Loomingut inimest huvitavad alati julged katsetused, mis avavad uusi silmaringi ja võimalusi. Fantastiline idee – joonistada muusikat, luua ainulaadseid pilte, mis kehastavad graafikat ja heli – ulatub 20. sajandi algusesse. Selles artiklis räägin probleemi ajaloost ja kahest minu arendusest, mis võimaldavad teil teha hämmastavaid - helisid graafilisel kujul salvestada ja esitada.
taustal
1904. aastal esitles prantsuse leiutaja Eugene Augustine Last filmile heli optilise salvestamise prototüüpsüsteemi ja korraldas 1911. aastal tõenäoliselt esimese uut tehnikat kasutava filmilinastuse. Algas tummkino allakäigu ja revolutsiooniliste avastuste ajastu sünteetilise heli vallas – esimest korda oli võimalik saada lihtne, mugav ja väga visuaalne viis heliteabe juhtimiseks.
1920. aastate lõpus, töötades ühe esimese nõukogude helifilmiga, märkisid sellise tehnika eeliseid helilooja Arseni Avraamov, kujundaja Jevgeni Sholpo ja režissöör-animaator Mihhail Tsekhanovski. Loogiline ahel ehitati üles järgmiselt: kui näeme selgelt salvestatud helilainega rada, siis saame sama laine tekitada kunstlikult, lihtsalt käsitsi joonistades. Aga mis siis, kui paned sinna ornamendi, keeruka mustrite või eukleidilise geomeetria primitiivide kombinatsiooni? Kui fantastiline saab tulemus olema? Lõppude lõpuks saate sel viisil joonistada täiesti ainulaadse heli, mida looduses ei eksisteeri, ja saate kirjutada muusikat ilma tõeliste instrumentide, mikrofonide ja esinejateta.
Peagi tegelesid nende küsimuste uurimisega mitmed laborid. Ja selle tulemusena ilmusid optilised heliriba süntesaatorid: Jevgeni Sholpo Variophone, Boriss Jankovski Vibroexponator, Nikolai Voinovi masin paberile "kammideks" - sünteesitava heli põhifragmendid. Kõrvale meenutas see kõik väga kaasaegset 8-bitist muusikat, kuid suurema vabadusastmega: igasugune võnkevorm, piiramatu polüfoonia, kõige kujuteldamatumad rütmimustrid. Mõelda vaid – optiline süntesaator, muusikaarvuti eelmise sajandi kolmekümnendatel! Kuid need on lihtsalt lilled. Mõte Nõukogude inseneridest läks kaugemale.
Erinevalt kolleegidest oli akustik Boriss Jankovski üks esimesi, kes taipas, et keerukate, elulähedaste helide loomiseks ei piisa ainult ühe võnkevormi kirjeldamisest. Akustilise teabe kõige olulisem osa on spekter, mis määratleb selgelt heli sageduskoostise, selle värvi, millega anname sellised subjektiivsed määratlused nagu hele, soe, metalne, inimhäälele sarnane jne.
Jankovski hakkas põhilisi spektrigraafikuid struktureerima omamoodi helielementide "Mendelejevi tabeliks", töötades samal ajal välja algoritme nende töötlemiseks ja hübridiseerimiseks, et saada "spektrostandarditel" põhinevaid uusi helisid. Kahjuks ei võimaldanud muutused riigis ja sõda Jankovskil teost loogilise lõpuni viia.
Teemat jätkas tema sõber, noor leiutaja Jevgeni Murzin, kellele avaldasid muljet arengud “graafilise heli” vallas ja kes mõtles välja grandioosse projekti – universaalse fotoelektroonilise masina, mis on võimeline sünteesima mis tahes heli, mis tahes muusikalist süsteemi, joonistades selle. spektrogramm (spekter versus aeg) spetsiaalsel lõuendil ilma segavate toiminguteta.nagu filmi ilmutamine ja kuivatamine. See lihtsustaks helilooja vaevarikast tööd, pakkudes loovusele enneolematut vabadust.
Sõna otseses mõttes põlvili, töötades õhtuti kahekorruselise kasarmu toas, valmis Murzin 1958. aastal seadme töötava mudeli. Seade kaalus üle tonni ja sellel oli klassikalises mõttes muusikainstrumendiga vähe ühist. Leiutis sai nime "ANS" helilooja Aleksandr Nikolajevitš Skrjabini auks. Vaatamata sellele välimus, ANS-ist sai ülemaailmne sensatsioon, mis on oma ajast aastakümneid ees ja sobis oma ainulaadse atmosfääriheliga väga hästi kosmilise eufooria perioodi.
ANS meenutab mõneti moodsat skannerit, ainult et selles ei liigu skaneerimisriba, vaid pind ise koos pildiga - suur klaasplaat (skoor), kaetud läbipaistmatu värviga. Õigetes kohtades olev värv eemaldatakse peenikese peitliga, moodustades muusikateose spektrogrammi. Partituur liigub sujuvalt, kulgedes üle augu, millest tuleb katkendlik "moduleeritud" valgusvihk puhaste helitoonide optilis-mehaanilisest generaatorist, mis põhineb optilise fonogrammi viiel spetsiaalsel plaadil. Osa valgust läbib partituuri läbipaistvaid alasid, misjärel see fokusseeritakse fotoelementide kogumile, millest kõlav heli on valmis mängima elektrivoolu võnkumiste kujul.
ANS-i südameks on eelmainitud 144 rajaga (nagu grammofoniplaadil) mustriga ketas, mille läbipaistvus muutub teatud sagedusega mööda sinusoidi. Sageduste erinevus kõrvuti asetsevate lugude vahel on 1/72 oktaavist. Seega sisaldab üks ketas kahte oktaavi ning oktav jaguneb 72 puhtaks tooniks – klassikalist 12-toonist temperamenti pidas Murzin oluliseks piiranguks. Põhimõtteliselt on iga plaat Fourier' teisenduse algoritmi optiline teostus, mis on paljude kaasaegsete tarkvarasüntesaatorite ja efektide aluseks. See on praegu asjade järjekorras, gigahertside ja gigabaitide ajal, aga 50 aastat tagasi oli see lihtsalt uskumatu – spektraalsüntesaator, mis suudab korraga mängida 720 puhast tooni! Pole ime, et ANS-i peetakse maailma esimeseks polüfooniliseks muusikaliseks süntesaatoriks.
Kui arvate, et te pole kunagi varem ANS-i helisid kuulnud, siis tõenäoliselt eksite. Meenutage vaid Andrei Tarkovski filme "Solaris", "Peegel", "Stalker", mis köidavad Eduard Artemjevi võlumuusikaga. Või õudusunenäostseen Leonid Gaidai komöödiast Teemantõlg. Väärib märkimist, et Artemjevi elektroonikahelilooja karjäär sai alguse just tema tutvumisest ANS-i ja selle loojaga 1960. aastal. Lisaks Artemjevile said pilliga hakkama Alfred Schnittke, Edison Denisov, Sofia Gubaidulina, Stanislav Kreichi ning erinevatel aegadel ANS-i helisid kasutasid oma muusikas sellised kollektiivid nagu Coil ja Bad Sector.
Kahjuks on 1963. aasta lõpus tööstuslikult toodetud ANS süntesaatorist tänaseni säilinud vaid üks eksemplar. See asub Moskvas Glinka riiklikus muusikakultuurimuuseumis. Hoolimata raskest saatusest on seade endiselt töökorras ja mängib aeg-ajalt muuseumikülastajatele Stanislav Kreichi range järelevalve all. Neile, kes on Moskvast kaugel või soovivad lihtsalt kodus ANS-i heliga katsetada, on olemas tarkvarasimulaator nimega Virtual ANS.
Virtuaalne ANS: graafikaredaktor
Virtuaalse ANS-i arendamisega on käesoleva artikli autor tegelenud alates 2007. aastast. Programmi eesmärk on võimalikult palju taastada raudse ANS-i põhifunktsioonid, atmosfäär, laiendades samal ajal algset ideed, võttes arvesse kaasaegsete arvutite rikkalikke võimalusi. Peamistest erinevustest:
- programm on platvormideülene (Windows, Linux, OS X, iOS, Android), mis võimaldab instrumendiga töötamist nautida igal pool ja kõigel: odavast telefonist võimsa stuudioarvutini;
- põhiliste puhta tooni generaatorite arvu piirab nüüd ainult kasutaja fantaasia ja keskprotsessori kiirus;
- sai võimalikuks helilt spektriks tagasi teisendada.
Virtual ANS on klassikalise tööriistakomplektiga graafikaredaktor: primitiivid, pintslid, kihid, efektid, PNG, GIF, JPEG laadimine/salvestamine. Kuid pilt, mida ekraanil näete, on tegelikult muusikateose partituur (see on ka sonogramm või spektrogramm), mida saab igal hetkel kuulata või kuulata ja samal ajal joonistada. Partituur lagundab kompositsiooni "heli aatomiteks" - puhaste toonide jagamatuteks tükkideks (sinusoidaalsed võnked). Horisontaalselt - ajatelg X (vasakult paremale). Vertikaalne – kõrgus Y (alt üles bassist kõrgeteni). Ühe piksli heledus on puhta tooni helitugevus sagedusega Y ajahetkel X. Spektri kujutis jaotatakse vertikaalselt oktaavideks, oktaav 12 pooltooniks, poolton veelgi väiksemateks, vaevukuuldavateks mikrotoonide täpseks kirjeldamiseks. mis tahes muusikaline skaala, mis tahes kõige mõeldamatum toon. Kui tõmbame ANS-i skoori ühe piksli paksuse horisontaalse joone, kuuleme üht konstantse sagedusega sinusoidi. Mida paksem on joon - mida rohkem puhtaid toone selle kompositsiooni kaasatakse, seda keerulisem on heli ja seda tugevam on heli lähenemine valgele mürale, mis on küllastunud kõigi kuuldava vahemiku sageduste ülemtoonidega. Selliste joonte kombineerimine teiste erineva heledusega figuuridega annab ootamatuid ja huvitavaid kõlavariatsioone.
Virtuaalse ANS-i kallal töötades tekkis uudishimulik mõte. Helifaili fragmendi või näiteks mikrofoni helisalvestise saab teisendada ANS-skooriks, see tähendab spektrogrammiks - pildiks, millesse on kodeeritud heli. Ja seda heli saab sama programmi abil hõlpsasti taasesitada. Tekib loomulik soov printida printerile spektripilt ja saada paberkoopia oma häälest või muusikast.
Just nendel eesmärkidel loodi PhonoPaper - järjekordne projekt, mis pärib eelmise sajandi helirevolutsionääride ideid. Mis on PhonoPaper?
- Pildivorming, milles heli on kodeeritud. See kood erineb ANS-i spektrogrammist ainult selle poolest, et kohale ja alla ilmusid spetsiaalsed markerid, mille abil lugeja määrab täpselt spektriga ploki piirid.
- Skannerirakendus PhonoPaperi koodide reaalajas lugemiseks kaamera abil.
- Salvestirakendus 10-sekundilise heli teisendamiseks PhonoPaperi koodiks. Kuigi teisenduse täpsemaks juhtimiseks on kõige parem kasutada ülalkirjeldatud virtuaalset ANS-i.
PhonoPaper-koodi võib nimetada analoogseks, kuna see ei sisalda digitaalset infot ja seda saab salvestada mis tahes ligipääsetavale pinnale (paber, plast, puit). Seetõttu ei ole mitmesugused moonutused tema jaoks kriitilised: kehva valgustuse ja kortsunud paberi korral kuulete vähemalt algse sõnumi "kontuure". Koodi kuulamiseks pole vaja juurdepääsu võrku – kogu vajalik info salvestatakse otse pildile ning taasesitus algab kohe pärast kaamera vaatevälja sisenemist. Samal ajal, nagu ka Murzini ANS-i süntesaatoris, juhib kasutaja mängu kiirust ja suunda helikoodi käsitsi skaneerimisega (kuigi on ka automaatrežiim).
Kas sellel on praktilist mõtet? Kujutage ette: heliviip lasteraamatutes või õpikutes; uue laulu tükk plaadil või rühma reklaamplakat; kaupade helisildid; salasõnumid hoonete seintel; helikaardid ja kõikvõimalikud kunstikatsetused. See oleks mõistlik, kui neid oleks väga lihtne viis selliseid pilte lugedes. See tuleb ju pildistada, programmi laadida ja täpselt ära näidata spektri piirid, baassagedus ja oktaavide arv.
Kasutusjuhend
- Installige oma iPhone'i või Androidi nutitelefoni rakendus PhonoPaper.
- Käivitage rakendus.
- Osutage igale rajale.
Järelduse asemel
Nagu näete, toob spiraali järgmine pööre meid tagasi päritolu juurde. Ja see on loomulik, sest maailm on tänapäeval üleküllastunud inimeste eest varjatud infotöötlusprotsessidest ning sukeldub üha enam virtuaalsesse ruumi, digiteeritakse, kodeeritakse ja pakitakse. Muusikariistad nad peidavad oma olemust, neid ei saa puudutada ega vaadata kaane alla, et puudutada uue heli sünni võlu, tunnetada selle energiat. Muusika joonistamine "aatomi" tasemel ja selle protsessi ülekandmine reaalsesse maailma on kahtlemata suur samm helilooja ja tema loominguliste ideede kehastuse vahelise distantsi vähendamise suunas. Ühtlasi muutub muusikalooming kättesaadavaks ka lähedaste kunstide armastajatele ja esindajatele, meid ei piira enam karmid piirangud ja reeglid ning noodikiri on nüüd vaid lisand. Võtame pliiatsi, paberi ja hakkame looma uut meistriteost.
Üldiselt otsustasin hiljuti vaadata Vikipeediat (tõeliselt ammendamatu teadmiste varamu) ja leidsin seal spektrogrammi määratluse. Nagu selgus, on heliga joonistamise teemal midagi laenata. Esiteks on see programmide loend, mis võimaldab teil piltidest heli sünteesida. Nimekirjas on programm Coagula, mida me väga hästi teame (see on muide meie tarkvaraga alajaotuses), kuid on ka teisi, nimelt:
- MetaSynth Macintoshi jaoks;
- Coagula Windowsi jaoks
- FL Studio "BeepMap" lisandite süntesaator.
Avatud lähtekoodiga mitmeplatvormiline projekt tutvustab lõbusaid, kuid väga harivaid kogemusi. Programm võimaldab teil muuta heli spektraalpildiks (määratud eraldusvõimega) ja vastupidi, sünteesida pildist heli (määratud parameetritega).
Teised naljategijad on ansambel Plaid. Loos sisaldab "3recurring" spektrogrammis logo.
Ja Nine Inch Nails kasutab ka piltide peitmise tehnikat albumi "Year Zero" lugude spektris.
Üldiselt meeldis see meetod ilmselt mõnele muusikule. Põhimõtteliselt saab sama meetodit hõlpsasti kasutada steganograafia vahendina.
See teema on väga huvitav ja ma arvan, et spektrisse joonistamisega ja helipiltidega seonduvaid leide tuleb veel palju.
Inimene seisab silmitsi kõnega sünnist saati. Esialgne tutvumine toimub helidega. Kõnehelid on see, mida me räägime. Me kuuleme neid, kui teised inimesed räägivad.
Kirjadega tutvumine algab hiljem. Kirjutame tähti ja näeme, kui loeme kirjutatud teksti.
Heli on võimatu kirjutada ja näha. Ja te ei saa tähte hääldada. Kuid igal tähel on oma nimi: "A", "Be", "Er", "Sha". Ja neid on vaja helide kirjalikuks määramiseks.
Kui proovime kirjalikult hääldada heli, mida tähistab märk “b”, siis see ei õnnestu. Parimal juhul kõlab tähe nimi "Pehme märk". Kuid ükski heli pole pehme märk. Vene keeles on tal hoopis teine roll.
Mille jaoks on pehme märk?
Hoolimata asjaolust, et see täht ei tähista heli, on sellel vene keeles mitmeid funktsioone.
Konsonantheli pehmuse indikaator. Kui kirjasõnas on kaashäälikut tähistava tähe järel pehme märk, siis hääldatakse seda häält lugemisel pehmelt. Näide, mis näitab erinevust sama tähega tähistatud helide häälduses, pehme märgiga ja ilma, võivad olla sõnad "dal" ja "dal".
eraldav funktsioon. Kirjas eraldab pehme märk konsonanthäälikut tähistava tähe ja täishäälikutest I, E, E, Yu, I. Samal ajal loetakse konsonanthäälikut pehmelt ja näidatud täishäälikud tähistavad kahte heli: I - [Y , A]; E - [Y, E]; Yo - [Y, O]; Yu - [Y, Y]; Ja - [Y, I].
Sõnade grammatiliste vormide määramine. Naissoost nimisõnade lõpus ainsus(3 deklinatsiooni) pehme märk on kirjutatud.
Kirjutatakse ka määramatute verbidega, sh. enne TSY-d. Pehme märki kasutatakse kõigis verbivormides pärast susisemist ja käskivas käändes, samuti oleviku- ja tulevikuverbides ainsuse teises isikus.
Kui määrsõna alus lõpeb susisemisega, kirjutavad nad ka selle kirja.
Ja kuigi täht “Soft sign” ise ei tähenda mingit heli, on see siiski olemas suur mõju konsonanthäälikute hääldamiseks.
