Алгоритм взаимодействия для исполнителя может быть написан обычным "человеческим" языком, пояснен нотными фрагментами и т. д. А алгоритм для компьютера составляется различными способами. Например, может быть использована последовательность условных операций типа "если прозвучал звук в диапазоне от 300 до 367 Гц с амплитудой от 7000 до 9500 условных единиц20 во временном промежутке от 7 до 9 секунд от начала пьесы, то исполнять звуки случайной частоты в диапазоне от 150 до 170 Гц длиной 0,02 секунды с частотой появления, линейно уменьшающейся от 47 до 6 Гц с постоянным затуханием в течение 11,4 секунды".
Для облегчения процесса создания таких интерактивных композиций были разработаны различные программные средства. Например, в парижском центре электронной музыки IRCAM была разработана программа MAX, коммерческую версию которой (для Macintosh) выпускает американская компания Opcode.
Программа MAX - это, по сути, целый язык программирования, предназначенный для создания алгоритмов интерактивного исполнения и реализованный в виде программного приложения с объектно-ориентированным интерфейсом пользователя. MAX работает на уровне MIDI-событий, так что если композитор желает работать с акустическим инструментом, ему необходимо использовать какие-либо конверторы (Pitch-to-MIDI21 и т. п.).
В MAX имеются объекты (операторы), обеспечивающие ввод/вывод MIDI-информации. Между входными и выходными параметрами помещаются модули преобразования. Возможно использовать арифметические и логические операции, ветвления, различные специальные возможности и т. п. Всего в программе более ста типов объектов. Имеется даже небольшой встроенный секвенцер.
Программу MAX использовали многие крупные композиторы, такие, как Ричард Буланже (Richard Boulanger) и Дрор Файлер (Dror Feiler).
Описанная концепция интерактивной исполнительской системы не является единственно возможной. Существуют и другие концепции, и среди них необходимо выделить концепцию системы управления партитурой.
Вначале американский инженер, программист и музыкант Макс Мэтьюз (Max Matthews) заметил противоречие между "музыкантством" и "музыкальностью". Оно выражается в том, что зачастую музыкант-профессионал, вложивший уйму времени и сил в овладение техникой исполнения на каком-либо инструменте и действительно овладевший этой техникой в совершенстве, испытывает затруднения в вопросе художественной интерпретации музыкального произведения. И наоборот, человек, не владеющий тем или иным инструментом в достаточной степени или вовсе не умеющий на нем играть, иной раз способен на собственную интересную интерпретационную концепцию, свое неординарное видение музыки. Только вот беда: донести свою исполнительскую концепцию до слушателей он никак не может из-за технических трудностей исполнения.
Макс Мэтьюз предложил решение, позволяющее такому музыкальному человеку, не имеющему достаточной техники, реализовать себя как исполнителя. (Именно как живого исполнителя, а не MIDI-аранжировщика.) Для этого Мэтьюз создал специальное устройство, называющееся в последней модификации "радиобатон". Визуально радиобатон представляет собой небольшой прямоугольный ящичек с MIDI-входом и выходом. Под верхней крышкой этого "ящичка" находятся пять датчиков (четыре - по углам и один в центре), которые следят за перемещением двух специальных палочек. С компьютера в радиобатон загружается MIDI-партитура, в которой в особом формате определены параметры, которыми можно будет управлять в реальном времени. С помощью двух палочек можно произвольно изменять во время исполнения шесть любых заранее заданных параметров: каждая палочка регулирует одновременно три параметра, перемещаясь в пространстве по трем осям, обозначаемым как x, y и z. Например, в многотембральном произведении логично регулировать таким образом громкости различных партий. Перемещения в плоскости поверхности радиобатона ограничены размерами устройства; перемещение по оси z также имеет как нижнюю, так и верхнюю границу: существует некоторое критическое расстояние, вне пределов которого радиобатон вообще не распознает палочку. Темп исполнения может регулироваться, помимо простого перемещения палочки вдоль одной из осей, специальным образом - с помощью "дирижирования" правой рукой.
Развитием идеи Мэтьюза является "управляющая перчатка" (PowerGlove) Ричарда Буланже. Здесь параметры MIDI-партитур можно регулировать не только перемещением руки в пространстве, но и сгибанием пальцев, причем каждый палец может контролировать отдельный параметр.
И радиобатон, и управляющая перчатка, однако, не так просты в обращении, как может показаться. Для полного использования их возможностей необходимы определенные "исполнительские" навыки, как и при игре на каком-либо традиционном инструменте. С другой стороны, эти навыки можно приобрести довольно быстро (за 2-3 месяца регулярных занятий), что делает его доступным для широкого круга музыкантов-любителей.
9. Компьютер "сочиняет" музыку
Конечно, для простых любителей и ленивых музыкантов, было бы весьма удобно, чтобы компьютер сам "сочинял" музыку. Но строго говоря, компьютеры сами никакой музыки до сих пор не сочинили. В основном, используются уже с середины 50-х годов так называемые программы алгоритмической композиции. При этом разрабатывались два в корне различных метода. Первый метод - это анализ того или иного музыкального стиля и составление композиции на основе полученных данных. Второй же метод предполагает вероятностные распределения звуков в партитуре.
Сочинения, написанные с использованием обоих методов, как правило, допускают "живое" исполнение - ведь результатом работы программ алгоритмической композиции является обычно нотный текст (или, по крайней мере, некоторые данные, подготовленные для последующего преобразования в нотный текст.
Еще в 1956 году были опубликованы опыты Кляйна и Болито по синтезированию песенных мелодий на компьютере Datatron. Мелодии носили название "Push Button Bertha". Они рассматривались, правда, скорее как эксперимент, а не творчество. Однако уже в следующем, 1957 году была опубликована (и впоследствии не раз исполнялась) сюита для струнного квартета, "сочиненная" в лаборатории электронной музыки Иллинойского университета с помощью компьютера "Иллиак" (ее так и назвали - "Иллиак-сюита"). Кроме компьютера, ее "авторами" являлись Лейярен Хиллер (Lejaren Hiller) и Леонард Айзексон (Leonard Isaacson).
Сюита состояла из четырех частей, причем первые две были написаны в диатоническом до-мажоре по правилам, близким к правилам музыки строгого стиля. Источником третьей части, напротив, была случайная хроматическая музыка, "профильтрованная", однако, по тем же правилам. Несмотря на фильтрацию, ее музыка очень похожа на атональные композиции. В четвертой же части авторы применили математические формулы, никак не связанные с музыкальными стилями. По их замыслу, четвертая часть должна была быть написана в совершенно особом, "машинном" стиле, хотя на слух, как ни странно, этот стиль мало отличался от стиля третьей части. "Иллиак-сюита" издавалась несколько раз и приобрела мировую известность.
В 1959 году Рудольф Зарипов, советский математик, "сочинял" одноголосные музыкальные пьесы на машине "Урал" (опять-таки в до-мажоре). Они назывались "Уральские напевы" и опять носили характер эксперимента. При их сочинении использовались различные случайные процессы для различных элементов музыкальной фактуры (форма, ритм, звуковысотность и т. д.). А Р. Бухараев и М. Рытвинская на том же "Урале" программировали "сочинение" алгоритмических мелодий на стихотворный текст.
Правда, "Урал" предоставил на выходе неуклюжую, абсолютно не вокальную мелодию (даже с точки зрения авангарда нашего столетия). Виноват был, конечно, не "Урал", а очень несовершенные алгоритмы синтеза музыкальной фактуры.
С тех пор появилось очень много программ для алгоритмической композиции. Часто такие программы разрабатывались, что называется, "на один раз", для личного использования. В отличие от подобных программ 50-х годов некоторые современные разработки позволяют достичь довольно хороших результатов. В качестве примера можно привести программу, которую разработал московский музыкант и программист Д. Жалнин.
Иногда средства алгоритмической композиции так или иначе смешиваются с другими творческими направлениями. Например, Cubase существует встроенное средство под названием "интерактивный синтезатор фраз" (Interactive Phrase Synthesizer, IPS). Здесь смешиваются средства интерактивной и алгоритмической систем. На вход системы подается некая "фраза", то есть последовательность MIDI-событий. Затем эта последовательность проходит через специальные "алгоритмические процессоры" - подпрограммы упорядоченного преобразования ритма, громкости и звуковысотности. Таким образом, с одной стороны, исполнитель имеет возможность все время взаимодействовать с системой, вводя различные стартовые ноты и даже меняя саму исходную последовательность; с другой стороны, для изменения звуковой ткани используются строгие алгоритмы.
Еще один яркий пример интеграции алгоритмической музыки с другими направлениями - класс программ перевода графики в звучание. Таких программ тоже существует не одна и не две. Однако особо хочется отметить программу Kandinsky Music Painter (KMP) для Atari, от компании Keys. Эта программа предоставляет довольно-таки развитые средства для создания рисунка. Отдельно можно создать рисунки для звуковысотной фактуры и для громкости инструментов. В программе используется монохромная графика, которая транслируется в MIDI-события. В начале проигрывания экран очищается, и по ходу проигрывания рисунок постепенно прорисовывается по горизонтали, что дает ощущение слияния звуковой и визуальной композиций.