👦 🤲🏾 ➕ Entwicklung von Computermusik 🔉 🖥️ 🙆🏻

Computer sind untrennbar mit unserem Leben verbunden, sie werden in allen Arten von Tätigkeitsbereichen und im menschlichen Leben eingesetzt, erweitern die Fähigkeiten und vereinfachen die Arbeit erheblich. Mit ihrer Hilfe erfinden Menschen neue Technologien, machen Fortschritte in der Wissenschaft, lernen Raum und machen viele nützliche, wichtige Entdeckungen. Ebenso hat der Einsatz von Computertechnologie die Entwicklung der Kunst beeinflusst. Insbesondere die Entstehung elektronischer Musik.

Raymond Kurzweil, ein junger amerikanischer Ingenieur, Erfinder und Zukunftsforscher, verfolgt einen innovativen Designansatz. Er schuf eine Lesemaschine für Blinde. Es basiert auf einer Methode, mit der das Gerät fast jedes gedruckte Dokument lesen kann. Im Informatikunterricht stand Kurzweil vor einer eher schwierigen Aufgabe auf dem Gebiet der künstlichen Intelligenz. Er versuchte herauszufinden, wie man einen Computer so programmiert, dass er Gemeinsamkeiten in verschiedenen Versionen desselben Objekts erkennen kann. Die Fähigkeit, Bilder zu erkennen, gab dem Computer unter anderem die Möglichkeit, gedruckte Buchstaben unabhängig von der Schriftart zu erkennen.

Raymond Kurzweil

Zu dieser Zeit gab es bereits ein Buchstabenerkennungssystem, das seit den späten 50er Jahren verwendet wurde, als Banken begannen, mit „magnetischer Tinte“ Zahlen auf persönliche Schecks zu schreiben. Für die Arbeit mit dem Reader waren jedoch nur stilisierte Schriftarten geeignet. Bei einem universellen Textlesesystem war die Erkennung von bis zu 300 der gängigsten Schriftarten in verschiedenen Formen und Größen erforderlich, unabhängig von Textur, Papierfarbe, Flecken, Flecken usw.

1973 begann Kurzweil mit der Entwicklung einer Lesemaschine. Er stellte ein Team von Spezialisten der Harvard University zusammen, die alle möglichen Wissensbereiche auswählten - von Programmierung und Mechanik bis hin zu Philologie und Pädagogik. Der gegründeten Firma fehlten die Mittel, junge Entwickler drängten sich in einem Schlafsaal zusammen. Trotzdem wurde der Öffentlichkeit nach anderthalb Jahren ein Arbeitsmodell einer Lesemaschine vorgestellt. Und ein Jahr später wurde die erste kommerzielle Probe zum Verkauf angeboten und erlangte sofort allgemeine Anerkennung.

Persönliche Version des Lesegeräts

Inspiriert von Musik

Einer der ersten Besitzer des Autos war der berühmte Rockmusiker und Sänger Stevie Wonder, der von Geburt an blind war. Er war so beeindruckt von der Entwicklung, dass er den Erfinder persönlich besuchte. Die Freundschaft zwischen ihnen begann, was als Start für neue Erfindungen diente. Wonder stellte Kurzweil vor eine schwierigere Aufgabe und führte eine Reihe nützlicher Vorschläge und Korrekturen zur Verbesserung der Lesemaschine ein.

1982 schlug Wonder vor, ein anderes Gerät zu erfinden - ein elektronisches Instrument, das die Klänge eines Klaviers oder eines anderen Musikinstruments genau wiedergeben kann. Bestehende Synthesizer für elektronische Musik schienen dem Musiker in Bezug auf Schönheit und Komplexität des Klangs nicht perfekt zu sein. Und trotz der Tatsache, dass Kurzweil wenig an Musik interessiert war, beschloss er, ein innovatives Gerät zu entwickeln.

Stevie Wonder

Kurzweil eröffnete eine neue Firma - Kurzweil Music Systems (KMS), und Stevie Wonder wurde ihre Musikberaterin. Genau zwei Jahre später schuf das Unternehmen den weltweit ersten digitalen Synthesizer Kurzweil250 - eine Art Spezialcomputer.

Kurzweil250 speicherte digitalisierte Klangfragmente von Live-Instrumenten in seinem Speicher und verfügte über eine Tastatur, die ungewöhnlich empfindlich auf die Geschwindigkeit des Tastendrucks reagierte. Der Synthesizer hatte eine außergewöhnlich hohe Klangsynthese, bei der professionelle Pianisten selbst bei Test-Auditions den Klangunterschied zwischen dem Gerät und dem Konzertflügel kaum unterscheiden konnten. Am erstaunlichsten war jedoch die Synthesizer-Architektur. Tatsächlich führte es die einfachen Funktionen eines abstimmbaren digitalen Signalprozessors aus, der eine äußerst feine Steuerung aller Parameter des virtuellen Schallpfades ermöglichte.

Synthesizer Kurzweil250

Sehr schnell wurde KMS führend in der digitalen Synthese, und der Kurzweil250 ersetzte analoge Synthesizer fast vollständig. Die Erfindung von Kurzweil ist populär geworden und der Verkauf von digitalen Synthesizern hat sich in den letzten Jahren verfünffacht. Das Unternehmen entwickelte neue Werkzeugmodelle, verbesserte die Qualität und senkte die Preise. Natürlich wurden konkurrierende große Unternehmen sofort aktiviert und auf digitale Synthese umgestellt. Trotzdem haben die Kurzweil-Synthesizer bei den Bewertungen der Musiker eine führende Position eingenommen.

Wonder und Kurzweil hinter dem Kurzweil-Synthesizer

Geschichte der Entwicklung elektronischer Musikinstrumente

1897 . . 200 , 19 . . 145 -. , , , . 40-4000 .

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Synthesizer RCA Mark

In den 50er Jahren erschienen die ersten programmierbaren Synthesizer - RCA Mark I und Mark II. Sie wurden von den RCA Princeton Lab-Ingenieuren Harry Olson und Herbert Belar entwickelt und erstellt. Die Entwickler basierten auf den Prinzipien und Gesetzen der grundlegenden Theorie des Informationstransfers, die im Artikel des Mathematikers, Ingenieurs und Kryptographen Claude Shannon („Mathematical Communication Theory“) beschrieben wurden. 1950 veröffentlichten sie ihren Forschungsbericht, in dem sie vorschlugen, mit mathematischen Methoden Musik zu machen.

Äußerlich waren RCA Mark-Synthesizer wie Computer dieser Zeit - elektronische Lampen und Drähte nahmen einen ganzen Raum ein. Nach dem Prinzip der Aktion ähnelten sie jedoch eher einer elektronischen Version eines „mechanischen Klaviers“, das von Binärcodes gesteuert wird, die auf ein breites Papierband gestanzt sind. Wie ein Computer verwendete der Synthesizer ein Lochstreifenband als Speicher, in dem Informationen über die Einstellungen elektronischer Blöcke zum Zeitpunkt der Extraktion eines Tons gespeichert waren.

Der RCA Mark I Synthesizer wurde 1955 der Öffentlichkeit gezeigt.

RCA Mark I umfasste insgesamt 12 Röhrenoszillatoren (einen für jede Oktavnote) und eine große Anzahl von Frequenzfiltern, Teilern, Modulatoren und Resonatoren, die theoretisch eine unendliche Anzahl von Klängen empfangen konnten. In der Praxis synthetisierte er leicht bisher unerhörte überirdische Klänge, konnte jedoch beispielsweise sanfte Übergänge von Violine oder Posaune von Note zu Note nicht imitieren.

Auf RCA Mark I folgte Mark II mit einer doppelten Anzahl von Oszillatoren, Vier-Noten-Polyphonie und Magnetband zum Speichern von Informationen.

Komponisten: Milton Babbitt, Peter Mosey, Vladimir Usachevsky vor dem Hintergrund des RCA Mark II-Synthesizers (1958)

Eines der bekanntesten Werke auf RCA Mark II war das Werk von Charles Vuorinens „Time Enconium“ (für das der Komponist 1970 den Pulitzer-Preis erhielt). Mark II könnte theoretisch für Studios für elektronische Musik in Massenproduktion hergestellt werden, wenn nicht wegen seiner Größe und seines Preises.

Sowjetischer Synthesizer ANS

Der sowjetische Erfinder und Oberst der Artillerie, Jewgeni A. Usatschow, entwickelte 1958 den ersten sowjetischen Synthesizer (photoelektronisches optisches Musikinstrument) ANS. Das Instrument wurde zu Ehren des russischen Komponisten Alexander Nikolaevich Scriabin benannt. Es ist bemerkenswert, dass der Entwickler Synthesetechnologien verwendet hat, die sich von den amerikanischen völlig unterscheiden. In der ANS wurde die Methode der fotooptischen Synthese verwendet und es wurden sehr interessante Möglichkeiten vorgestellt, beispielsweise das Speichern von Informationen auf Wechselmedien.

Murzin arbeitet gerade am ANS-Synthesizer

Das Funktionsprinzip des Geräts basierte auf der im Kino verwendeten Methode der optischen Tonaufzeichnung. Bei der optischen Aufzeichnung steuerte das Tonsignal den Lichtstrom und erzeugte einen beleuchteten Streifen mit variabler Breite oder Dichte auf dem Film. Zur Reproduktion des optischen Phonogramms wurden eine Lichtquelle und eine Fotozelle verwendet, zwischen denen ein Film gespannt wurde. Eine Änderung der Helligkeit des Lichtflusses beim Durchgang durch einen Film bewirkt eine Änderung des Stroms durch die Fotozelle. Das empfangene elektrische Signal wird über den Lautsprecher verstärkt und wiedergegeben.

Ein Beispiel für die Aufnahme von Sounds auf dem ANS

Das ANS war ein bisschen RAM, was es modernen Synthesizern besonders ähnlich macht. Der Synthesizer wurde von den damaligen Komponisten geschätzt. Zum Klang des ANS auf dem Bildschirm sahen die Zuschauer, wie Eva Braun und Hitler sich in Yuri Ozerovs Epos „Liberation“ (1972) umbrachten. Dieses Instrument gab den Helden des sowjetischen Zeichentrickfilms „Mowgli“ eine Klangcharakterisierung. Zusammen mit den Komponisten Sofia Gubaidulina, Alfred Schnittke, Edison Denisov und anderen wurde eine ganze Platte aufgenommen, auf der sie mit dem ANS-Synthesizer neue Ansätze für die Erstellung von Cartoons fanden. Aber kein anderer Synthesizer, der damals existierte, war in der Lage, eine solche Klangpalette wiederherzustellen.ANS wurde auch vom Führer der sowjetischen elektronischen Musik, Eduard Artemyev, verwendet, um den Soundtrack für Andrei Tarkovskys berühmten Film "Solaris" (1972) zu schreiben.

Der Synthesizer ANS befindet sich im Glinka Museum in Moskau

Mathe Musik

Mit analogen Synthesizern erzeugte elektronische Musik wurde schrittweise in die Populärkultur eingeführt. Gleichzeitig wurden für solche Zwecke Experimente mit digitalen Computern durchgeführt.

In den späten 50er Jahren beschäftigte sich der amerikanische Ingenieur Max Matthews mit der Erforschung der künstlichen Stimmsynthese. Er spielte gern Geige und konnte die Möglichkeit schätzen, das erworbene Computerwissen in der Musik anzuwenden.

1960 schuf Matthews zusammen mit einem Entwicklungsteam das weltweit erste Computermusikprogramm, MUSIC-N, mit dem ein Computer verschiedene Klänge synthetisierte. Das Debütprogramm war das Stück Variations in Tone, das nur wenige Male vor einem relativ engen Publikum aufgeführt wurde.

Das Matthews-Team begann, die MUSIC-N zu verbessern. 1961 nahmen sie eine CD mit dem Titel „The Music of Mathematics“ auf und schickten sie von einem maßgeblichen Musiker zur Qualitätsbewertung. Diese Innovation hat jedoch in der Musikszene nicht viel Begeisterung hervorgerufen.

Max Matthews bei der Arbeit

Matthews ging noch weiter und schuf 1969 das MUSIC-V-Programm, das einen großen Universalcomputer (wie das IBM System / 360) in ein Musikinstrument verwandelte. Das Programm komponierte ein Musikstück in zwei Stufen. Zunächst musste eine mathematische Beschreibung der Eigenschaften der Instrumente vorgenommen werden, die der Computer simulieren musste. Danach wurde eine Partitur aufgezeichnet, die die Teile simulierter Instrumente miteinander verband. Ferner wurden alle Informationen in Binärzahlen übersetzt, die die Frequenzen und Amplituden von Musikklängen darstellen. Der Computer war mit der Verarbeitung der erhaltenen Nummern beschäftigt und empfing neue, aus denen die auf Magnetband aufgezeichnete Audiodatei bestand. Der Datensatz kann geändert werden. Der Musiker hatte die Gelegenheit, seine Komposition anzuhören.Zu diesem Zweck fand der Computer die gewünschte Datei und übertrug nach dem Lesen Binärsignale an einen Digital-Analog-Wandler, der an einen Verstärker angeschlossen war.

Obwohl sich das System durch Leistung auszeichnete, arbeitete es ziemlich langsam. Um beispielsweise eine Musikphrase zu synthetisieren, die 1 Sekunde dauert, wurde eine große Anzahl von Berechnungen durchgeführt. Der Komponist musste alle Parameter seiner Komposition in einen Computer eingeben. Danach musste er (manchmal stundenlang) warten, bis die magnetische Aufnahme zum Hören bereit war.

Laborglocke

Nicht alles in der Arbeit von Matthews verlief reibungslos, es gab Schwierigkeiten (Langsamkeit der Arbeit, Klarheit des Klangs usw.), mit denen das Entwicklungsteam nicht immer fertig werden konnte. Trotzdem erregten bahnbrechende Experimente im Bereich Musik-Computer die Aufmerksamkeit junger Komponisten. In den 60er Jahren wurde Matthews zunehmend von Musikern besucht. Die Verwendung des MUSIC-V-Programms erforderte keine Tonversorgung durch analoge Geräte, und die Komponisten eröffneten unbegrenzten Spielraum für Kreativität. Sie konnten alles erfinden.

Eine der bedeutenden Errungenschaften war das MUSIC4-Softwarepaket für die Musiksynthese. Dieses Programm war eine erweiterte Version früherer Entwürfe von Matthews, um Musik durch direktes digitales Rechnen abzuspielen. Aufnahmen konnten gehört werden, indem die Samples mit einem Digital-Analog-Wandler (DAC) in Ton umgewandelt wurden.

Mit MUSIC4 konnte der Programmierer die Partitur (Musikausgabe) als Textdatei eingeben. Es gab Tipps zum charakteristischen "Musikinstrument", bei dem es sich um einen Softwarealgorithmus handelt. Einige Tools wurden im Softwarepaket bereitgestellt, aber der Programmierer konnte mithilfe von Fortran-Code neue hinzufügen.

Matthews als Professor an der Stanford University (1988)

Im Gegensatz zu modernen tragbaren elektronischen Tasteninstrumenten war das Paket nicht für die direkte Erzeugung von Musik gedacht. Stattdessen wurden alle Songs oder Musikparts als digitale Datei auf einer Disc oder einem Band mit einem Stream von Samples codiert und verarbeitet. Vor dem Aufkommen des kostengünstigen digitalen Tonaufzeichnungsmechanismus Ende der 80er Jahre wurden Samples normalerweise an den DAC gesendet und auf einem analogen Band aufgezeichnet.

Anschließend wurde MUSIC4 von Godfrey Wingham und Hubert Howe in MUSIC4B und dann in MUSIC4BF umgewandelt (das Computerprogramm CSound wurde auf seiner Basis entwickelt).

FM Chowning Synthese

Ein weiterer Pionier der elektronischen Musik war der amerikanische Komponist John Chowning. Er ließ sich von der Arbeit von Matthews inspirieren und beschäftigte sich mit dem Studium der Computertechnologie. Der Komponist ist ein häufiger Gast im Labor für künstliche Intelligenz der Stanford University geworden. Während der Experimente entdeckte Chowning, dass aus zwei einfachen Signalen (von denen eines der Träger war und dessen Frequenz durch das zweite Signal moduliert wurde) relativ schnelle Vibratos erzeugt werden konnten, die komplexe harmonische oder unharmonische Töne reproduzierten. Der Algorithmus wird als "Frequenzmodulationssynthese" oder FM-Synthese (1967) bezeichnet.

John Chowning

Die FM-Frequenzmodulationstechnik wurde vom Komponisten aus dem Bereich des Radioempfangs übernommen. Mithilfe einer Computerimplementierung konnten äußerst komplexe dynamische Spektren synthetisiert werden, die mit einfachen und kostengünstigen Mitteln gesteuert werden konnten. Die Schaffung der FM-Synthese war für Musiker von großer Bedeutung und eröffnete ihnen eine neue Welt variabler Veränderungen und Klangeinstellungen. Die Synthese könnte verwendet werden, um hochpräzise digitale Replikationen realer Instrumente zu erzeugen.

Elektronische Komposition von Turenas

1972 wurde die erste elektronische Komposition von Turenas geschaffen, die eine Klangillusion enthielt. Zum ersten Mal wurde eine fortschrittliche FM-Synthesetechnik verwendet, zusammen mit der Bewegung des Klangs im Raum um den Hörer (360 Grad).

Die FM-Synthese wurde in vielen elektronischen Musikinstrumenten verwendet. Im Jahr 1974 lobte Yamaha, eine japanische Firma für analoge elektronische Synthesizer, die Möglichkeiten der digitalen FM-Synthese und erwarb sogar eine Lizenz zur Nutzung der Entwicklung. 1983 wurde das erste Modell des DX-7-Synthesizers veröffentlicht, das die FM-Synthese verwendete. DX-7 hatte 6 Tongeneratoren (Operatoren), die mit 32 Methoden (Algorithmen) verbunden werden konnten. Mit den entsprechenden Kenntnissen auf dem Gebiet der FM-Synthese direkt im Synthesizer konnten neue Klänge erzeugt werden. Der DX-7 hatte auch ein Panel zum Anschließen einer Speicherkassette - dies ermöglichte es, die ursprüngliche Anzahl von Sounds zu erweitern. Die Spezialisten des Unternehmens haben viel Aufwand und Geld investiert, um den Synthesizer so hochtechnologisch wie möglich zu gestalten.

Yamaha DX7 Synthesizer

Yamaha produzierte weiterhin Synthesizer, transformierte und verbesserte Modelle, sie wurden kompakter, vielseitiger und billiger. Ausgestattet mit mehr Speicher und ausgefeilterer Software wurden digitale Musiksynthesizer zu spezialisierten Computern.

Synthesizer Robert Mug

In den späten 60er Jahren entwickelte der amerikanische Erfinder und Unternehmer Robert Moog den weltweit ersten kommerziell erfolgreichen Keyboard-Synthesizer Moog. Er wurde auch berühmt dafür, Theremin unabhängig zusammengestellt zu haben (Entwicklung des sowjetischen Erfinders Lev Sergejewitsch Theremin).

Mug begann seinen Synthesizer bereits am Princeton Center der Columbia University zu entwickeln. Zusammen mit dem Komponisten Herbert Deutsch schuf er einen spannungsgesteuerten elektronischen Generator sowie einen ADSR-Hüllkurvengenerator und andere Module. Danach wurden zusätzliche Ketten hinzugefügt und der Synthesizer war produktionsbereit.

Robert Moog vor dem Hintergrund eines Synthesizers

1964 fand ein Kongress von Ingenieuren und Wissenschaftlern statt, die mit professionellen Musikgeräten arbeiteten, auf dem der modulare spannungsgesteuerte Tastatursynthesizer Moog vorgestellt wurde. 1969 erhielt Mug ein Patent für den von ihm erfundenen Tiefpassfilter.

Das Tool war nicht sehr gefragt. Die Sache ist, dass nur wenige Leute eine Vorstellung davon hatten, wie die meisten Synthesizer-Module funktionieren. Die ersten Käufer waren daher Komponisten, Experimentatoren sowie Universitäten, die über die technische Fähigkeit verfügen, den Synthesizer zu verstehen. Ja, und der Moog-Synthesizer war ziemlich teuer (ab 30.000 US-Dollar).

Der Synthesizer überholte 1968 unerwartete Erfolge, als Wendy Carlos (einst Walter Carlos) sein Album Switched on Bach veröffentlichte, eine Sammlung klassischer Stücke, die auf dem modularen Moog-Synthesizer gespielt wurden. Das Album ließ niemanden gleichgültig. Experimentierende Musiker und avantgardistische Komponisten sahen die Verwendung eines Synthesizers im Album nur als Simulator für echte Instrumente. "Switched on Bach" war unglaublich beliebt und sehr schnell ausverkauft. Und natürlich verherrlichte er den Moog-Synthesizer.

Wendy Carlos

In den folgenden Jahren schuf die Firma Muga andere Modelle von Synthesizern, auch Moog genannt. Grundsätzlich wurden sie "Modulare Systeme" genannt.

Bewegungserfassung in der Choreografie

In den 80er Jahren haben die gemeinsamen Bemühungen von Choreografen und Informatikern dazu beigetragen, ein System zu entwickeln, das die wichtigsten Schritte und Bewegungen des Tanzes erfasst. Tom Calvert, ein Kinesiologe und biomedizinischer Techniker, war einer der ersten, der experimentierte, indem er Computergrafiken mit einem choreografischen Notationssystem kombinierte. Er befestigte Widerstände an sich selbst, um seine eigenen Bewegungen zu zählen und zu digitalisieren.

In den ersten Phasen simulierte das Programm einen Tanz auf dem Bildschirm mit einer Strichmännchen und führte die modifizierten choreografischen Notationsbefehle, die auf der Tastatur eingegeben wurden, in echtem Tempo aus. Mit dem Aufkommen leistungsfähigerer Computerressourcen haben sich die animierten Funktionen jedoch erweitert. Das Bild auf dem Bildschirm zeigte Tiefe und Schärfe. Es war möglich, die Pose der Figur zu ändern, indem einfach Befehle über die Tastatur eingegeben wurden, z. B. „Kopf drehen“, „Hand heben“ usw. Komplexere Bewegungskombinationen erforderten die Eingabe einer ganzen Reihe von Befehlen.

Bewegungen auf dem Computerbildschirm

Calvert arbeitete weiter an der Verbesserung des Systems. Er wollte sicherstellen, dass Sie auf eine Tastatur verzichten können, um Bewegungen zu steuern. Dazu verwendeten sie Goniometer, die an den Gelenken des Tänzers angebracht waren. Die Geräte sendeten über einen Analog-Digital-Wandler elektrische Signale an den Computer, wodurch die Abbildung auf dem Bildschirm die Posen des Tänzers wiederholte.

Tatsächlich war das von Calvert entwickelte System der modernen Bewegungserfassung sehr ähnlich, deren Technologie in der Spielebranche, in der Animation und zur Erstellung von Spezialeffekten weit verbreitet ist.

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