Kreatívny človek sa vždy zaujíma o odvážne experimenty, ktoré otvárajú nové obzory a príležitosti. Fantastická myšlienka - kresliť hudbu, vytvárať jedinečné obrázky, ktoré stelesňujú grafiku a zvuk, siaha až do začiatku 20. storočia. V tomto článku budem hovoriť o histórii problému, ako aj o dvoch mojich vývojoch, ktoré vám umožňujú robiť úžasné veci - nahrávať a prehrávať zvuky v grafickej podobe.
pozadie
V roku 1904 predstavil francúzsky vynálezca Eugene Augustine Last prototyp systému na optický záznam zvuku na film av roku 1911 zinscenoval pravdepodobne prvé premietanie filmu pomocou novej techniky. Začala sa éra úpadku nemej kinematografie a revolučných objavov v oblasti syntetického zvuku – prvýkrát bolo možné získať jednoduchý, pohodlný a veľmi vizuálny spôsob ovládania zvukových informácií.
Koncom 20-tych rokov, pri práci na jednom z prvých sovietskych zvukových filmov, si výhody takejto techniky všimli skladateľ Arseny Avraamov, dizajnér Jevgenij Sholpo a režisér a animátor Michail Tsekhanovskij. Logický reťazec bol zostavený nasledovne: ak jasne vidíme stopu so zaznamenanou zvukovou vlnou, tak tú istú vlnu môžeme vytvoriť umelo, jednoducho ju nakreslíme rukou. Ale čo keby ste tam dali ornament, zložitú kombináciu vzorov alebo primitív euklidovskej geometrie? Aký fantastický bude výsledok? Koniec koncov, týmto spôsobom môžete nakresliť úplne jedinečný zvuk, ktorý v prírode neexistuje, a môžete písať hudbu bez skutočných nástrojov, mikrofónov a interpretov.
Niekoľko laboratórií sa čoskoro zapojilo do štúdia týchto problémov. A ako výsledok sa objavili optické syntetizátory zvukovej stopy: Variofón Evgenyho Sholpa, Vibroexponátor Borisa Yankovského, stroj Nikolaja Voinova na označovanie papierových "hrebeňov" - základných fragmentov syntetizovaného zvuku. Uchu to všetko veľmi pripomínalo modernú 8-bitovú hudbu, no s väčšou mierou voľnosti: akákoľvek forma oscilácie, neobmedzená polyfónia, tie najnepredstaviteľnejšie rytmické vzory. Len sa zamyslite - optický syntetizátor, hudobný počítač v tridsiatych rokoch minulého storočia! Ale to sú len kvety. Myšlienka sovietskych inžinierov zašla ešte ďalej.
Akustik Boris Yankovsky si na rozdiel od svojich kolegov ako jeden z prvých uvedomil, že na vytvorenie zložitých, až živým zvukom blízkych zvukov, nestačí opísať len jednu formu kmitania. Najdôležitejšou časťou akustickej informácie je spektrum, ktoré jasne definuje frekvenčné zloženie zvuku, jeho farbu, čím dávame také subjektívne definície ako svetlý, teplý, kovový, podobný ľudskému hlasu a pod.
Yankovsky začal štruktúrovať základné spektrálne grafy do akejsi „Mendelejevovej tabuľky“ zvukových prvkov, pričom súčasne vyvíjal algoritmy na ich spracovanie a hybridizáciu na získanie nových zvukov na základe „spektroštandardov“. Žiaľ, zmeny v krajine a vojna nedovolili Jankovskému doviesť prácu do logického konca.
V téme pokračoval jeho priateľ, mladý vynálezca Evgeny Murzin, na ktorého zapôsobil vývoj v oblasti „grafického zvuku“ a vytvoril grandiózny projekt – univerzálny fotoelektronický stroj schopný syntetizovať akýkoľvek zvuk, akýkoľvek hudobný systém nakreslením spektrogram (spektrum versus čas) na špeciálnom plátne bez rušivých operácií, ako je vyvolávanie a sušenie filmu. To by zjednodušilo starostlivú prácu skladateľa a poskytlo bezprecedentnú slobodu kreativity.
Doslova na kolenách, keď po večeroch pracoval v miestnosti dvojposchodového baraku, Murzin v roku 1958 dokončil funkčný model zariadenia. Zariadenie vážilo viac ako tonu a navonok malo len málo spoločného s hudobným nástrojom v klasickom zmysle. Vynález dostal názov „ANS“ na počesť skladateľa Alexandra Nikolajeviča Skrjabina. Napriek tomu vzhľad, ANS sa stala celosvetovou senzáciou, ktorá predbehla dobu o desaťročia a veľmi dobre zapadla do obdobia kozmickej eufórie svojim jedinečným atmosférickým zvukom.
ANS tak trochu pripomína moderný skener, len sa v ňom nepohybuje skenovací pás, ale samotná plocha s obrázkom - veľká sklenená platňa (score), pokrytá nepriehľadnou farbou. Farba na správnych miestach sa odstráni tenkým dlátom, čím sa vytvorí spektrogramový vzor hudobného diela. Partitúra sa plynule pohybuje, prechádza cez otvor, z ktorého vychádza prerušovaný „modulovaný“ lúč svetla z opticko-mechanického generátora čistých zvukových tónov na báze piatich špeciálnych diskov optického fonogramu. Časť svetla prechádza cez priehľadné plochy partitúry, po ktorej je zaostrené na sústavu fotobuniek, z ktorých je zvuk pripravený na prehrávanie vo forme kmitov elektrického prúdu.
Srdcom ANS je spomínaný disk so vzorom 144 skladieb (ako na gramofónovej platni), ktorého priehľadnosť sa mení pozdĺž sínusoidy s určitou frekvenciou. Frekvenčný rozdiel medzi susednými stopami je 1/72 oktávy. Jeden kotúč teda obsahuje dve oktávy a jedna oktáva je rozdelená na 72 čistých tónov – Murzin považoval klasický 12-tónový temperament za výrazné obmedzenie. V podstate je každý disk optickou implementáciou algoritmu Fourierovej transformácie, ktorý je základom mnohých moderných softvérových syntetizátorov a efektov. Toto je v poriadku teraz, v časoch gigahertzov a gigabajtov, ale pred 50 rokmi to bolo jednoducho neuveriteľné - spektrálny syntetizátor schopný hrať 720 čistých tónov súčasne! Niet divu, že ANS je považovaný za prvý polyfónny hudobný syntetizátor na svete.
Ak si myslíte, že ste zvuky ANS ešte nikdy nepočuli, pravdepodobne sa mýlite. Len si spomeňte na filmy Andreja Tarkovského "Solaris", "Mirror", "Stalker", ktoré uchvátia magickou hudbou Eduarda Artemieva. Alebo scéna z nočnej mory z komédie Leonida Gaidaia Diamantová ruka. Stojí za zmienku, že Artemievova kariéra ako skladateľa elektroniky začala práve jeho zoznámením sa s ANS a jej tvorcom v roku 1960. Okrem Artemieva, Alfreda Schnittkeho, Edisona Denisova, Sofie Gubaiduliny, Stanislava Kreichiho sa podarilo s nástrojom pracovať a zvuky ANS v rôznych časoch používali vo svojej hudbe také skupiny ako Coil a Bad Sector.
Žiaľ, dodnes sa zachovala iba jedna kópia syntetizátora ANS, priemyselne vyrábaného koncom roku 1963. Nachádza sa v Moskve v Štátnom múzeu hudobná kultúra pomenovaný po Glinke. Napriek ťažkému osudu je zariadenie stále vo funkčnom stave a z času na čas hrá návštevníkom múzea pod prísnym dohľadom Stanislava Kreichiho. Pre tých, ktorí sú ďaleko od Moskvy alebo chcú len experimentovať so zvukom ANS doma, je tu softvérový simulátor s názvom Virtual ANS.
Virtuálne ANS: grafický editor
Vývojom Virtual ANS sa zaoberá autor tohto článku od roku 2007. Účelom programu je čo najviac obnoviť kľúčové vlastnosti, atmosféru železnej ANS a zároveň rozšíriť pôvodnú myšlienku, berúc do úvahy bohaté možnosti moderných počítačov. Z hlavných rozdielov:
- program je multiplatformový (Windows, Linux, OS X, iOS, Android), čo vám umožní užiť si prácu s nástrojom kdekoľvek a na čomkoľvek: od lacného telefónu až po výkonný štúdiový počítač;
- počet základných generátorov čistých tónov je teraz obmedzený len fantáziou užívateľa a rýchlosťou centrálneho procesora;
- bolo možné konvertovať späť zo zvuku na spektrum.
Virtual ANS je grafický editor s klasickou sadou nástrojov: primitíva, štetce, vrstvy, efekty, načítanie/uloženie PNG, GIF, JPEG. Ale obraz, ktorý uvidíte na obrazovke, je v skutočnosti partitúra hudobného diela (je to aj sonogram alebo spektrogram), ktorú je možné kedykoľvek počúvať alebo počúvať a zároveň kresliť. Partitúra rozkladá kompozíciu na „atómy zvuku“ – nedeliteľné kúsky čistých tónov (sínusové kmity). Horizontálne - časová os X (zľava doprava). Vertikálne - výška Y (zdola nahor od basov po výšky). Jas jedného pixelu je hlasitosť čistého tónu s frekvenciou Y v čase X. Obraz spektra je vertikálne rozdelený na oktávy, oktáva na 12 poltónov, poltón na ešte menšie, sotva počuteľné mikrotóny, pre presný popis akákoľvek hudobná stupnica, akýkoľvek najnemysliteľnejší tón. Ak nakreslíme vodorovnú čiaru s hrúbkou jedného pixelu na skóre ANS, budeme počuť jednu sínusoidu s konštantnou frekvenciou. Čím hrubšia čiara - tým viac čistých tónov bude zahrnutých v jej zložení, tým bude zvuk zložitejší a tým silnejší bude zvuk približovať sa k bielemu šumu, nasýtenému podtónmi všetkých frekvencií počuteľného rozsahu. Kombinácia takýchto línií s inými postavami rôzneho jasu dáva neočakávané a zaujímavé zvukové variácie.
V procese práce na Virtual ANS prišla kuriózna myšlienka. Fragment zvukového súboru alebo povedzme hlasový záznam z mikrofónu možno previesť na skóre ANS, teda na spektrogram - obrázok so zvukom zakódovaným v ňom. A tento zvuk možno jednoducho reprodukovať späť pomocou rovnakého programu. Existuje prirodzená túžba vytlačiť obrázok spektra na tlačiarni a získať papierovú kópiu vášho hlasu alebo hudby.
Práve pre tieto účely bol koncipovaný PhonoPaper - ďalší projekt, ktorý zdedil myšlienky zvukových revolucionárov minulého storočia. Čo je to PhonoPaper?
- Formát obrazu, v ktorom je zvuk zakódovaný. Tento kód sa od ANS spektrogramu líši len tým, že nad a pod sa objavili špeciálne značky, pomocou ktorých čítačka presne určí hranice bloku so spektrom.
- Aplikácia skenera na čítanie kódov PhonoPaper v reálnom čase pomocou fotoaparátu.
- Aplikácia Recorder na konverziu 10 sekúnd zvuku na kód PhonoPaper. Aj keď pre presnejšiu kontrolu transformácie je najlepšie použiť virtuálnu ANS popísanú vyššie.
Kód PhonoPaper možno nazvať analógovým, pretože neobsahuje žiadne digitálne informácie a možno ho zaznamenať na akýkoľvek dostupný povrch (papier, plast, drevo). Z tohto dôvodu nie sú pre neho kritické rôzne druhy skreslení: pri slabom osvetlení a pokrčenom papieri budete počuť aspoň „obrysy“ pôvodnej správy. Na vypočutie kódu nie je potrebný prístup do siete – všetky potrebné informácie sú uložené priamo v obraze a prehrávanie sa spustí ihneď po vstupe do zorného poľa kamery. Zároveň, rovnako ako v Murzinovom syntetizátore ANS, používateľ ovláda rýchlosť a smer hry ručným skenovaním zvukového kódu (aj keď existuje aj automatický režim).
Má to nejaký praktický zmysel? Predstavte si: zvukové výzvy v detských knihách alebo učebniciach; kúsok novej piesne na disku alebo reklamný plagát skupiny; zvukové štítky na tovare; tajné správy na stenách budov; zvukové karty a všemožné umelecké experimenty. To by dávalo zmysel, keby tam boli veľmi ľahká cestačítanie takýchto obrázkov. Veď to treba odfotiť, nahrať do programu a presne naznačiť hranice spektra, základnú frekvenciu a počet oktáv.
Inštrukcie na používanie
- Nainštalujte si aplikáciu PhonoPaper na svoj iPhone alebo smartfón so systémom Android.
- Spustite aplikáciu.
- Ukážte na každú stopu.
Namiesto záveru
Ako vidíte, ďalšie otočenie špirály nás privádza späť k počiatkom. A to je prirodzené, pretože dnešný svet je presýtený procesmi spracovania informácií skrytými pred ľuďmi a je čoraz viac ponorený do virtuálneho priestoru, digitalizovaný, kódovaný a balený. Hudobné nástroje skrývajú svoju povahu, nemôžete sa ich dotknúť ani nahliadnuť pod veko, aby ste sa dotkli kúzla zrodu nového zvuku, pocítili jeho energiu. Kreslenie hudby na „atómovej“ úrovni a prenesenie tohto procesu do reálneho sveta je nepochybne veľkým krokom k zmenšeniu vzdialenosti medzi skladateľom a stelesnením jeho tvorivých predstáv. Tvorba hudby sa zároveň stáva prístupnou milovníkom a predstaviteľom príbuzných umení, už nás neobmedzujú prísne limity a pravidlá a notový zápis je už len doplnkom. Vezmeme pero, papier a začneme vytvárať nové majstrovské dielo.
Vo všeobecnosti som sa nedávno rozhodol pozrieť na Wikipédiu (skutočne nevyčerpateľná zásobáreň vedomostí) a narazil som tam na definíciu spektrogramu. Ako sa ukázalo, na tému kreslenia so zvukom je čo požičať. Po prvé, toto je zoznam programov, ktoré vám umožňujú syntetizovať zvuk z obrázkov. V zozname je program Coagula, ktorý veľmi dobre poznáme (mimochodom, nachádza sa v našej podsekcii so softvérom), ale sú tu aj ďalšie, a to:
- MetaSynth pre Macintosh;
- Coagula pre Windows
- Aditívny syntetizátor „BeepMap“ od FL Studio.
Open source multiplatformový projekt predstavuje zábavné, ale vysoko vzdelávacie zážitky. Program vám umožňuje premeniť zvuk na spektrálny obraz (so špecifikovaným rozlíšením) a naopak syntetizovať zvuk z obrazu (so špecifikovanými parametrami).
Ďalším vtipkárom je kapela Plaid. V skladbe „3recurring“ obsahuje logo vo svojom spektrograme.
Techniku skrývania obrázkov v spektre skladieb z albumu „Year Zero“ využívajú aj Nine Inch Nails.
Vo všeobecnosti táto metóda očividne oslovila niektorých hudobníkov. V zásade možno rovnakú metódu ľahko použiť ako steganografický nástroj.
Táto téma je veľmi zaujímavá a myslím si, že zistení týkajúcich sa kresby v spektre a ozvučenia bude oveľa viac.
S rečou sa človek stretáva od narodenia. Prvotné zoznámenie je so zvukmi. Zvuky reči sú to, čo vydávame, keď hovoríme. Počúvame ich, keď hovoria iní ľudia.
Zoznámenie s písmenami začína neskôr. Píšeme listy a vidíme, kedy čítame napísaný text.
Zvuk sa nedá písať a vidieť. A to písmeno nevieš vysloviť. Ale každé písmeno má svoje vlastné meno: "A", "Be", "Er", "Sha". A sú potrebné na písanie zvukov.
Ak sa pokúsime vysloviť zvuk, ktorý je označený znakom „b“, písomne, potom sa nám to nepodarí. V najlepšom prípade zaznie názov písmena „Soft sign“. Žiadny zvuk však nie je mäkkým znamením. V ruštine má úplne inú úlohu.
Na čo je mäkké znamenie?
Napriek tomu, že toto písmeno neoznačuje zvuk, má v ruštine niekoľko funkcií.
Indikátor mäkkosti spoluhláskového zvuku. Ak je v písanom slove za písmenom označujúcim spoluhlásku mäkký znak, potom sa tento zvuk pri čítaní vyslovuje jemne. Príkladom znázorňujúcim rozdiel vo výslovnosti hlások označených rovnakým písmenom, s mäkkým znakom a bez neho, môžu byť slová „dal“ a „dal“.
separačná funkcia. Pri písaní mäkký znak oddeľuje písmeno označujúce spoluhlásku a samohlásky I, E, E, Yu, I. Súčasne sa spoluhláska číta mäkko a naznačené samohlásky označujú dve hlásky: I - [Y , A]; E - [Y, E]; Yo - [Y, O]; Yu - [Y, Y]; A - [Y, I].
Označovanie gramatických tvarov slov. Na konci podstatných mien ženského rodu jednotného čísla(3 deklinácie) píše sa mäkké znamienko.
Píše sa aj pri neurčitých slovesách, vr. pred TSY. Mäkký znak sa používa vo všetkých slovesných tvaroch po zasyčaní a pri slovesách v rozkazovacom spôsobe, ako aj pri slovesách prítomného a budúceho času v druhej osobe jednotného čísla.
Ak sa základ príslovky končí syčaním, píšu aj toto písmeno.
A hoci samotné písmeno „Soft sign“ neznamená žiadny zvuk, má veľký vplyv na výslovnosť spoluhláskových hlások.
