Informatika a zenében

Informatika a zenében

Talán meglepődik a tisztelt Olvasó, ha megtudja, hogy a zene történetében ugyanúgy szerepel az elektroncső, a tranzisztor, az integrált áramkör, és a processzor kifejlesztésének eseménye, valamint a programnyelvek fejlődése, mint a technikatörténeti leírásokban. Sőt, ahogy a számítógépek történetét is az első mechanikus számológépekkel kell kezdeni, ezt a cikket is az első automatikus zenélő géppel kezdem.
Az i.e. 2. században már használták a görögök a szélhárfát.
Egy keretben húrokat feszítettek ki, és ezt az ablakba, vagy más széljárta helyre tették. A húrok egyforma hosszúak és feszesek voltak, de különböző vastagságúak, így más-más hangot adtak ki (jobbra).

Közbevetőleg gyorsan leírom, hogy a hang a levegő rezgése. Minél gyorsabb ez a rezgés, a hang annál magasabb, és minél erősebb a rezgés, a hang annál hangosabb. Az emberi fül kb. 20 Hz és 20000 Hz közötti rezgéseket képes észlelni. A 20 Hz-nél lassúbb rezgések az infrahangok (pl. az ismétlődő széllökések, egyes gépek zaja), ezek sokszor fejfájást, rossz közérzetet váltanak ki. A 20000Hz-nél gyorsabb rezgések az ultrahangok. Ezek alsó tartománya a kutyák, és lovak számára hallható, ezért lehet állatok „hangtalan” utasítására használni. De a fogkő eltávolításától a repterek ködmentesítéséig széles körben használják. A hangszerek mindegyike a levegőt rezegteti: húrokkal (zongora, gitár, hegedű), sípokkal (orgona, furulya), kifeszített hártyákkal (dobok), illetve hangszórók membránjaival (az elektromos hangszerek).

Ahogy a számításokat, úgy a zenét is próbálták automatizálni. Több ilyen cikk is kitelne ebből a témából, annyi volt a különböző harangjáték és zenedoboz a történelem során. Témánk szempontjából mindenképpen kiemelkedő fontosságú Alexander Graham Bell ötlete, aki elektromos rezgésekkel membránt mozgatott, felfedezve így a hangszórót, valamint Thomas Edison találmánya, a fonográf, amely először tudta rögzíteni és újra lejátszani a hangot. Mindez az 1800-as évek végén történt. Nemsokára megjelennek az első gramofonlemezek is.
Az első valóban elektronikus hangszer a „telharmonium” volt (a képen csak az eleje látható). Billentyűzettel rendelkezett, a különböző feszültségeket dinamókkal állította elő. 7 tonna súlya és 18m-es mérete miatt kizárt volt, hogy koncertezni lehessen vele. Thaddeus Cahill, a feltaláló nem is erre szánta. Több száz méter kábellel összekötötte New York telefonközpontjával, így telefonon kitűnő minőségben lehetett hallgatni a zenét.

1912-ben Luigi Russolo (1885-1947), egy festő, és Filippo Marinetti, egy költő, megalapította az olasz futurista mozgalmat. Röviden: a mesterséges zajokat, repülők, hajók, mozdonyok hangját akarták bevinni a zenébe. Ekkortájt születtek kompozíciók villanycsengőre és repülő propellerre, vagy ajtónyitásra és sóhajra, vagy lehetett külön zene a lecsöppenő víz hangja felvételről.
Az elektroncső kifejlesztése óriási lendületet adott a hangszerek fejlesztésének.

Az 1920-ban Moszkvában bemutatott „ätherophon” Lev Szergejevics Termen nevéhez fűződik, aki az elektromágneses erőteret kihasználva egy olyan szerkezetet épített, amelyen az előadó anélkül, hogy a hangszert megérintené, a hang magasságát és a hangerőt kezeivel az antennákhoz közelítve és távolítva szabályozhatta. Váratlan sikerei hamar az ország határain túl repítették a fizikus-zenészt, aki első külföldi tartózkodásakor Leon Thereminre változtatta nevét, és hangszerét is „theremin”-nek nevezte el. A baloldali képen látszik, hogyan kellett „játszani” rajta. Tényleg természetfölöttinek tűnt, pedig az elv nagyon egyszerű volt. Egy fix rezgésszámú oszcillátor jelét keverték egy másikkal, amelynek frekvenciája kicsit más volt, és az antennához közelítő kéz változtatta. A hang a két rezgés különbségéből adódott.

Az első elektronikus ritmusgenerátort Henry Cowell amerikai zeneszerző megbízásából 1930-ban szintén Leon Theremin készítette el.

A tranzisztor feltalálásáig rengeteg elektroncsöves hangszert fejlesztettek ki. A leghíresebbek a „trautonium”, az „ondes martenot” (martenot-hullámok) a „clavioline”, az „ondioline”, illetve a Hammond orgona voltak. Az utóbbi, gondolom, ismerősen cseng zenész körökben, mai változata sem olcsó mulatság. Ezek közül az „ondes martenot” (jobbra) nagyon sok filmzenében, és zenekarban helyet kapott. Érdemes meghallgatni a következő linken http://www.youtube.com/v/ge40Nr0_pc0. Hangja talán a fagotthoz hasonlít, de sejtelmes, és az elektronikának köszönhetően utánozhatatlan.

A zeneszerzés teljesen átalakult! Magnetofonok használatával új és új hangokat lehetett a műhöz adni. Sokan már temették a hagyományos hangszereket, de arra, ami ezután következett, kevesen számítottak: 1955-ben Lejaren Hiller (1924-92) és Leonard Isaacson, az Illinois-i Egyetemről, megírta az Illiac Vonósnégyest, az első, komputer által előállított zenedarabot. A darabot azért nevezték így, mert egy Univac számítógépet használtak, és az Illinois-i Egyetemen írták.

Ez egyértelműen korszakhatárt jelent, bár akkoriban csak egy érdekes hír volt, semmi több. Sokkal jobban foglalkoztatta a zenészvilágot az első tranzisztoros szintetizátor. Az új korszak kiemelkedő hangmérnöke Dr. Robert Moog volt, aki az 1950-es években még saját házában összeszerelhető theremineket készített, de folyamatos kísérletei hamarosan az első legendás analóg szintetizátor megépítéséhez vezettek (jobbra). Új találmányához sok ötletet és inspirációt kapott Herbert Deutsch zeneszerzőtől, aki olyan új elektronikus zenei hanghatásokat álmodott meg, melyeket Bob Moog valósíthatott meg elsőként. Kezdetben mindketten szórakozásból kreáltak újabb és újabb hangzásokat, de a prototípus 1964-es New York-i bemutatója hirtelen megfordította Bob Moog és találmánya sorsát.
Az első kiállított moduláris szintetizátor olyan robbanásszerű érdeklődést váltott ki, hogy világhírű zenészek, mint Mick Jagger, Paul McCartney vagy Klaus Schulze már a kiállításon megrendelték első Moog hangszerüket. Óriási áttörés volt Wendy Carlos 1968-ban megjelent „Switched on Bach” című albuma is, amelyet teljes egészében egy Moog szintetizátorral vettek fel a művész stúdiójában.

Eközben persze a háttérben egyre jobban teret hódított a számítógépek alkalmazása. 1956-ban Martin Klein és Douglas Bolitho egy Push-Button Bertha (Nyomógombos Berta) nevű Datatron számítógépet használt zeneszerzésre (balra). Ezt a számítógépet népszerű dalok írására használták; a dalokat véletlen számadatokból hozták létre, melyeket egy előre beállított hangvázlatba szűrtek vagy leképeztek.
Egyre-másra alakulnak az elektronikus stúdiók.

1958-ban Max Mathews a Bell Labs-nál elkezdett hanganyagot előállító komputerprogramokkal kísérletezni. Mathews és Joan Miller, szintén a Bell Labs-tól, megírták a MUSIC4-et, az első széles körben elterjedt számítógépes hangszintézis-programot. Az I-III verziók szerkesztői nyelven írt kísérleti verziók voltak. A Music IV-et és Music V-öt FORTRAN-ban írták. A MUSIC4 nem engedte hangszerek ’újrahívását’ (azaz, hogy ugyanaz a hangszer váljon aktívvá, amikor már aktív), a MUSIC5 ezt hozzátette.
1960-ban kezdték komolyan venni a konkurenciát a hagyományos zeneszerzők. Egyrészt nem akarták elismerni zeneszerzésnek a komputeres zeneszerzést, másrészt azzal kísérleteztek, hogy hagyományos hangszerekkel adjanak ki elektronikus zenei hangokat.
Persze, a szellem már kibújt a palackból, és nem törődött a hagyományos zene híveivel, hanem hódított. Azért különböztessünk meg két dolgot. Az elektronikus hangszerek használatát, és a komputeres zeneszerzést. Az előbbit általában mindenki elfogadta, de az utóbbi nagy ellenállásba ütközött.

A 60-as, 70-es évek pezsgése kedvezett az újításoknak. A Grateful Dead kiadta az „Anthem of the Sun”-t (A Nap himnusza), és Frank Zappa and the Mothers of Invention kiadta az „Uncle Meat”-et. Mindkét album széleskörűen alkalmazott elektronikus manipulációt.
1969-ben dolgozták át a MUSIC4-et, és a MUSIC5-öt IBM gépekre.
1970-ben Charles Dodge megírta az „Earth's Magnetic Field”-et (A Föld mágneses mezeje, jobbra). Ez egy nagyszerű példa számszerű statisztikák zenei adattá való leképezésére.
1972: Kiadták a Pink Floyd „The Dark Side of the Moon” című albumát; ez szintetizátor-együtteseket használt, valamint konkrét darabokat is a dalok közötti közjátékként. (Ha még nem hallotta, tisztelt Olvasó, feltétlenül hallgassa meg!!!)
1976: Philip Glass zeneszerző Robert Wilson szövegíróval dolgozott együtt az „Einstein on the Beach”-en (Einstein a strandon). Ez egy széleskörű multimédiás 'opera' volt minimalista stílusban.

A 70-es években több alapműnek számító elektronikus mű is született. Teljesen komolyan ajánlom, hogy aki még nem hallotta ezeket, ne hagyja ki: Jean Michel Jarre művei. 1976-ban robbant be az „Oxygene” című albummal, és nem sokkal utána a „Magnetic Fields”-zel. Kitűnő zenék!
Ugyanebben az évtizedben indult a Kraftwerk együttes, amely ugyancsak számítógép segítségével komponált és kihagyhatatlanul jó.
A többi hasonló zenét most nem sorolom fel, pedig lenne mit. Engedjék meg, hogy ebben szubjektív legyek, engem ezek a zenék érintettek meg leginkább.
1981: Larry Austin megírta a „Canadian Coastlines”-t (Kanadai partvonalak), egy művet, mely Kanada egy térképét használta a szerkezeti, ritmus- és dallamtartalom meghatározásához.
1985-ben kiadták a Hierarchical Music Specification Language-t (Hierarchikus zeneleíró nyelv, röviden HMSL). Ez a programnyelv speciálisan zeneszerzésre készült.
Lassan a mai kornál tartunk. Szupergyors gépek vannak, komfortos programokkal, amelyekkel a zenéket úgy vághatjuk, mint egy filmet, a gép képes a kottát is megírni és kinyomtatni.
Közben persze a hangtechnika digitálissá vált, ami, bár lassúbb, mint az analóg, sokkal szélesebb lehetőségeket kínál.

Az analóg jel feszültség- vagy áramerősség-rezgéseket jelent. A digitális jel 0-ák, és 1-ek halmaza. Itt a lassúság az analóg jel digitalizálása miatt van, viszont a digitális jelekkel lehet például hibajavítást, zajszűrést, tömörítést végezni, amit az analóggal nem.

Van már CD és DVD a hangok rögzítésére, és zsebben elférő MP3, vagy MP4-ről is hallgathatunk zenéket. Felsorolnám itt a használatos fájlformátumokat:
CMF (Creative Music File)
MOD (Commodore gépekre)
MIDI univerzális formátum hangszerekre és gépekre
VOC
WAV (Microsoft).

Azoknak, akiket lázba hozott ez a cikk, két számítógépes programot tudnék javasolni:
- Scream Tracker, amely egy zeneszerkesztő program (jobbra),
- MuseScore, egy ingyenes, keresztplatformos WYSIWYG zenei kottaszerkesztő program

Befejezésül bemutatom, hogy a hangszerek fejlesztése korántsem lezárt terület. Az informatika és a zene szimbiózisa ma is új eszközöket és hangzásokat produkál.
Benjamin Dove az Interaction Design Institute Ivrea hallgatója egy "String Thing" nevű hangszert tervezett (balra). Ahogy a képen is látszik, olyan, mint egy húros hangszer. A húrok viszont nem húrok, hanem fémcsövek, és csak azért jönnek rezgésbe, hogy aki játszik a hangszeren, érezzen valamit, ha hozzá ér. Valójában a játékos ujja egy lézerfényt szakít meg, jelet küld a számítógépnek, ami előállítja a hangot.

Az hiszem, a cikk elején lévő két idézet kifejezi a téma lényegét. A modernség felett néha valóban hamar eljár az idő. A futuristák műveit már csak a zenetörténészek ássák elő.
Az is igaz viszont, hogy a kritikával nem törődve érdemes új ötletekkel próbálkozni, hiszen például az informatika nem silányította, hanem gazdagította a zene világát.