Od chińskiej kostki do komputerów. Jak rozwój technologii zmieniał muzykę?

Niebawem będziemy świętować nadejście Nowego Roku. Na sylwestrowych balach będzie nam towarzyszyła muzyka. Jest ona nieodłączną częścią naszej kultury. Jednak jej charakter zmieniał się na przestrzeni wieków. Najbardziej intensywne zmiany w jej kreowaniu i odbieraniu zachodziły w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat i były związane z rozwojem urządzeń technicznych technologii cyfrowej. Warto poznać ich historię.

Generatory elektryczne i początki elektrycznych instrumentów

Pierwszym krokiem w zastosowaniu nowych technologii było wykorzystanie w muzyce generatorów elektrycznych, np. organów Hammonda, oraz wzmacniaczy elektrycznych służących do wzmocnienia dźwięku. W szczególności budowano od lat 40. XX w. wzmacniacze elektroakustyczne, początkowo oparte na lampach elektronowych, później na tranzystorach, teraz na układach scalonych. Bardzo przyczyniły się one do rozwoju muzyki popularnej. Za początek może być uznane użycie gitar elektrycznych przez muzyków bluesowych oraz w orkiestrach jazzowych. Wart przypomnienia jest w tym miejscu pionier gitary elektrycznej Charlie Christian w orkiestrze Bena Goodmana. To od niego zaczęła się ta technika! Wzmacniacze elektryczne stały się niezbędnym elementem w muzyce młodzieżowej, począwszy od lat 50. i 60. (era rock and rolla i zespołów bigbitowych).

Czytaj więcej

Historia

Telefony komórkowe - techniczne arcydzieło dla każdego

To, co stworzył inżynier budujący układ scalony będący „sercem” telefonu komórkowego, to prawdziwe arcydzieło. To genialne ułożenie i połączenie tysięcy elementów!

Później samo tylko wzmocnienie dźwięku przestało muzykom wystarczać i dźwięk zaczął być w coraz większym stopniu elektronicznie przetwarzany. Przykładem może być twórczość Jimiego Hendrixa, który był jednym z pierwszych muzyków eksperymentujących z efektami dźwiękowymi, w tym ze stereofonicznym efektem przejścia (phasing effect).

W latach 70. powstał nurt rocka progresywnego – na styku muzyki rockowej i klasycznej (grupy Yes, Genesis, Emerson Lake and Palmer, King Crimson) oraz muzyki jazzowej (tzw. rock fuzzion – zespoły Milesa Davisa, Mahavishnu Orkiestra, Whether Report) – szeroko korzystającego z instrumentów elektronicznych. Początkowo były to instrumenty typu melotron (aparat wytwarzał dźwięki metodą reprodukcyjną, tzn. dźwięki nagrywane były na odcinkach taśmy magnetycznej i w czasie gry odczytywane za pomocą głowicy magnetofonowej po naciśnięciu klawisza).

Kluczowe dla rozwoju zastosowań technologii elektronicznych, a później cyfrowych w muzyce było wykorzystanie syntezatorów. Syntezatory służyły do wytwarzania i przekształcania dźwięków poprzez niezależne zmiany parametrów dźwięków – wysokości, barwy, formy dynamicznej itd. Syntezatory analogowe, w których przebieg sygnału elektrycznego jest pełną rekonstrukcją sygnału akustycznego, zostały zastąpione przez syntezatory cyfrowe (od końca lat 80.), w których sygnał w formie impulsów elektrycznych stanowił zakodowaną postać sygnału akustycznego.

Czytaj więcej

Historia świata

Rozwój sieci neuronowych jako narzędzia sztucznej inteligencji

Człowiekiem, który zbudował pierwszą działającą sieć neuronową, był Frank Rosenblatt z Cornell Laboratory. Opracował tzw. perceptron – urządzenie elektroniczne, które zostało stworzone zgodnie z zasadami biologii i wykazywało zdolność uczenia się. Co ciekawe, Rosenblatt był psychologiem, a nie informatykiem.

Doświadczenia studiów muzyki elektronicznej oraz szybki rozwój techniki elektronicznej (układy scalone), a także związana z tym miniaturyzacja sprzętu elektronicznego, pozwoliły na skonstruowanie stosunkowo tanich syntezatorów, które umożliwiły powstanie oddzielnej gałęzi muzyki rozrywkowej, już wtedy tworzonej pod nazwą muzyki elektronicznej. W połowie lat 70. krystalizują się pierwsze stricte elektroniczne nurty muzyczne, początkowo głównie w muzyce awangardowej. Muzyka elektroniczna staje się coraz bardziej popularna. Ciekawe przykłady jej zastosowania znajdziemy np. u Donny Summer w utworze „I Feel Good” z 1975 r., Steviego Wondera („Superstition”), grupy Kraftwerk oraz Jeana-Michela Jarre’a. W Polsce duże osiągnięcia na tym polu mieli: Czesław Niemen, Marek Biliński, Józef Skrzek i jego SBB.

Urządzenia elektroniczne zaczęły być także szeroko stosowane w muzyce filmowej. Warto wymienić tu twórczość Vangelisa, Johna Williamsa i Hansa Zimmera. W latach 80. syntezatory umożliwiały syntezę dźwięku metodą modulacji częstotliwości. Popularność zdobyły także syntezatory cyfrowe z reprodukcyjną metodą syntezy dźwięku, tzw. samplery, pozwalające na grę dowolnymi dźwiękami wprowadzanymi z zewnątrz. Nadspodziewanie dużo wniosła do rozwoju współczesnej muzyki elektroniczna perkusja.

Początek lat 80. – mikroprocesory i system MIDI

Na początku lat 80. zastosowano w syntezatorach mikroprocesory i to była prawdziwa rewolucja. Zamiast majstrować w układach elektronicznych, można było uzyskiwać określone efekty muzyczne drogą programowania – łatwiej i w sposób bardziej powtarzalny.

Ważnym momentem w rozwoju zastosowań technik cyfrowych w muzyce elektronicznej było wprowadzenie w 1982 r. systemu MIDI (Musical Instruments Digital Interface) – standardu komunikacji urządzeń muzycznych pomiędzy sobą i z komputerem. Rozwój mikrokomputerów na początku lat 80. umożliwił wykorzystanie ich jako programowalnych syntezatorów i sekwencerów. Rozpowszechniły się też nowe sposoby konstruowania utworów muzycznych poprzez zastosowanie takich technik jak samplowanie (np. hip hop), czyli „sklejanie utworów” z przetworzonych cyfrowo fragmentów utworów innych wykonawców na bazie rytmu generowanego z komputera.

Czytaj więcej

Historia świata

Historia analizy języka naturalnego, część I

W 1966 r. członkowie Automatic Language Processing Advisory Committee w raporcie przygotowanym na zlecenie rządu USA sceptycznie ocenili dokonania naukowców pracujących w obszarze analizy języka naturalnego, w szczególności zmierzających do budowy programów automatycznego tłumaczenia, co spowodowało, że finansowanie tych badań zostało bardzo ograniczone.

Wraz z rozwojem technologii cyfrowych zmieniał się także sposób zapisywania i dystrybucji muzyki. Przełomem było zastosowanie nośników CD (sprzedaż od 1982 r.) oraz programów do kompresji muzyki (np. format MP3). Rozwój internetu i technologii internetowych spowodował, że płyty CD zaczęły przegrywać konkurencję z serwisami udostępniającymi muzykę w sieci.

Komputer kompozytorem? Proces stał się łatwiejszy

Era komputerów wiąże się także z powstaniem nowej metody komponowania z ich pomocą. Warto jednak przypomnieć, że próby mechanizacji procesu tworzenia muzyki podjęto w Chinach już ok. 1000 lat temu (użycie kostki do gry do określenia pierwszych elementów frazy muzycznej). W Europie w XVIII w. uczeń Jana Sebastiana Bacha, działający na dworach polskich magnatów Johann Philipp Kinberger, podaje przepis na tworzenie polonezów i menuetów przy użyciu kości do gry. Wolfgangowi Amadeuszowi Mozartowi przypisuje się autorstwo książki o kombinatorycznym tworzeniu muzyki. Jednak to były pojedyncze próby – raczej dość kłopotliwe dla twórców. Wraz z powstaniem komputerów komponowanie mechaniczne stało się łatwiejsze.

Czytaj więcej

Historia

Fale radiowe. Tajemnice eteru, którego nie ma

Fale radiowe umożliwiają komunikację na odległość, dostarczają informacji i rozrywki w postaci przekazów radiowych i telewizyjnych, pozwalają na korzystanie ze smartfonów i wi-fi, prowadzą samoloty i statki za pomocą radaru, a nawet podgrzewają nam potrawy w mikrofalówkach.

Proces komponowania komputerowego na ogół rozpoczyna się od wygenerowania przez program komputerowy losowej muzyki. Następnie wytworzone dźwięki są porządkowane i filtrowane według zadanych w programie komputerowym reguł. Pierwsze próby kompozycji komputerowych podjęto w latach 50. XX wieku w USA. Na przykład w 1957 r. L. Hiller i M. Isaacson skomponowali „Iliiac Suite for String Quarted” na komputerze ILLIAC. W Europie w 1962 r. Grek Iannis Xenakis, stosując metody statystyki matematycznej, stworzył w języku FORTRAN na komputerze IBM-7090 kompozycje na kwartet i dziesięć instrumentów. Holender Merteens zaproponował do tworzenia muzyki algorytmy matematycznego nauczania.

1304 utwory naśladujące fugi Bacha stworzone na komputerze Odra

Pozwolę sobie tu na odrobinę prywaty i wspomnę, że w 1978 r. wspólnie z moim magistrantem Aleksandrem Sodo (absolwentem szkoły muzycznej) tworzyliśmy na komputerze Odra 1304 utwory naśladujące fugi Bacha. Tę muzyczno-informatyczną przygodę opisaliśmy w czasopiśmie „Problemy” (12/1979, str. 25–30), bo żadne z czasopism zajmujących się zastosowaniami komputerów nie chciało tego przyjąć. Artykuł jest obecnie dostępny w internecie i ma tytuł „Kompozycje muzyczne z komputera”. Trzeba tylko dodać w zapytaniu autora (czyli mnie), bo podobnych opracowań jest mnóstwo.

Mój program komponujący muzykę pisałem w języku FORTRAN. Nazwa tego języka pochodziła od angielskich słów Formula Translator (tłumacz wzorów matematycznych). Był to język do rozwiązywania problemów z obszaru nauk ścisłych (zwłaszcza fizyki) i techniki, dlatego tworzenie w nim programu komponującego muzykę to była prawdziwa „droga przez mękę”. Ale przeszliśmy to i nasz program komponował utwory muzyczne wzorowane na utworach Bacha pochodzących ze zbioru „Kunst der Fuge”. Wprawiały one w zakłopotanie ekspertów, bo wyraźnie „brzmiały Bachem”, ale nikt nie mógł sobie przypomnieć, jaki to utwór. No, bo utwór skomponował przed chwilą komputer!

W kolejnych latach powstały języki programowania zorientowane na tworzenie muzyki i jej komputerowe komponowanie stało się łatwiejsze. Co więcej, dostępne stały się programy umożliwiające przekształcenie tradycyjnego zapisu nutowego w zapis cyfrowy oraz komputerowe narzędzia do budowania nowych dźwięków, niemożliwych do wytworzenia z pomocą żadnych tradycyjnych instrumentów muzycznych.

Lepsze i łatwiej dostępne narzędzia do komponowania muzyki

Aktualnie, żeby stworzyć dobrze brzmiący utwór lub podkład muzyczny, możemy skorzystać z szeroko dostępnej gamy różnorodnego oprogramowania wspomagającego tworzenie muzyki i jej obrabianie. Do produkcji muzyki tak naprawdę wystarczy jedynie laptop i program taki jak Fl Studio. Nagranie wokalu czy prostej ścieżki instrumentalnej jest dziś dużo łatwiejsze niż kilkanaście lat temu dzięki ogólnie dostępnym interfejsom, które umożliwiają podłączenie do komputera mikrofonu wysokiej klasy i zapisanie ścieżki wysokiej jakości na dysku dowolnego, nawet bardzo amatorskiego komputera. Kilka takich ścieżek, popularnie nazywanych trackami, można następnie miksować w jednym z programów do obróbki muzyki. Programów jest sporo, wiele z nich jest również darmowych.

Nowe media komputerowe dają dziś amatorom możliwości wcześniej nieosiągalne nawet dla specjalistów wyposażonych w profesjonalny sprzęt. Dostępne programy zapewniają kontrolę niemal każdego aspektu brzmienia, zarówno podczas komponowania (pracy studyjnej), jak i podczas wykonania na żywo. Programy muzyczne (najczęściej w postaci tzw. wirtualnych wtyczek) są w stanie symulować analogowe pierwowzory instrumentów, a do tego są o wiele wygodniejsze w użyciu, integrują się bowiem w pełni ze środowiskiem platformy, pod kontrolą której pracują. Wszystko, do czego twórca ma dostęp – fragmenty nagrań, pojedyncze dźwięki, efekty – przechodzi wówczas przez interfejs systemu operacyjnego.