα δύο ή περισσότερων αριθμών που χωρίζονται από διαστήματα (όπως 60 79 1,02 4). Το μήνυμα δεν χρειάζεται να αρχίζει με τη λέξη list γιατί το Max αναγνωρίζει ότι πρόκειται για κατάλογο όποτε βλέπει ένα μήνυμα με έναν αριθμό ακολουθούμενο από κάποιον άλλο αριθμό.

BANG : αυτό το μήνυμα είναι ένα ειδικό μήνυμα που σημαίνει "κάνε αυτό που πρέπει να κάνεις." Παραδείγματος χάριν, όταν λαμβάνει ένα αντικείμενο με όνομα ΄΄random΄΄ το bang, στέλνει έναν τυχαία επιλεγμένο αριθμό sτην έξοδό του γιατί αυτή είναι η δουλειά αυτού του αυγκεκριμένου αντικειμένου.

SYMBOL : είναι μια λέξη ή μια μη - αριθμητική συλλογή χαρακτήρων.

Πολλά symbol είναι σημαντικές εντολές όταν παραλαμβάνονται από ορισμένα αντικείμενα.

ANY MESSAGE : ένα μήνυμα , στην πραγματικότητα, μπορεί να αποτελείται από οποιοδήποτε συνδυασμό λέξεων και αριθμών. Μερικά αντικείμενα μπορούν να χειριστούν οποιοδήποτε τύπο μηνύματος. Τα περισσότερα αντικείμενα, εντούτοις, αναμένουν να λάβουν έναν από τους ανωτέρω τύπους μηνυμάτων, και δεν θα καταλάβουν άλλα μηνύματα.

Όταν ένα αντικείμενο λαμβάνει ένα μήνυμα που δεν καταλαβαίνει, είτε θα αγνοήσει το μήνυμα εξ ολοκλήρου είτε θα τυπώσει ένα μήνυμα λάθους. Όταν συνδέεται μια έξοδος ενός αντικειμένου με την είσοδο ενός άλλου αντικειμένου, το Max κάνει το καλύτερο για να αναλύσει ποιο μήνυμα θα

΄΄ταξιδεύει΄΄ μέσω του patch chord.

6.3.4. Αριθμοί

Το Max διακρίνει τους ακέραιους αριθμούς από τους δεκαδικούς (με ένα κλασματικό μέρος). Όταν ένας αριθμός μετατρέπεται από float σε int μέσω του Max, το κλασματικό μέρος του float ΄΄τεμαχίζεται΄΄ και δεν στρογγυλοποιείται προς τα επάνω. Κατά συνέπεια, όταν μετατρέπεται ο αριθμός 4,1 σε έναν int, γίνεται 4. Όταν γράφονται προγράμματα που εξετάζουν τις πληροφορίες του MIDI, τότε χρησιμοποιείται γενικά ο τύπος int. Κατά εξέταση των πληροφοριών (audio), χρησιμοποιείται περισσότερο ο τύπος float. O χρόνος στο Max εκφράζεται συνήθως σε χιλιοστά του δευτερολέπτου, ο οποίος μπορεί να είναι είτε int είτε float.

6.4. Σειρά εκτέλεσης των μηνυμάτων

Ένα αντικείμενο έχει συχνά περισσότερες από μια εξόδους, και στέλνει συνήθως τα μηνύματα έξω σ΄ όλες τις εξόδους "συγχρόνως." Πραγματικά, τίποτα δεν συμβαίνει συγχρόνως στο Max. Τα πράγματα μπορεί να συμβαίνουν τόσο γρήγορα ώστε να φανεί ότι γίνονται ταυτόχρονα, αλλά είναι σημαντικό να ξέρει ο χρήστης με ποια σειρά ΄΄ταξιδεύουν΄΄ τα μηνύματα. Όταν ένα αντικείμενο στέλνει διάφορα μηνύματα

΄΄ταυτοχρόνως΄΄, σε διαφορετικές εξόδους, η σειρά είναι από τα δεξια προς τα αριστερά (right – to – left).

Η δεξιά έξοδος στέλνει πρώτα το μήνυμά της , έπειτα η έξοδος ακριβώς αριστερά αυτής, κ.ο.κ μέχρι την έξοδο που βρισκεται πιο αριστερά απ΄όλες τις άλλες. Αυτό ισχύει για ουσιαστικά για κάθε αντικείμενο του Max.

6.5. Max Window

Όταν ο χρήστης ανοίγει την εφαρμογή Max, θα δει το Max Window πρώτα.

Αυτό είναι το μέρος όπου το Max εκτυπώνει τα μηνύματα στο χρήστη.

Εικόνα 22 : Max window

Κατά την διάρκεια του ΄΄ φορτώματος ΄΄ της εφαρμογής Max ο χρήστης μπορεί να δει μερικά μηνύματα από μερικά εξωτερικά αντικείμενα που φορτώθηκαν.

Οποιεσδήποτε μηνύματα λάθους ή προειδοποιήσεις που παρουσιάζονται ενώ διορθώνεται ή ΄΄τρέχει ΄΄ ένα πρόγραμμα θα εμφανιστούν στο Max Window καθώς επίσης τυπώνεται και αυτό ακριβώς που διατρέχει τα patch chords σε οποιαδήποτε δεδομένη στιγμή, για να δει ο χρήστης αν όλα λειτουργούν σωστά.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

ΞΕΝΗ :

1) Categories and Subject Descriptors : [General Literature]: Introductory and Survey

2) Computer Systems Organization : Special-Purpose and Application- BasedSystems-real-time systems

3) Programming Languages : Language Classifications-data-flow languages; extensible languages, nonprocedural languages, very high- level languages

4) Programming Languages : Language Constructs - coroutines

5) Programming Languages : Processors-compilers, interpreters, preprocessors

6) Data: Data Structures

7) Artificial Intelligence : Knowledge Representation Formalisms and Methods

8) Computer Applications : Arts and Humanities--music 9) Computing Milieux : History of Computing

Συγγραφείς

1) GARETH LOY

Computer Audio Research Laboratory, Center for Music Experiment and Reluted Research, University of California, San Diego, California 92093 2) CURTIS ABBOTT

Lucasfilm Ltd., P.0. Box 2009, San Rafael, California 94912 3) L. E. Nugroho

James Cook University 4) S. M. Sajeev

Monash University

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ

1) www.en.wikipedia.org/wiki/Musicology 2) www.en.wikipedia.org/wiki/Computer_music 3) www.en.wikipedia.org/wiki/Noteshttp

4) www.en.wikipedia.org/wiki/Motif_%28music%29 5) www.en.wikipedia.org/wiki/Musical_composition 6) www.en.wikipedia.org/wiki/Computer_music

7) www.en.wikipedia.org/wiki/Computer_generated_music 8) www.home.comcast.net/~chtongyu/Thesis.html 9) www.en.wikipedia.org/wiki/Abc_notation

10) www.en.wikipedia.org/wiki/Musical_tuning 11)www.en.wikipedia.org/wiki/MIDI

12)www.willey@louisiana.edu < mailto:willey@louisiana.edu 13) www.en.wikipedia.org/wiki/Electronic_musical_instrument

14) www.cycling74.com/twiki/bin/view/ProductDocumentation/WebH ome#Max_MSP_4_6

15) www.en.wikipedia.org/wiki/Max/MSP

16) www.portal.acm.org/ft_gateway.cfm?id=315898&type=pdf 17)www.portal.acm.org/citation.cfm?id=4485&dl=ACM&coll=portal

ΠΑΡΑΠΟΜΠΕΣ – ΑΝΑΦΟΡΕΣ :

[1] Boretz, 1995

[2] Scruton 1997: 61 [7] J. Pressing, Synthesizer Performance and Real-Time [3] Άρθρο από τον Chong (John)

Yu

Αυτό το άρθρο κατατέθηκε στο the Department of Electrical

Engineering and Computer Science, Μαιος 28, 1996 [4] David Cope. ``An Expert System for Computer-assisted Composition.'' Computer Music Journal, 11:4, 1987.

David Cope. Computers and Musical Style. A-R Editions, Inc., 1991.

Randall Davis. ``Expert Systems:

How Far Can They Go?'' Artificial Intelligence Magazine, 10:1 p. 61- 67, 10:2 p. 65-77.

Randall Davis. ``Production Rules as a Representation for a

Knowledge-based Consultation Program.'' Artificial Intelligence Journal, 8:15-45, 1977.

Damon Horowitz. ``Representing Musical Knowledge.'' Master's thesis, MIT Media Lab, 1993.

Fumiaki Matsumoto. ``Using Simple Controls to Manipulate Complex Objects: Application to

the Drum-Boy Interactive Percussion System.'' Master's thesis, MIT Media Lab, 1993.

Marvin Minsky and Otto Laske.

``A Conversation with Marvin Minsky.'' AI Magazine, 14:3, Fall 1992.

A. Newell. The Knowledge Level.

Artificial Intelligence Magazine, Summer 1981, p. 1-20.

Alexander Rigopulos. ``Growing Music from Seeds: Parametric Generation and Control of Seed- Based Music for Interactive Composition and Performance.'' Master's thesis, MIT Media Lab, 1994.

C. Roads. ``Artificial Intelligence and Music.'' Computer Music Journal, 2:2, 1980.

Robert Rowe. ``Machine Learning and Composing: Making Sense of Music with Cooperating Real-Time Agents.'' Ph. D. thesis,

MIT Media Lab, 1991.

[5] G. van Rossum, FAQ: Audio File Formats, Available

via anonymous ftp from ftp.cwi.nl, March, 1993

[6] Smith 1976; Smoliar 19711

Techniques, Oxford University Press, 1992.

[8] R. Heimlich, D. M. Golden, I.

Luk, and P. M. Ridge,

Sound Blaster: The Official Book, Osborne McGraw- Hill, 1993.

[9] R. Heimlich, D. M. Golden, I.

Luk, and P. M. Ridge,

Sound Blaster: The Official Book, Osborne McGraw-

Hill, 1993.

[10] G. van Rossum, FAQ: Audio File Formats, Available

via anonymous ftp from ftp.cwi.nl, March, 1993.

[11] N. Lin, MODEDIT ~3.01 Documentation, Available

via anonymous ftp from simtel-20 or its mirrors.

[12] J. Stephen Downie. 2003.

"Music Information Retrieval", Annual Review of Information Science and Technology 37: 295- 340.

Michael Fingerhut. 2004. "Music Information Retrieval, or how to search for (and maybe find) music and do away with incipits", IAML- IASA Congress, Oslo (Norway), August 8-13, 2004.

[13] Minsky 1981, Roads 1980a, Smoliar 1971

[14] Schoenberg 1950 [15] Schillinger 1941

[16] Hiller and Isaacson 1959 [17] Barlow 1980, Koenig 1970a, 197Ob

[18] Nelson 1977

[19] Hiller et al. 1966, Koenig 1970a, 1970b, Truax 1977, Xenakis 1971

[20] Erickson 1975 [21] Wenker 1972 [22] Smith 1976 [23] Fry 1980 [24] Roads 1985a [25] Roads 1985b [26] 1950

[27] 1949

[28] Bennett 1948, Ragazzini and Franklin 1958

[29] Rabiner and Schaffer, 1978 [30] Roads 1980b

[31] Bussoni 1962, Cage 1961, Risset 1969, Varbse 1971

[32] Blum 1979, Xenakis 1971 [33] Mathews 1961,1963, Mathews et al. 1969

[34] Smith 1976, Smoliar 1971 [35] G. Jacobs, and P. Gheorgiades, Music and New

Technology: The MIDI Connection.

Sigma Press,

Winslow, England, 1991.

No documento Διαχείριση Μουσικών Δεδομένων (páginas 32-39)