Alessandro Cipriani, Maurizio Giri
Musica Elettronica e Sound Design
Teoria e Pratica con Max 8 – Volume 3
versione italiana
Prefazione di Carmine-Emanuele Cella
- ISBN-13: 978-88992122-2-3
- Paperback: 759 pagine + espansione online
- Data di pubblicazione: 18/07/2021
Questo è il terzo di una serie di volumi dedicati alla teoria e alla pratica della sintesi digitale, dell’elaborazione del segnale, della musica elettronica e del sound design. Tutti e tre i volumi sono costituiti da capitoli sulla teoria e sulla pratica informatica.<br>I tre libri fanno parte di un metodo didattico strutturato che incorpora una notevole quantità di materiali di supporto online: centinaia di esempi sonori ed esempi interattivi, video, glossari teorici e pratici, test e programmi scritti in Max, una libreria di oggetti Max creata appositamente per questi volumi, centinaia di patch e tante attività pratiche (spesso con Gen e Jitter).
Strutturati per l’uso nei corsi universitari, questi libri sono ugualmente utili per gli autodidatti e per coloro che studiano sotto la guida di un insegnante.
Questo terzo volume, che consiste di più di 700 pagine, può essere utilizzato da utenti esperti che hanno una solida conoscenza dei concetti e delle pratiche Max delineate nei primi due volumi.
Riverbero e usi creativi del riverbero – Spazializzazione a due o più canali – AM, RM, SSB, FM, e PM – Distorsione non lineare – Wave terrain synthesis – Split synthesis – Sintesi granulare e particellare – Granulazione e segmentazione di suoni campionati – Vocoder – Analisi e risintesi – Cross-synthesis – Convoluzione – Jitter per l’audio – Programmazione con GEN
“Non mancano, al mondo, libri che cercano di mostrare l’erudizione di chi li scrive. Più rari, invece, sono quei libri che si preoccupano di chi li legge, di accompagnare i lettori in un viaggio che li lascerà cambiati. I testi scritti da Cipriani e Giri fanno parte di questa rara categoria: sono testi che spiegano. (…) Il terzo volume di Musica elettronica e sound design è un caleidoscopico catalogo di idee e applicazioni per analizzare, sintetizzare e trasformare i segnali ad ampio raggio. (…) Cipriani e Giri riescono a parlare a tutti senza indebolire il costrutto teorico e senza inutili specializzazioni. Un magistrale equilibrio tra comprensibilità, funzionalità ed ampiezza.” (dalla prefazione di Carmine-Emanuele Cella, Assistant Professor in Music and Technology, CNMAT – University of California, Berkeley).
INDICE
Interludio F
GEN: UN’INTRODUZIONE
1 L’ambiente Gen
2 Linee di ritardo con Gen
3 Subpatch e abstraction in Gen
4 Memorizzazione e gestione di dati in Gen
5 Sample and hold
6 Riscrivere in Gen le patch MSP
7 Gli operatori booleani
8 L’oggetto gen (senza tilde)
9 L’attributo @expr
10 Gen e il sistema multicanale
Capitolo 10
RIVERBERO E SPAZIALIZZAZIONE
1 Il riverbero
2 Il riverbero di Schroeder
3 Freeverb
4 Il riverbero di Dattorro (plate reverb)
5 Riverbero FDN (feedback delay network)
6 Usi creativi del riverbero
7 Spazializzazione del suono con due canali
8 Spazializzazione multicanale del suono
Capitolo 11
SINTESI NON LINEARE
1 Tecniche di modulazione dell’ampiezza: AM, RM e SSB
2 Modulazione di frequenza e di fase: FM, PM e FEEDBACK PM
3 Distorsione di fase
4 Distorsione non lineare (DNL) o waveshaping
5 Wave terrain synthesis (WTS)
6 Split synthesis
Capitolo 12
MICROSUONO
1 Sintesi granulare
2 Sintesi granulare sincrona e sintesi per formanti
3 Sintesi granulare asincrona
4 Sintesi particellare (particle synthesis)
5 Granulazione e segmentazione di suoni campionati
Capitolo 13
CONVOLUZIONE, ANALISI E RISINTESI
1 Il Vocoder
2 La trasformata di Fourier
3 L’elaborazione nel dominio della frequenza: il phase vocoder
4 Time stretching e pitch shifting con il phase vocoder
5 Convoluzione e cross-synthesis
6 Riverberi a convoluzione
Interludio G
JITTER PER L’AUDIO
1 Introduzione a Jitter
2 Operazioni con le matrici
3 Visualizzazione di segnali audio in Jitter
4 Manipolazione di segnali audio tramite matrici
5 L’oggetto jit.expr
6 L’oggetto jit.bfg
7 Jit.gen
8 La trasformata di Fourier e l’oggetto jit.fft
PREFAZIONE
di Carmine-Emanuele Cella
Il monumentale lavoro di Alessandro Cipriani e Maurizio Giri è, de facto, il riferimento per fare musica elettronica oggi e non ha bisogno di alcuna prefazione. Non c’è, a mia conoscenza, un corso di musica elettronica in Italia che non utilizzi i loro testi. Non solo: vari istituti all’estero ne fanno uso, in qualche forma. Io stesso, al Center for New Music and Audio Technologies (CNMAT) dell’università di Berkeley, faccio spesso ricorso ai primi due volumi per trovare esempi e strategie utili per spiegare un concetto.
Spiegare, infatti, è il disegno ultimo dei due autori. Non mancano, al mondo, libri che cercano di mostrare l’erudizione di chi li scrive. Più rari, invece, sono quei libri che si preoccupano di chi li legge, di accompagnare i lettori in un viaggio che li lascerà cambiati. I testi scritti da Cipriani e Giri fanno parte di questa rara categoria: sono testi che spiegano.
Con il loro stile piano, ma mai banale, gli autori accompagnano il lettore passo dopo passo, attraverso concetti complessi che vengono scomposti in piccoli pezzi, facili da capire. L’approccio adottato è enciclopedico: nell’arco di più volumi, vengono trattati tutti i concetti chiave della disciplina. Pagina dopo pagina, gli autori pongono le fondamenta di una materia eterogenea quale è la musica elettronica. Lo fanno in un modo sistematico e compassato, che a tratti riporta alla mente lo stile aristotelico.
Pleonastico, dunque, è fare una prefazione a un lavoro del genere. Mi sarà, tuttavia, utile provarci.
Anche questo terzo volume segue la collaudata formula teoria/pratica: dopo una presentazione dei concetti coinvolti, ne viene mostrata la realizzazione practica o, come si dice spesso oggi, l’implementazione. Questa parola, implementazione, è misera ed inelegante ma ha una radice importante: viene da in-plere, ovvero riempire dentro.
Una volta che il concetto astratto è stato presentato esso viene riempito, per così dire, da un esempio concreto: un programma in uno specifico linguaggio di programmazione. Il linguaggio in oggetto è chiaramente Max, ormai anch’esso stato dell’arte nel mondo della computer music. Ma non bisogna farsi ingannare: i testi di Cipriani e Giri non sono schiavi dell’implementazione e non invecchieranno per diventare oggetti impolverati sugli scaffali. Le implementazioni presentate, infatti, aggiungono nuovi dettagli ad un concetto e si uniscono ad esso. Un merito, a mio avviso.
Per tornare alla metafora aristotelica, l’endiadi formale teoria/pratica ricorda un po’ la divisione tra Metafisica e Fisica: una divisione, in effetti, più ideale che altro. Tutto, infatti, si fonde in un unicum concettuale che abbraccia lo scibile dell’oggetto in indagine.
I concetti presentati in questo terzo volume sono autentici e sempre interessanti per i cultori della materia. Tra essi troviamo la spazializzazione dei segnali, la sintesi non lineare, la sintesi granulare e, particolarmente interessanti per me, le trasformazioni nel dominio della frequenza.
In un certo senso, il tema in comune tra tutti i capitoli è quello di rappresentazione. Questo termine ha un preciso significato, da un punto di vista matematico. Rappresentare un segnale significa proiettarlo in uno spazio in cui alcune specifiche proprietà sono messe in evidenza. La proiezione è creata calcolando il prodotto scalare tra il segnale originale ed un opportuno insieme di funzioni chiamato kernel. La rappresentazione per antonomasia è quella di Fourier, in cui il kernel è costituito da un insieme di sinusoidi e in cui l’aspetto messo in evidenza è la frequenza dei segnali (capitolo 13). È possibile, tuttavia, generalizzare questo tipo di rappresentazione usando qualsiasi tipo di kernel. Un’altra importante rappresentazione, ad esempio, è quella in cui sia il tempo che la frequenza sono esplicitati mediante un kernel fatto di sinusoidi che hanno una specifica durata. Tale rappresentazione, detta di Gabor, è alla base della sintesi granulare e dell’approccio microtemporale al trattamento del segnale (capitolo 12). Quando la proiezione, infine, è fatta con kernel che mostrano proprietà ancora più particolari, si può parlare di modulazione e di distorsione non lineare (capitolo 11). In aggiunta, il capitolo 10 si occupa della spazializzazione. Per la prima volta, si vedono finalmente raggruppate tutte le tecniche algoritmiche per la riverberazione, unificate da un unico stile di programmazione. È così possibile capire perché l’algoritmo di Schroeder suoni male o perché le feedback delay network siano difficili da controllare. Non credo che si possa fare meglio, da un punto di vista pedagogico. Come in una forma musicale, per finire, il libro è arricchito da Interludi. In essi, vi si trovano svelati i principi essenziali di Gen (il linguaggio interno a Max utile per costruire algoritmi più efficienti) e di Jitter (il sottoinsieme di funzioni dedicate al trattamento dei video e delle matrici).
Il libro è corredato di una serie di materiali digitali a supporto, che includono patch ed esempi sonori. Questi ultimi si rivelano di essenziale importanze per la comprensione di concetti presentati, in particolare per quelli più avanzati basati sulla trasformata di Fourier (capitolo 13). Con un semplice ascolto, sarà allora possibile capire la differenza tra un bin shifting ed uno spectral LFO, oppure tra uno spectral freeze ed uno spectral warping. Creare dei buoni esempi sonori è una vera arte e, anche in questo, gli autori riescono ad essere efficaci ed interessanti.
In conclusione, il terzo volume di Musica elettronica e sound design è un caleidoscopico catalogo di idee e applicazioni per analizzare, sintetizzare e trasformare i segnali ad ampio raggio.
Uno sforzo importante, nel panorama contemporaneo, che permette di colmare il vuoto pedagogico creatosi per mancanza di libri che spiegano. Chi ha insegnato musica elettronica, in qualche sua declinazione, conosce bene l’eterogeneità dell’uditorio tipico della disciplina: compositori, dee-jay, sound designer, media artist. È sempre molto difficile riuscire a comunicare efficacemente con tutti senza perdere in spessore, quando si è in presenza di una tale diversità. Cipriani e Giri riescono a parlare a tutti senza indebolire il costrutto teorico e senza inutili specializzazioni. Un magistrale equilibrio tra comprensibilità, funzionalità ed ampiezza.
Volendo usare una espressione tipica negli Stati Uniti, direi che questo lavoro è larger than life: in tutta onestà, se ne sentiva proprio il bisogno.
Carmine-Emanuele Cella
Assistant professor in Music and Technology
Center for New Music and Audio Technology (CNMAT)
University of California, Berkeley
INTRODUZIONE
Questo è il terzo di una serie di volumi sulla sintesi e l’elaborazione digitale del suono. Il piano dell’opera prevede anche:
- un primo volume che tratta diversi temi fra cui la sintesi additiva, generatori di rumore, filtri, sintesi sottrattiva e segnali di controllo;
- un secondo volume che affronta temi fra cui l’audio digitale, i processori di dinamica, le linee di ritardo, il protocollo MIDI e il tempo reale, Max for Live e un capitolo dedicato all’arte dell’organizzazione del suono.
LIVELLO RICHIESTO
Tutti i volumi alternano parti teoriche a sezioni di pratica al computer, che vanno studiate in stretta connessione. Questo terzo volume può essere utilizzato da utenti esperti e che abbiano ben chiari i concetti e la pratica su Max delineati nel primo e nel secondo volume. Per questo motivo nel testo si indica spesso il paragrafo di riferimento in cui sono stati trattati gli argomenti la cui conoscenza è data per acquisita in questo volume.
Il percorso di questo libro può essere svolto in auto-apprendimento oppure sotto la guida di un insegnante.
GLI ESEMPI SONORI
Il percorso della parte teorica è accompagnato da molti esempi sonori reperibili sul sito nella pagina di supporto. Utilizzando questi esempi, si può fare esperienza immediata del suono e della sua creazione ed elaborazione senza aver ancora affrontato alcun lavoro pratico di programmazione. In questo modo lo studio della teoria è sempre in connessione con la percezione del suono e delle sue possibili modificazioni.
MAX
La parte pratica del libro è stata realizzata sul software Max 8, reperibile sul sito www.cycling74.com. Nella pagina web di supporto si possono trovare le patch, i sound file, le estensioni di libreria (le Virtual Sound Macros) e altri materiali di supporto alle attività pratiche.
IL PROGETTO DIDATTICO
Musica Elettronica e Sound Design non è semplicemente un libro, ma un sistema didattico complesso, non lineare, che prevede l’interazione fra conoscenza, percezione, abilità, esperienza, auto-valutazione e creatività.
In particolare il sistema si basa su proposte concrete per superare i seguenti limiti:
- la separazione tra teoria e pratica
- la separazione tra l’apprendimento tecnico e l’arte dell’organizzazione dei suoni
- la separazione tra teoria e percezione
- l‘assenza del coinvolgimento attivo dello studente nel processo di apprendimento.
L’utente si trova quindi a interagire con una struttura a più dimensioni in cui il software, la teoria, gli esempi sonori e gli algoritmi forniti formano un tutt’uno.
Per questo, nell’affrontare questa terza parte del percorso l’utente potrà mettere in connessione le conoscenze e le abilità già acquisite nel campo della programmazione e dell’analisi all’ascolto con la propria creatività. A questo punto dell’itinerario, infatti, acquisito un buon livello di competenze, l’utente potrà man mano inventare lui stesso nuove possibilità di interazione fra le tecniche descritte, e l’elemento della creatività sarà molto importante per sviluppare un proprio terreno di ricerca e di invenzione. All’inizio, è stato necessario fornire regole prive di contesto a cui il lettore potesse aderire, al fine di raggiungere obiettivi immediati e rafforzare la fiducia attraverso procedure fisse. D’altro canto, riteniamo che sia particolarmente importante promuovere l’esperienza basata sul contesto, sviluppare il pensiero critico e incoraggiare sempre più l’uso della percezione e della creatività individuali man mano che si acquisiscono nuove conoscenze e abilità.
CONTENUTI E INDICAZIONI PER L’APPRENDIMENTO
Anche questo tomo, come il primo e il secondo, va studiato alternando ogni capitolo di teoria a quello corrispettivo di pratica incluse le attività al computer e l’ascolto attento degli esempi sonori.
Dopo il lavoro fatto sul secondo volume, il nostro lettore tipo ha ulteriormente evoluto le sue competenze: ci rivolgiamo quindi a un utente già esperto, che conosce tutte le tecniche di cui abbiamo parlato nei tomi precedenti ed è in grado di programmarle. Di conseguenza alcuni passaggi (nella teoria e soprattutto nella pratica) che consideriamo acquisiti non vengono dettagliati come nel primo e secondo volume. Spesso, a questo scopo, sono stati inseriti riferimenti ai volumi precedenti per rinfrescare la memoria su alcuni concetti o tecniche.
Dal punto di vista della programmazione, in questo volume ci sono due novità, che vengono trattate nei due interludi F e G. Il primo riguarda l’ambiente Gen. Gen è un’estensione dell’ambiente di sviluppo di Max che consente di realizzare algoritmi molto più efficienti rispetto a quelli programmabili con il solo Max. L’ambiente Gen infatti consente di creare patch che vengono immediatamente compilate in codice macchina eseguibile che processa un campione per volta, anziché gruppi di campioni come avviene in MSP. L’interludio F è allo stesso tempo un tutorial per questo ambiente e una descrizione di tante delle nuove possibilità di cui Gen ci permette di avvalerci. Ricorreremo spesso, nei capitoli successivi, ad algoritmi realizzati in Gen, sia per avere una maggiore velocità, sia per sfruttare le caratteristiche peculiari dell’estensione.
L’interludio G tratta invece dell’uso di Jitter per controllare, visualizzare, elaborare e generare segnali audio.
In realtà Jitter, che è un’estensione di Max, può fare molto di più perché può gestire anche immagini e video e grafica 3D in modo complesso, ma lo scopo di questo volume, come per i precedenti, è quello di approfondire specificamente le tecniche riguardanti la sintesi e l’elaborazione del suono. Di conseguenza, dopo un’introduzione all’ambiente Jitter comprendente anche brevemente la gestione di immagini e video, l’interludio G si focalizza sulla creazione di matrici e insiemi di dati per la gestione e l’interazione con l’audio.
Dopo l’interludio F, nel capitolo 10, viene delineato un percorso teorico e pratico sulle varie tecniche di simulazione del riverbero mediante algoritmi realizzati con linee di ritardo, a partire dai riverberi storici come quello di Schroeder, passando per le tecniche del Freeverb e del riverbero di Dattorro fino ad arrivare al riverbero Feedback Delay Network. Nello stesso capitolo si affrontano tecniche di base della spazializzazione stereo e multicanale.
Il capitolo successivo è incentrato sulle varie tecniche di sintesi non lineare, cioè su processi di sintesi ed elaborazione del suono che consentono di ottenere in uscita molte componenti non presenti all’ingresso, causando un arricchimento dello spettro e la sua traslazione. In particolare vengono affrontate le teorie e le tecniche della modulazione d’ampiezza, ad anello e a banda laterale singola, modulazione di frequenza e di fase, feedback PM, distorsione di fase, distorsione non lineare e la complessa ma interessantissima Wave Terrain Synthesis.
Il Capitolo 12 è dedicato al microsuono, cioè a fenomeni sonori di brevissima durata. Le tecniche riguardanti questa sfera della computer music vanno dalla sintesi granulare sincrona e asincrona a quella per formanti. Inoltre, alcune tecniche di sintesi particellare descritte da Roads nel suo testo Microsound vengono implementate in Max, come ad esempio la glisson synthesis, la grainlet synthesis, la trainlet synthesis e la pulsar synthesis.
Nella seconda parte di questo capitolo vengono affrontate anche tecniche di elaborazione del suono come la granulazione dei suoni campionati e il multi-source brassage.
Un capitolo molto esteso è il 13: la prima parte è dedicata alle tecniche di sintesi basate su analisi; la seconda parte alla convoluzione. In particolare sono state dettagliate tecniche diverse per la costruzione dei vocoder, sia quelle classiche, sia quelle basate su STFT. La parte più consistente di questo capitolo tratta la teoria della trasformata di Fourier e varie tecniche di elaborazione nel dominio della frequenza, diversissime fra loro, e molto utili per elaborazioni interessanti a fini musicali. A partire dalla teoria e la tecnica del phase vocoder, troviamo filtri brickwall, filtri multibanda e filtri random, LFO spettrale, bin shifting, sintesi incrociata mediante STFT, bin feedback delay, freeze, etc.
La seconda parte tratta la cross-synthesis fra due segnali mediante convoluzione, la convoluzione con microsuoni e i riverberi a convoluzione, con dettagli sulle differenze fra convoluzione diretta e la cosiddetta “convoluzione veloce”.
Tornando all’interludio G, che chiude il libro, l’uso di Jitter consente fra l’altro di mettere in pratica alcune delle tecniche che abbiamo descritto in modo ancora più efficiente e quindi sarà utile per il lettore addentrarsi nella tecnica di questa interessantissima estensione di Max, che esiste da molti anni, ma sempre in evoluzione.
SUPPORTO
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