TURENAS Analisi Di Federico Martusciello

8/16/2019 TURENAS Analisi Di Federico Martusciello

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Introduzione

John Chowning è uno dei più importanti e influenti

compositori e ricercatori a livello mondiale nel campo

della "computer music". Le sue opere degli anni Settanta

hanno segnato un importante passo avanti nella

maturazione e lo sviluppo della composizione

elettroacustica dei media digitali. "Turenas", in

particolare, rappresenta un punto di grande importanzastorica del repertorio.

uesto articolo presenta dapprima una doverosa

discussione analitica dei fondamenti teorici dei più

importanti aspetti tecnici della realizzazione del !rano

"Turenas", delle sorgenti sonore e della tecnica di sintesi

del suono di modulazione di freuenza #$%&.

uindi tenter' un approccio analitico !asato su tecniche

di analisi come spettro sonoro e sua rappresentazione

sonografica.

Frequency modulation (FM)

La modulazione di freuenza nasce ufficialmente nel

()** per mano di +. . -rmstrong ,anche se gi dagli

anni /enti si discuteva sulla validit delle teorie ad essa

collegate, finalizzate alla trasmissione di segnali in

radiofreuenza. Consiste nel modulare la freuenza di unsegnale radio usato per la trasmissione #chiamato uindi

portante& in funzione all0ampiezza del segnale che

s0intende trasmettere #chiamato modulante&.

$ig. 1ortante, modulante e risultato

2egli anni 034 Chowning evidenzi' che a differenza dei

suoni naturali, dove lo spettro si evolve in modo

complesso nel tempo, la maggior parte dei suoni sintetici

fatti con le tecniche conosciute in uel momento, avevano

spettri essenzialmente fissi. - suo avviso, uesta

differenza tra spettri statici e dinamici, è ci' che rende unsuono sintetico, povero e privo di vita rispetto a uelli

prodotti da strumenti acustici. -nche se la sintesi digitale

mediante linguaggi %usic52 , dava teoricamente, secondo

il modello !asato su $ourier, la possi!ilit di creare

ualsiasi suono, praticamente le tecniche di sintesi usate

erano troppo costose circa calcoli computazionali nel

momento in cui venissero prodotti suoni complessi e dallo

spettro dinamico, senza contare la difficolt per gestire

centinaia di parametri di controllo. 2el ()36 Chowning

sperimentando diversi tipi di vi!rato, scopr7 che

modulando la freuenza di un oscillatore sinusoidale era

possi!ile avere dei cam!i di tim!ro. 8n pratica, usare le

formule della modulazione di freuenza in modo che siala portante che la modulante e le rispettive !ande laterali

prodotte, cadessero nella !anda

delle freuenze udi!ili. uando la freuenza della

modulante è !assa #9:4z&, l0effetto prodotto è di un

semplice vi!rato e non vi è cam!io di tim!ro ma una

leggerissima deviazione in freuenza #tra l0(; ed il


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8 > d?m.

Uno degli aspetti più interessanti di questo tipo ditecnica è dato dalla riflessione delle bande lateralinegative. Nel caso in cui una banda laterale inferiorecade nelle frequenze negative, si riflettono rispetto a0 Hz invertendo lafase. Se queste componenti riflesse coincidono conqualcun’altra gi presente, si sommanoalgebricamente.Un altro aspetto c!e interessava "!o#ning era lapossibilit di generare spettri dinamici,ad imitazione dei suoni naturali. Nella sinteri $%diventa molto semplice farlo facendo variare neltempo l’indice di modulazione.

fig.@ $% semplice

&’algoritmo nella fig.' viene c!iamato $% sempliceo $% di "!o#ning . &’ampiezza degli oscillatori ècontrollata da inviluppi( quello della portante

determina l’intensit generale del suono mentrequello della modulante, l’evoluzione dell’indice dimodulazione. Nel suo articolo, "!o#ning dimostr)come, utilizzando relazioni portante*modulante,inviluppi di ampiezza e di modulazione differenti,quest’algoritmo era capace di produrre timbri moltovari c!e imitassero metallofoni, legni, ottoni epercussioni varie. &a tecnica $% aveva comeprincipali punti di forza l’economia e l’efficienza, datoc!e con solo quattro generatori +due oscillatori e duegeneratori d’inviluppo si potevano realizzare spettricomplessi e dinamici(la flessibilit, visto c!e un unico algoritmo

permetteva di produrre timbri molto diversi( ilcontrollo e la prevedibilit dati da una tecnica dibase con un preciso ragionamento matematico c!epuo’ prevedere i risultati con un elevato grado diaccuratezza.-Numerosi studiosi e compositori, successivamentesvilupparono gli aspetti della tecnica$% aumentando le portanti e le modulanti e gliinviluppi a loro collegati.

Analisi

urenas è stata completata nella primavera del/12, ma integra tutto il lavoro di ricerca sullaspazializzazione e sulla sintesi $% realizzato neglianni precedenti da "!o#ning.3l titolo è un anagramma del termine inglese 4nature4+Nature, facendo riferimento alle riflessioni di"!o#ning su come la nostra conoscenza degliattributi di suoni naturali pu) essere applicato allacomposizione musicale, e come modelli di sintesi$% e spazializzazione del suono, sviluppati eutilizzati in questo lavoro, !anno cercato diriprodurre alcuni di questi attributi.

urenas è scritta con il programma S"567, creatoda &eland Smit!, mentre la sintesi sonora è stataeseguita con %US3" /0, uno dei molti linguaggi diprogrammazione musicale emersi durante questianni, utilizzata sia a Stanford c!e in altri centri , inseguito alla generazione %usica N. "reato da 8oolee "!o#ning stesso, c!e !a scritto il sottoprogrammaper la sintesi $%, %US3" /0 deriva il nome dalcomputer per cui è stato sviluppato, la storica 898:/0 9igital 7quipment "orporation( con il suosuccessore, il 898://, erano due delle macc!inec!e !anno dato maggiori servizi per la computermusic per oltre due decenni.

3 computer del tempo non avevano capacitsufficiente per memorizzare i molti corrispondentiminuti di informazioni audio, quindi il lavoro

dovrebbe essere stato strutturato per sezioni etrasferito in seguito su nastro analogico per poiessere impiombato per assemblare l;operacompleta.


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I – 0:00 – 03:35&a prima parte è articolata principalmenta seguendole proporzioni della serie di $ibonacci.8resenta materiali contrastanti tra il ;breve; dei suonipercussivi e il ;lungo; delle note a spettro armonico

II – 3:35 – 07:45

9i carattere più improvvisativo, sezione dominatadall’interpolazione timbrica e dalle masc!ere ditendenza frequenziali. Suoni dalle duratebrevi c!e mutano spettro nel tempo.&’indice di modulazione varia molto gradualmenteper tutta la durata della sezione una c!iaraarticolazione formale.

III - 07:45 – 09:5Nella parte finale la sequenza > opposta alla inizialedel brano. Suoni lung!i con spettro largo c!e sisovrappongono. ?li ultimi tratti del brano sonocaratterizzati dagli stessi suoni percussivi dellaprima parte. @uasi una ripresa variata ed invertita.

@uesta transizione tra 3 e 33 è articolata su due brevetratti +2= 0':2= /

> divisa in due parti +differenziate principalmentedalle caratteristic!e spettrali dei suoni utilizzati conuna sezione di sovrapposizione tra i due+-= --:A= 0/


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Spettrogramma dell;intero brano.

I

II

III

Sono qui evidenziati in blu i flussi di grani con loroconseguente trasfonrmazione nel tempo, in rosso isuoni ;pedale; di registro grave, in verde c!iaro isuoni percussivi e in verde scuro la serie di note acanone a - voci con disegno melodico su:giù $:$ B":C:


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sezioni temporali in urenas


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I


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grani diventa più densa. Una osservazionedettagliata della corrispondente forma d;ondafornisce informazioni più precise, e permette diappurare c!e la densit raggiunge all;incirca ildoppio.


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%entre l;inviluppo mantiene la sua forma, i suoni siallungano e si distanziano mentre ci si muove versofrequenze più basse +vedi fig. /D, cosE i granidiventano simili a suoni di campane. 3 loro spettrimostrano il prodotto caratteristico di inarmonicit delrapporto tra portante e la frequenza modulante.Nella figura seguente, in cui ancora sono allargate lascala temporale e la frequenza +da 0 a 000 Hz, sipu) vedere più in dettaglio la configurazione dellospettro.

Una delle caratteristic!e di questo tipo di suono, e sivede bene in figura è c!e l;estensione dello spettrodiminuisce in proporzione all;energia totale delsuono, c!e pu) essere facilmente implementato consintesi $%, rendendo l;indice di modulazione seguirela stessa ampiezza dell; inviluppo

3l suono successivo +/,AA completa il processo ditrasformazione timbrica della sequenza precedente,avviando il passaggio alla seconda sezione diquesta prima parte producendo lo stesso spettro. &;inviluppo è anc!e di uguale intensit, come visibilein figura.

3l comportamento timbrico è nettamente diverso,tuttavia, a causa della evoluzione della modulazionedell;indice. "ome si pu) vedere nell;immagine, ilsuono inizia con una componente sinusoidale pura ela frequenza dell;onda portante a D1,- Hz circa,corrispondente alla nota $2. < differenza dei suoni precedenti, l;indice dimodulazione comincia a crescere, e con essal;ampiezza delle bande laterali dopo l;attacco. 7ccoperc!>, nonostante l;inviluppo di intensit, il suono è

percepito come un crescendo, con uncomportamento più simile ad un tam:tampercussivo.

?li inviluppi di ampiezza sono a forma esponenzialemodificata, presentando al termine della sequenzasecondo picco di ampiezza 0,0' secondi dopol;attacco. &a differenza più significativa, tuttavia, stanell;evoluzione della modulazione dell;indice, c!ecome si pu) vedere mostra valori elevati nei primi 2centesimi di secondo con una rapida diminuzione a0, lasciando il vettore senza modulazione per il restodel suono.

3nfatti per brevi suoni di supporto nel registro grave,questo comportamento degli inviluppi di ampiezza ela modulazione produce timbri simili tam:tam di untamburo come visto in precedenza. 9a 2=2:02=2regredito c;è un processo simile, anc!e se sonotroncati ' secondi.

&;accelerazione è irregolare, intervalli di tempo traeventi è circa a 0,/- secondi all;inizio e 0,0- secondialla fine della sequenza.

9a qui alla fine della prima parte del pezzo +2= 20:'='A, è costituito principalmente da materiali giesposti= questi suoni percussivi sono articolati susegmenti sempre secondo le proporzioni della seriedi $ibonacci, alternati e sovrapposizioni con notelung!e di ;bordone; a spettro armonico a seguito diuna successione temporale indipendente.

@uesto secondo livello è costituito da un canone a -voci con il disegno melodico su:giù $:$ B ":C:


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&e voci si verificano circa ogni 20 secondi.

punto di ingresso02=22 / L voce $- $ B -


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&;effetto sullo spettro pu) essere visto nella figuraseguente=

3l rapporto di /*2, nel frattempo, genera seriearmonica di " c!e contiene solo armonic!e dispari.Spettri di queste caratteristic!e, con inviluppi del tipoutilizzato in questo passaggio sono molto simili aquelli di un clarinetto, soprattutto nei registri timbricimedio bassi.

3n 0-='- i suoni cominciano ad essere intercalati conlo stesso tipo di inviluppo. Nel registro inferiore,l;anello risultante !a molte similitudini con quello delregistro timbrico di un fagotto.

Nella immagine precedente si possono vederec!iaramente i due diversi tipi di spettro. &a figuraseguente mostra lo spettrogramma delle due note disopra= 7' +/A Hz di 4clarinetto4 e "2 + Hz di4fagotto;;.

-='-.D 7' "larinetto -='A.1 "2 $agotto

interessante notare c!e, di tutti i lavori, questisono alcuni dei suoni di maggior grado disomiglianza ad una sintesi di tipo imitativo di

strumenti acustici.3n questa prima sezione della seconda parte delpezzo c;è, oltre ai suoni esposti, un altro piano

formato da tre suoni lung!i attacco e decadimentomolto graduale c!e masc!erano il tempo preciso diinizio e di fine di ciascuno dei suoni. utti e tre sitrovano nel registro inferiore e mantenere una bassadinamica, questi aspetti non aiutano discriminarel;esatto grado di armonicit * inarmonicit di lorospettri, c!e è un po ;ambigua.

3l progressivo aumento di intensit della terza notacoincide con la comparsa, a 0-=-- di suoni di tipodiverso c!e costituiranno la sezione successiva diquesta seconda parte. &a transizione avvienegradualmente e l;intensit cresce in questi nuovisuoni mentre la frequenza dei più acuti iniziadiminuire( l;ultimo dei quali, in 0A=0/, segna la finedella sovrapposizione tra le sezioni.

&a seconda sezione è più ampia, e come si pu)facilmente vedere sul grafico, presenta per tutti isuoi tre minuti molte diverse conformazioni, sia nelladensit sia nell;asse temporale spettrale. è in questasezione c!e il passaggio di densit maggiore+1= /A:

1= 22, e la massima energia+1= -2:1= -' appaiononello spettro.

3 diversi momenti di questa sezione sono determinatida caratteristic!e timbric!e e materiali dissimili c!ein alcuni casi a!anno confini ben c!iari tra di loro( inaltri, invece, !anno transizioni in continuasovrapposizione..

"aratteristici per l;intera sezione sono generalmentesuoni molto brevi, con lung!ezze comprese tra circa0,0A e 0,20 secondi, e inviluppi di intensit, diattacco immediato e decadimento di vario tipoesponenziali o modificati. @uesto tipo di inviluppi

4percussivi4 sono una caratteristica distintivaimportante dalla sezione precedente, mentreunificano i materiali gi eterogenei della stessa.Un altro aspetto abbondantemente lavorato in


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questa parte è quello della spazialit, con lacaratterizzazione di riverbero nello spazio, cosEcome la posizione, c!e stabilisce diverse relazionitra la dinamica degli eventi e la sua vicinanza *distanza.3l primo minuto è un processo graduale di portare isuoni c!e erano cominciati in -=--, raggiungendo unmassimo di prossimit in 0A=/D per poi di nuovoandare a scomparire alle A=-A.

?li eventi !anno una durata di meno di 0,/ secondi,

e il loro inviluppo !a un attacco e una cadutaimmediati.

@uesto comportamento, con alcune caratteristic!ecomuni ai suoni visti gi in precedenza, genera uncarattere percussivo timbrico, una specie di patc!

continua di tamburi o suoni legnosi, e c!e rimanda auna tipologia di suono simile ad uno Oilofono conrisonanze metallic!e, ma senza in alcun modo untentativo di modellare una sintesi imitativa.9opo una pausa di circa due secondi, questi suoniricompaiono in A=-1, ma presentando più variazionidell;indice di inviluppo e nel comportamento dimodulazione, risultando di una maggiore diversittimbrica.P impostato più di un livello di vicinanza*lontananza ,e il processo di riavvicinamento e la successivaalienazione non sono lineari. &a sequenzascompare nuovamente, questa volta più

bruscamente in 0=/'.

3l silenzio dura poco più di un secondo e in 0=/-appare una serie di eventi con un inviluppo diampiezza diverso da quello degli eventi dell;inizio delbrano. Casta confrontare l;immagine con quella

precedentemente analizzata nella prima sezione.

@uesto secondo tipo di struttura costituisce un livelloc!e si estende fino alla fine della seconda parte+01=-- subendo grandi cambiamenti nella densittemporale, nella posizione di registrazione e nellamodulazione del comportamento, raggiungendo lamassima densit spettrale della parte 1 = /A:1= 2A.

< questo livello se ne andranno a sovrapporsi degli

altri aggiuntivi formando una struttura risultante inevoluzione abbastanza complessa per tutto il restodi questa seconda sezione.

Uno di questi livelli aggiuntivi, composto da suonidecadimento esponenziale visto nel segmentoanteriore, fa la sua apparizione di /' secondi in0=22, e dopo A secondi di silenzio riappare in 0=-0per D secondi. @uesta relazione A*D*/' è l;unicac!iara segmentazione all;interno della serie di$ibonacci c!e pu) essere ritrovata in tutta laseconda parte del lavoro.

@uesto secondo livello, il cui aspetto è masc!erato,inizia in un ambiente riverberato con un significativoindice di modulazione, generando l;ampio spettroc!e mostra lo spettrogramma. ra 0=2D e 0=2

cresce il grado di modulazione in ampiezza deisuoni e si va riducendo il riverbero come si pu)vedere nella riduzione dello spettro. %entre i suonitornano ad allontanarsi, la modulazione scompare,


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lasciando i suoni puri senza bande laterali +bassabanda spettrogramma, = '0:= 'A. @uestariduzione dello spettro permette di vedere di nuovo isuoni del livello precedente, per riapparire tra ' e AQHz.

3l segmento successivo += -0:= -D pu) essereulteriormente suddivisa in due parti quasi uguali,segnato dal;improvviso cambiamento delcomportamento c!e si verifica a =--. ?li eventiinizieranno in un regime sinusoidale senza bandelaterali +fascia inferiore spettrogramma, fino adincorporare un elevato grado di modulazione, c!egenerer un ampio spettro inarmonico, la cui densitè aumentata dal riverbero

3 suoni analizzati mostrano rapporti tra /.'/ e /.'1c*m circa.

c/m R ADD*--D R /.'/2

&a stessa tipologia è stata vista in precedenza ,anc!e se con una modulazione dell;indice dimodulazione significativamente maggiore.@uesto cambiamento nel secondo livello coincidecon una significativa riduzione della densittemporale dell;altro, dove compaionosuccessivamente solo poc!i eventi isolati.

il segmento conclude in un silenzio di circa quattrosecondi interrotto solo da un evento isolato in

0=A0.

9a =A2:01=2, tutti i suoni vengono visualizzati coninviluppo esponenziale modificato. @uesto influiscesu tutta l; omogeneit timbrica di questo passaggio,poic!> le differenze di ampiezza e di indice dimodulazione generano timbri molto vari.

3n 1.0 questo livello inizia a biforcarsi in un pianoc!e si muove verso l;acuto e uno c!e rimane nelregistro grave, con conseguente frequenze sonorepiù basse, come una tomba tam:tam, le cuiapparizioni sono abbastanza note nel seguentepassaggio fino alla fine di questa sezione=

"ontemporaneamente a questo 6egistro di piani diseparazione, viene visualizzato un livello di eventiinarmonici fortemente modulati, 1=/A:01=/ c!e!anno un grande aumento dell; intensit e dell;indice di modulazione.


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9opo 1=22 inizia a cadere la densit spettrale dinuovo, e fasce continue si riuniscono in bandediscrete. @uesti suoni ;riverberano; e scompaiono a1=2.

%asc!erato da questa estremit, inizia con intensitmolto bassa l;ultimo segmento di questa secondaparte del lavoro, c!e suona apparire con i due tipi diinviluppi visti in questa sezione.&;evento c!e segna l;inizio di questo livello si trova in1= 2A.1A, mentre l;evento successivo +secondafreccia pu) essere più c!iaramente percepibile, siaa livello dell;udito, sia ottico guardando ilsonogramma. 3l processo è accelerato da unaumento della densit della temporizzazione deglieventi, mentre l;intensit è aumentata fino al piccodella potenza+01=-'."ome la prima parte, finisce improvvisamente con

un silenzio c!e determina la sua separazione dallasuccessiva.

III

9opo questo silenzio di quasi 2 secondi, lacomparsa in 1=-A di tre lung!i suoni dissonanti nellospettro segna c!iaramente il cambio di materiale,c!e ci rimanda immediatamente al suono dellecampane della prima parte +circa /= '0:/= A0.

&a sezione " di fatto non offre nuovo materiale enei suoi poco più di due minuti ripropone i primielementi del brano invertiti nell’ordine di apparizione.3nizia con dei suoni con lo stesso indice dimodulazione delle campane precedenti ma confrequenze diverse, più gravi.

&;inviluppo di attacco immediata e decadimentoesponenziale è dello stesso tipo utilizzato inprecedenza( anc!e il rapporto temporale tra attacc!iè proporzionale.

&a sezione da 1=A':=/ è costituito da lung!e notedi spettro armonico come in 2=22 e presenta anc!eun graduale aumento della densit temporanea edel registro. 6iproducendo come nell;inizio la stessarelazione intervallare trasportato. &e prime classi dialtezza C:$:7:CC appaiono in diverse ottave, quindi? e


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meno densa e termina con la C':Cb':

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