Електромузичний інструментарій як нова модель взаємодії звукової та візуальної виражальних сфер

Размещено на http://www.allbest.ru/

Електромузичний інструментарій як нова модель взаємодії звукової та візуальної виражальних сфер

Проблема поєднання двох виразних сфер -- звукової і світлової -- здавна викликала інтерес, з одного боку, митців, з іншого -- психологів.

Психологія досліджує явище синестезії -- полісенсорних асоціацій, в тому числі між зоровими та слуховими образами, зокрема, феномен синопсії -- кольорово забарвленого музичного слуху [22, с. 108], який був притаманний таким видатним композиторам, як Р. Вагнер, К. Дебюссі, С. Прокоф'єв, М. Римський-Корсаков, О. Скрябін [71, с. 57].

Митці, з іншого боку, прагнуть встановити більш тісний зв'язок між двома виразними сферами, створивши новий синтезований вид мистецтва, що поєднав би у собі музику та «світлобарвність» (термін художника та дослідника-експериментатора Г. Гідоні).

Явище кольорового слуху досліджували Т. Рібо, В. Брайнін, Б. Галєєв та ін. У мистецтві одним із найяскравіших прикладів спроби синтезу музики та світла є симфонічна поема «Прометей» («Поема вогню») О. Скрябіна. Для виконання поеми автором було передбачено спеціальну «світлову» партію (Luce), яка була розшифрована, зокрема, у 1925 р. композитором, музикознавцем-акустиком Г. Римським-Корсаковим (племінником М. Римського- Корсакова) згідно із кольоровою системою Г. Гідоні [71, с. 62]. З 1962 р. у Казані (тепер Татарстан, РФ) функціонує науково- дослідний інститут «Прометей», що теоретично вивчає та практично втілює ідеї синтезу музики та світла [52].

Втім, форми взаємодії звукової та світлової виразних сфер не обмежуються лише їх поєднанням у світломузичних експериментах.

На наш погляд, на ґрунтовне наукове дослідження заслуговує і феномен трансформації виразного компоненту одного мистецтва у виразну систему іншого: світло --> музичний звук.

Подібна полісистемна трансформація реалізується, головним чином, технологічними засобами, а саме -- методом візуального звукового синтезу (фотоелектричного або програмного).

Розглянемо історичні передумови процесу візуалізації синтезу звуку.

У XIX ст. поява нових видів мистецтва -- фотографії та кінематографу -- була значною мірою обумовлена техногенезом суспільства. І лише за певних технологічних умов могли бути успішно реалізовані й експерименти у сфері поєднання музики та світла. Як відомо, для появи «світломузики» таким ключовим моментом стало відкриття явища електричного струму і наступне створення електричної лампочки. Зокрема, з таких лампочок складалась світлова клавіатура Скрябіна, за допомого якої дружина композитора виконувала партію світла у «Поемі вогню» під час домашніх концертів [71, с. 59]. Для технології ж фотоелектричного звукового синтезу вихідною передумовою стала поява звукового кіно на початку XX ст.

Починаючи з кінця XIX ст., неодноразово робились спроби синхронно поєднати кінозображення та звук (кінетофон Т. Едісона, хронефон Л. Гомона тощо), проте досягти справжньої синхронності вдалося тільки після винаходу технології запису звуку на спільному носії -- кіноплівці. Російськими вченими А. Віксценським (у 1889 р.) та І. Поляковим (у 1901 р.) вперше було запропоновано схему відтворення фотографічного запису звуку за допомогою фотоелементу. Заслуговує на увагу також винахід Ю. Лоста (США), який у 1906 р. створив систему фотографічного запису звукових коливань на кіноплівку. Діючі системи звукового кіно було практично одночасно створені у СРСР, США та Німеччині.

Радянські системи звукового кіно з фотографічним записом звуку почали розроблятись у 1926 р. у Москві групою винахідників під керівництвом П. Тагера (система «Тагефон») тау 1927 р. у Ленінграді під керівництвом О. Шоріна.

У системі Шоріна фонограма мала змінну ширину доріжки запису, у системі Тагера -- змінну оптичну щільність. Першим радянським повнометражним художнім фільмом зі звуковою доріжкою, створеною за системою Тагера, стала стрічка «Путівка у життя» (1931 р., режисер -- М. Екк) [19].

Принцип фотографічного звукозапису полягає у наступному: звуковий сигнал, трансформований у електричні імпульси, надходить до спеціального електромеханічного пристрою, що модулює світловий промінь у залежності від поточного значення звукового сигналу. При цьому можуть змінюватися як форма променю (система фотографічного звукозапису з змінною шириною доріжки), так і його яскравість (система фотографічного звукозапису із змінною оптичною щільністю). Промінь, модульований звуковим сигналом, потрапляє на кіноплівку, що рухається з певною постійною швидкістю (швидкість руху плівки відносно світлового променя при записі повинна дорівнювати швидкості руху плівки при наступному відтворенні), внаслідок чого на плівці після проявлення з'являється «зображення» звуку -- фотографічна сигналограма. При відтворенні такої сигналограми відбувається зворотний процес: немодульований промінь світла, проходячи крізь звукову доріжку на кіноплівці, змінює свої характеристики (форму або яскравість), внаслідок чого відбувається процес модуляції світлового променя сигналограмою. Модульований промінь потрапляє до фотоелектричного перетворювача (фотоелементу), у якому відбувається процес трансформації світлової енергії у електричну, після чого сигнал надходить до електроакустичного перетворювача (гучномовця) [13]. Саме можливість перетворення світлової енергії у звукову і навпаки засобами фотографічного звукозапису та відтворення стала базою для майбутніх експериментів у сфері візуального звукового синтезу.

Фактично історія візуалізації синтезу звуку розпочалась у 1920-1930-х із експериментів радянських дослідників і митців Аре. Авраамова (А. Краснокутського), М. Воїнова, Г. Римського-Корсакова, М. Цехановського, Є. Шолпо, Б. Янковського.

У процесі роботи над одним із перших радянських звукових фільмів «П'ятирічка. План великих робіт» Аре. Авраамов, Є. Шолпо і М. Цехановський дійшли до концепції так званого «рисованого звуку». Даний метод дозволяв синтезувати широкий спектр тембрів і звукових ефектів, створювати цілі музичні твори шляхом графічного їх зображення на кіноплівці. Паралельно із радянськими дослідниками схожу концепцію було розроблено у Німеччині одним із піонерів абстрактного кіно В. Рутманом. Згодом, у 1930-х, технології «рисованого звуку» використовував і режисер О. Фішингер, один із засновників напряму «візуальна музика» [118].

У СРСР було засновано кілька науково-дослідних лабораторій, що вивчали проблему штучного звуку: «Мультзвук» Авраамова, заснована у 1930 р., у 1931 р. перейменована на «Welttonsystem» (закрита у 1934 р.); Лабораторія синтетичного звуку Б. Янковського; лабораторія Шолпо (з 1938 р. співпрацював з Янковським). Загалом, активна фаза розвитку історії «рисованого звуку» охоплює п'ять років (1930-1935 рр.) [68].

У лабораторіях проводились психоакустичні дослідження за такими напрямами: вивчення тембрового забарвлення звуку з точки зору його акустичних властивостей (на прикладі реально існуючих фонограм акустичних музичних інструментів); спроби встановити певні зв'язки між формою звукового сигналу та його спектром; класифікація спектрів та створення спектро-стандартів; імітація тембрів акустичних інструментів шляхом синтезу звуку на основі попередньо отриманих аналітичних даних; синтезування принципово нових тембрів; створення графічних фонограм музичних творів тощо.

Було сконструйовано кілька технічних приладів, спеціально призначених для створення графічних фонограм на кіноплівці: варіафон Шолпо, нівотон Воїнова, віброекспонатор Янковського. Принципи роботи даних приладів більш докладно описані у праці «Мультиплікаційний фільм» [50].

Ось як характеризує ідею «рисованого звуку» Янковський у своїй неопублікованій праці «Акустичний синтез музичних барв»: «Починаючи з кінця 1932 року темою моїх праць став запис на плівку синтонів -- звуків синтезованих інструментів, що заповнюють проміжок між групами симфонічного оркестру, а також відтворюють, зокрема, тембри всіх існуючих музичних інструментів, з розширенням діапазону і збереженням формантної стійкості. <... > Забарвлення звуку залежить від форми звукової хвилі, графік якої може бути розкладений математично у ряд Фур'є, тобто на окремі компоненти -- синусоїди. Звідси випливає, що графік може бути і штучно створений з таких самих синусоїд. Займатись цим раніше нікому не спадало на думку з тієї причини, що до появи графічного (або «рисованого») звуку була відсутня сама технологія відтворення графіку звукової хвилі» [68]. На рис. 1 зображені «синтони», отримані групою Авраамова.

Визначальним у дослідженнях, пов'язаних із теорією «рисованого звуку», є те, що створення графічної партитури передувало власне озвучуванню фонограми шляхом її фотоелектричного перетворення (кіно «навпаки»). Таким чином, ми можемо говорити про перші спроби візуалізації звукового синтезу. Ключовою відмінністю технології «рисованого звуку» від традиційного електронного синтезу, який на час 1930-х вже був частково реалізований, є те, що джерелом первинної хвильової форми виступає не осцилятор (коливальний контур), а графічне зображення на кіноплівці.

Рис. 1. Перші «синтони» радянських дослідників

Таким чином, перед дослідниками і митцями того часу відкрилися принципово нові можливості у сфері штучного звуку, а саме: створення нових хвильових форм і, відповідно, нових тембрів, що мають складну гармонічну структуру, подібну до натуральних звучань; відтворення тембру і перехідних процесів звуку акустичних музичних інструментів; моделювання незвичних тембрових ефектів (темброве вібрато, морфінг тощо); створення нових шумових ефектів. Зауважимо, що на час проведення досліджень у сфері «рисованого звуку» ще не існувало технологій, які б дозволяли повноцінно реалізовувати вищезгадані завдання.

У першій третині XX ст. вже були побудовані ранні електромузичні інструменти (терменвокс, хвилі Мартено, Pianorad, Hellertion, Heliophone тощо), проте, через певні технічні обмеження (невелику кількість доступних хвильових форм, відсутність повноцінного генератора огинаючої, відсутність ефектів обробки звуку, монофонічність тощо) не могли слугувати для моделювання складних тембрів і, тим паче, для відтворення натуральних звучань. Зважаючи на це, можливості, що їх надавав візуальний звуковий синтез, видавалися насправді революційними -- як з точки зору акустичних досліджень, так і з точки зору практичної композиторської діяльності.

Майбутні перспективи розвитку звукового синтезу були сформульовані Авраамовим у статті «Синтетична музика» («Радянська музика», 1939, № 8): «Синтетична музика, що не потребує музикантів-виконавців, з однієї сторони, не потребує реконструкції музичного інструментарію, з іншої -- дозволить з легкістю вирішити будь-які інтонаційні проблеми:

довершений акустичний стрій, будь-яку задану темперацію, натуральні лади народної музики;

гліссандо будь-якої швидкості, в тому числі у гармонічних комплексах і поліфонічних поєднаннях.

У сфері тембру:

імітація існуючих тембрів акустичних інструментів, їх «удосконалення», розширення діапазону; створення нових тембрів згідно вимог композитора; поступове взаємоперетворення тембрів у процесі звучання;

збереження тембрового забарвлення у всіх регістрах.

У сфері темпоритму:

необмежена швидкість руху (до 40-50 звуків у секунду) при збереженні абсолютної чистоти інтонації; асиметричний рух (у тому числі прогресивне зростання чи спадання швидкості); будь-які складні поліметричні ефекти (одночасне звучання 2-3 і більше ритмів);

забезпечення авторської інтерпретації будь-якого ритмічного нюансу.

У сфері динаміки:

диференціювання та уточнення позначень crescendo та diminuendo при використанні точного графіку зміни сили звучання;

поступове зростання та спадання сили звучання протягом довгого проміжку часу; швидка зміна динамічних відтінків.

Все це, звісно, в ідеалі, проте, велика кількість вищезгаданих можливостей вже реалізовані. Стопроцентне вирішення усього спектру проблем багато в чому залежить від композиторської активності <...> Усім подальшим викладом я доведу, що максимум за 2-3 роки радянські композитори отримають довершений і слухняний апарат для втілення будь-яких сміливих творчих задумів» [1].

Як бачимо, чимало можливостей, про які згадує Авраамов, знайшли повноцінне втілення тільки наприкінці XX -- на початку XXI ст.

Сучасні електромузичні інструменти, програмні синтезатори та семплери, мультитрекові секвенсори справді дозволяють з легкістю вирішити більшість вищезгаданих інтонаційних, тембрових, динамічних та темпоритмічних проблем.

Наступним кроком у становленні візуального звукового синтезу стала поява унікального фотоелектричного синтезатора АНС (назва походить від ініціалів композитора Олександра Миколайовича Скрябіна). Робота над синтезатором була розпочата радянським дослідником і винахідником Є. Мурзіним у 1938 р., у 1958 р. було створено діючий макет, у 1960-му -- остаточно завершено роботу над інструментом.

Розглянемо принцип роботи синтезатору АНС більш детально. У якості модулятора світлового потоку у синтезаторі слугують спеціально виготовлені скляні диски, загальною кількістю до 5, на які нанесені концентричні доріжки зі змінною оптичною щільністю (144 доріжки/диск), причому щільність змінюється періодично, за синусоїдальним законом. Диски обертаються із постійною швидкістю. При проходженні через диск променя світла його яскравість періодично змінюється відповідно до швидкості обертання диску. Після проходження через диск світловий промінь потрапляє на фотоелектричний перетворювач, де світлова енергія трансформується в електричну. У такий спосіб ми отримуємо електричний сигнал синусоїдальної форми, що у подальшому трансформується вже у звуковий сигнал. Загальна кількість чистих тонів (синусоїд), що їх здатен генерувати АНС, складала 576 (у першому варіанті інструменту) і 720 (у другому варіанті), при цьому інструмент мав темперацію у 72 ступені і діапазон до 10 октав.

Зауважимо, що на час створення синтезатора АНС вже існували фотоелектричні електромузичні інструменти, що функціонували за схожим принципом: Cellulophone (1927), Saraga-Generator (1931), Radio Organ of a Trillion Tones (1931), Polytone Organ (1934), Photona (1935) тощо [83].

У чому ж полягає унікальність інструменту, створеного Мурзіним?

Між будь-яким електромузичним інструментом і виконавцем існує інтерфейс -- система взаємодії і кодування інформації, що складається із органів управління різноманітними параметрами: висотою і тривалістю звуку, тембральним забарвленням, гучністю, перехідними характеристиками (атака та згасання, вібрато). Ця система зазвичай потребує безпосереднього контакту з виконавцем, і її головний контролер може бути виконаний у вигляді фортепіанної клавіатури (найпоширенішого типу інтерфейсу серед електромузичних інструментів), металевої стрічки, важеля, педальної системи тощо.

Існують приклади і безконтактної (терменвокс) або мікстової (хвилі Мартено) систем.

Всі типи контактних і безконтактних систем об'єднують кілька факторів:

ключовим елементом системи є орган управління висотою звуку;

управління такими параметрами звуку, як висота, тривалість і почасти тембр, здійснюється виконавцем у режимі реального часу.

На відміну від більшості тогочасних електромузичних інструментів, синтезатор АНС мав у якості інтерфейсу графічне «полотно» -- свого роду аналог сучасного секвенсора. Система була побудована наступним чином: між джерелом світла (вертикально розташованою світловою щілиною) і фотоелементом знаходилася скляна пластина, вкрита непрозорою цупкою речовиною (мастикою). Скляна пластина рухалась вздовж щілини за допомогою електродвигуна. Знімаючи шар мастики за допомогою різця, виконавець малював на поверхні пластини фігури та лінії. Таким чином певні ділянки пластини опинялись прозорими для світлового променя, й промінь потрапляв на фотоелемент. Висота отриманого звуку залежала від вертикального розташування лінії (фігури) на пластині, тривалість звуку залежала від довжини лінії і швидкості руху пластини відносно світлової щілини [4].

Отже, часова трансформація двовимірного об'єкту -- перетворення зображення у звук -- здійснювалась у синтезаторі АНС за наступним законом: координата X графічного полотна прирівнюється до параметру висоти звуку, координата Y -- до параметру тривалості. Якщо технологія «рисованого звуку» дозволяла здійснювати подібну трансформацію переважно на мікро-рівні (хвильова форма, поодинокий звук), то синтезатор АНС надавав можливість працювати на рівень вище, тобто трансформувати певні графічні елементи в елементи музичної мови (в тому числі у контексті художнього твору). Якщо технологія «рисованого звуку» не вийшла за межі науково-дослідних лабораторій і не набула широкої популярності серед композиторів, то АНС мав стати потужним творчим інструментом, своєрідним посередником між просторовим (живопис) та часовим (музика) мистецтвом.

Ось як характеризує нові можливості синтезатора АНС сучасник Мурзіна Г. Анфілов: «Художник накладає мазки на полотно, після цього робить крок назад, оглядає результат, дещо змінює, додає. Він постійно спостерігає об'єкт своєї творчості. Так само контролюють себе скульптори, письменники, поети. А ось композитор-симфоніст не має такої можливості. Його творчість -- багато у чому інтуїція, фантазія, що підтверджується лише після практичного втілення твору на оркестровій репетиції. Працюючи на синтезаторі Є. Мурзіна, композитор стає подібним до живописця. «Намалювавши» надскладну музику, він має змогу відразу прослухати результат, дещо виправити, накласти нові звукові мазки. Після відпрацювання на партитурі фрагмент зберігається на магнітній плівці. І під час запису композитор продовжує творити музику. Тепер він перетворюється на диригента. Диригує машиною. Прослуховуючи створені звуки, він має змогу прискорити їх або уповільнити, змінити гучність звучання, характер атаки і згасання. Для цього у синтезаторі є спеціальні можливості. Чималі переваги! З методикою «рисованого звуку» було важче. Там між записом і безпосередньо виконанням знаходилась «стіна» -- довгий і клопіткий процес проявлення і сушіння плівки, друк позитива, знову проявлення і сушіння. <...> АНС -- інструмент, з яким буде працювати сам композитор. Без усіляких посередників. АНС безпосередньо з'єднує музичні образи із зоровими (курсив наш. -- Є. К.). Лінії народжують звуки. Лінії, що нанесені людською рукою. Справа у тому, щоб навчитися наносити ці лінії» [4].

Синтезатор АНС являв собою унікальний композиторський інструмент, що поєднував у собі власне фотоелектричний звуковий генератор з пристроєм для кодування і відтворення графічної партитури. Після перевезення синтезатора до музею О. Скрябіна з ним працювали відомі радянські теоретики та композитори: А. Шнітке, С. Губайдуліна, Е. Денисов, Е. Артем'єв, С. Крейчі, П. Мещанінов, О. Немтін, О. Булошкін та інші [102]. Результатом їхньої діяльності стали перші у СРСР музичні твори для синтезатора, що не передбачали живого виконання: «Потік» А. Шнітке, «Vivente -- Non Vivente» С. Губайдуліної, музика до кінофільмів Е. Артем'єва тощо. На рис. 2 зображена «графічна партитура», створена та озвучена за допомогою синтезатора АНС.

Рис. 2. Графічна партитура

Експерименти радянських дослідників були згодом продовжені за кордоном, вже на новому технічному рівні. З експансією комп'ютерних технологій у 1960-1970-х з'явились нові можливості для візуалізації звуку і графічної композиції (рис. 3).

Рис. 3. Фрагмент графічної композиції Я. Ксенакіса «Mycenes Alpha» для UPIC

Рис. 4. Я. Ксенакіс за роботою із UPIC

Одним із піонерів у цій сфері став видатний композитор грецького походження Я. Ксенакіс. У 1977 р. ним була завершена робота над комп'ютерною системою UPIC (фр. Unite Polyagogique Informatique du CEMAMu) (рис. 4).

Інтерфейс UPIC складався із графічного планшета -- дігітайзера (нарис. 40 унизу) і ЕОМ із дисплеєм та клавіатурою. Сам процес композиції за допомогою UPIC складався із наступних фаз:

створення хвильової форми майбутніх тембрів із наступним збереженням у пам'яті комп'ютера;

створення огинаючої амплітуди майбутніх тембрів;

створення графічного образу майбутньої композиції на планшеті з використанням попередньо підготовлених звучань;

фінального розрахунку та відтворення усієї композиції.

Розглянемо останні дві фази більш детально. Подібно до синтезатора АНС, UPIC репрезентував метод графічної композиції у двовимірному форматі, де координата X відповідала за тривалість звуку, координата У -- за його висоту. Кожна лінія, проведена на планшеті (так звана «звукова арка», англ, sound arc), мала асоційовану із нею хвильову форму, гучність і форму огинаючої (створені на етапах 1-2). Пам'ять комп'ютера могла зберігати до 100 конфігурацій «звукових арок», а загальна кількість таких ліній, задіяних у композиції, складала більше 2000. UPIC передбачав можливість масштабування композиції в обох координатах, відповідно, звуко- висотний діапазон сторінки із «текстом» міг складати від півтону до 10 октав, а тривалість -- від 1/4 секунди до однієї години. Також передбачалась можливість відтворення композиції як у традиційному форматі -- зліва направо у горизонтальній площині, так і у будь яких реверсивних варіантах [128].

Нині існують перспективні програмні розробки (HighC, Coagula Light, AudioSculpt, Metasynth, SPEAR, Hyperscore, lanniX тощо), що так чи інакше втілюють концепцію перших апаратних композиторських систем (вищезгадані АНС та UPIC). Деякі комп'ютерні програми, на кшталт Coagula Light, здатні не лише відтворювати партитуру, створену засобами самої програми, а й трансформувати будь-яке стороннє зображення, що завантажується до програмну вигляді файлу [162].

У чому ж полягає унікальність методу візуального синтезу, його відмінність від традиційних технологій синтезу звуку?

У цьому методі первинним завжди є певний графічний об'єкт. Відповідно, такі параметри звуку, як висота, тривалість, тембр контролюються виконавцем за допомогою спеціального інтерфейсу -- фізичного або віртуального графічного полотна. Зазвичай координата А пов'язана із висотою звуку, координата У -- із його тривалістю. Таким чином, певні виразні засоби образотворчого мистецтва можуть бути трансформовані у виразні засоби музичного мистецтва методом проекції двовимірної площини (X, Y) на часову координату (7). Звуковий синтез на візуальній основі являє собою унікальний приклад технології, що, на відміну від, скажімо, кінематографу, не виступає поєднанням різних видів мистецтва, а забезпечує своєрідну трансформацію, перекодування їх виразних систем, формуючи новий, двовимірно-часовий (X, Y, Т) континуум.

мистецтво світло музичний звук

Размещено на Allbest.ru