Organisatorisches Computermusik Die LV insgesamt Vorlesung jede Woche eine Vorlesung, eine Ubung¨ ‚ WS 18 Prufungszulassung:¨ regelmaßiges¨ und erfolgreiches ‚ Bearbeiten von Ubungsaufgaben¨ (teilw. autotool) Johannes Waldmann Prufung:¨ ‚ 1. Februar 2019 – (gemeinsames) Abschluß-Konzert – (individuelle) Dokumentation (welche kreative Idee wurde wie realisiert) – Typeset by FoilTEX – – Typeset by FoilTEX – 1 Ubungen¨ Aufgaben Das sind Beispiele fur¨ Tatigkeiten,¨ die in dieser LV (und in Sie benutzen die Rechner im Pool (Z430) mit dort ‚ allen anderen) immer wieder vorkommen: nicht nur installierter Software. — Kopfhorer¨ mitbringen! Software bedienen und Knopfchen¨ drehen, sondern auch: Es ist zu empfehlen, die gleiche Software auch auf Ihren Analysieren, Rechnen, Recherchieren, historisch privaten Rechnern zu installieren, damit Sie selbst einordnen, Programmieren (Synthetisieren). experimentieren und Hausaufgaben erledigen konnen.¨ Ist ausprobieren: Hydrogen (Drum-Sequencer) Rakarrack aber nicht zwingend notig—Rechner¨ im Pool konnen¨ ‚ Ñ (Effekt-Prozessor) außerhalb von LV frei benutzt werden. Audio-Routing mit qjackctl wir verwenden ausschließlich freie Software (Definition: ‚ Finden Sie die von Hydrogen benutzte Audio-Datei fur¨ siehe https://www.gnu.org/philosophy/ ‚ free-software-intro.html) (Debian-Pakete oder TR808 Emulation Kit, Kick Long selbst kompiliert). Alles andere ware¨ unwissenschaftlich anhoren¨ mit vlc, — weil man es eben nicht analysieren und andern¨ kann. konvertieren Sie mit sox in wav-Format, (Hinweis: – Typeset by FoilTEX – 2 – Typeset by FoilTEX – 3 man sox), Jahr) betrachten Sie Dateiinhalt (Amplituden-Verlauf) mit Erzeugen Sie durch ein selbstgeschriebenes Programm (Sprache beliebig) eine wav-Datei, die einen (kurzen) gnuplot -persist -e "plot ’kick.wav’ binary format=’%int32’Sinus-, Dreieck-, oder using Rechteckton 0:1 with enthalt, lines"¨ Bestimmen Sie mittels dieses Bildes die Grundfrequenz ansehen mit gnuplot, abspielen mit vlc, der Schwingung. Welche weitere Information ist dazu verwenden Sie das als Sample in Hydrogen. notig,¨ woher bekommen Sie diese? Wie sah diese Maschine (TR808) aus? Welche Band ‚ betrachten Sie Dateiinhalt mit ‚ fuhrt¨ diese Maschine im Namen? (Hinweis: http://www.vintagesynth.com/) od -cx kick.wav | less Kann Hydrogen alle dort angegebenen Eigenschaften Wo endet der Header (wo steht das erste Datenbyte)? des Originals simulieren? Suchen Sie die offizielle WAV-Spezifikation, bestimmen simulieren Sie wesentliche Elemente aus Ritchie Hawtin: Sie deren bibliografische Daten (Autor/Gremium, Ort, Minus Orange 1 – Typeset by FoilTEX – 4 – Typeset by FoilTEX – 5 – Typeset by FoilTEX – 6 – Typeset by FoilTEX – 7 Einleitung Definition Musik die Kunst der zeitlichen Anordnung von Klangen.¨ Definition Computermusik ‚ (Edgar Varese 1883–1965: I call it organised sound) Computermusik fassen wir auf als: Kunst“ bedeutet: der Autor (Komponist, Interpret) will im ‚ ‚ ” Analyse und Synthese von Musik Horer¨ Empfindungen hervorrufen mithilfe der Informatik (Algorithmen, Software) das geht sowohl sehr direkt, Beispiele: ‚ (A: horen,¨ verstehen; S: komponieren, auffuhren)¨ – Tonreihe aufsteigend: Frohsinn, absteigend: Trubsal¨ – Dissonanz Spannung, Unruhe; beruht auf Modellen aus der Musiktheorie, z.B. fur¨ ñ ‚ Konsonanz Auflosung,¨ Ruhe – Erzeugung von Klangen¨ in physikalischen Systemen, ñ als auch indirekt, Beispiele: – das Tonmaterial: Tonhohe,¨ Konsonanz und Dissonanz, Akkorde, Skalen – Zitat (Parodie) von Elementen andere Musikwerke: Anerkennung (Daft Punk Giorgio Moroder), – die zeitliche Anordnung des Materials: ñ Aneignung (F.S.K.), Ablehnung (Punk Prog Rock). Rhythmen, Melodien, Kadenzen, Kontrapunkt ñ – Typeset by FoilTEX – 8 – Typeset by FoilTEX – 9 Definition Pop(ulare)¨ Musik Horbeispiele¨ die mechanische (Aufnahme und) Vervielfaltigung¨ von Daft Punk (Guy-Manuel de Homem-Christo und Thomas ‚ ‚ Audiosignalen (seit ca. 1920, Grammophon) Bangalter): Giorgio by Moroder (LP Random Access trennt die Auffuhrung¨ vom ihrem Resultat (dem Klang) Memories, 2013) Donna Summer: I Feel Love (Single, 1977) Produzent: G. (Elijah Wald, An Alternative History of American Popular Music, ‚ Oxford Univ. Press, 2009) Moroder Kraftwerk (Ralf Hutter¨ und Florian Schneider): Autobahn dadurch entsteht Popmusik, das ist etwas Neuartiges ‚ ‚ (LP 1974), aufgenommen im Studio Conny Plank – statt Komposition (Klassik) oder Improvisation (Jazz): Neu! (Michael Rother und Klaus Dinger): Hallogallo ‚ Produktion des Klangs in einem Studio (1972), Produzent: Conny Plank – rezipiert wird nicht nur der Klang, sondern unzahlige¨ Stereolab (Tim Gaine, Laetitia Sadier u.a.): Jenny ‚ Nebenprodukte, insb. Bilder (z.B. Schallplattenhullen)¨ Ondioline (1993) die Bedeutung wird daraus vom Fan konstruiert Grandmaster Flash (Joseph Sadler) The Message(1982) ‚ (Diederich Diederichsen, Uber¨ Popmusik, Kiepenheuer, 2014) Big Black (Steve Albini u.a.): Kerosene (1986) ‚ – Typeset by FoilTEX – 10 – Typeset by FoilTEX – 11 KW 50: Mathematische Musiktheorie Plan unserer Vorlesung ‚ KW 42: Klang-Erzeugung (Physik der Musikinstrumente) KW 51: Musikgeschichte, Zwischenstand Projekte ‚ ‚ KW 43: Klang-Analyse (Spektren) und Klangveranderung¨ KW 54: Audio-Analyse ‚ ‚ KW 44: Analog-Synthesizer (und ihre Simulation) KW 55: Digital Audio Workstations (ardour, sooperlooper) ‚ ‚ KW 45: Algebraische Beschreibung von Klangen¨ KW 56: algorithmische Mechanik ‚ ‚ (csound-expression) KW 57: Zusammenfassung, Abschluß Projekte ‚ KW 46: Tone,¨ Skalen, Konsonanzen, Akkorde, Kadenzen ‚ KW 47: Algebra Of Music (haskore), Notensatz (lilypond) ‚ KW 48: A Pattern Language (tidal-cycles, supercollider) ‚ ab hier Reihenfolge noch unklar: KW 49: Rhythmus (breakbeat science) ‚ – Typeset by FoilTEX – 12 – Typeset by FoilTEX – 13 – Typeset by FoilTEX – 14 – Typeset by FoilTEX – 15 Gerausch¨ und Klang Begriffe Gerausch:¨ ‚ – erzeugt durch Schwingungen eines physikalischen Systems (z.B. Musikinstrument) – ubertragen¨ durch Druckschwankungen in einem Medium (z.B. Luft), durch Ohr wahrnehmbar Klang: . durch periodische Schwingungen . ‚ virtuelle (elektronische) Instrumente ‚ – simulieren den physikalischen Vorgang – oder speichern nur dessen Amplitudenverlauf Unterschied zu automatischem Spiel reeller Instrumente ‚ – Typeset by FoilTEX – 16 – Typeset by FoilTEX – 17 Modell einer periodischen Schwingung Numerische Naherungsl¨ osung¨ der Dgl. Modell: gegeben k, m, bestimme Funktion y mit k m y y2 ‚ ‚ ´p { q “ numerische Naherungsl¨ osung¨ durch Simulation: – ein Korper¨ mit Masse m und Ruhelage 0 ‚ bewegt sich auf einer Geraden g, ersetze Differentialgl. durch Differenzengl. d.h., hat zum Zeitpunkt t die Koordinate y t p q wahle¨ y0 (initiale Auslenkung), ∆ 0 (Zeitschritt), – die Ruckstellkraft¨ (bei Pendel: durch Schwerkraft, bei ą bestimme Folgen y0, y1, . , v0 0, v1, . , a0, a1,... schwingender Saite: durch Elastizitat)¨ ist F k y. “ “ ´ ¨ Notation: das ist eine Gl. zw. Funktionen (der Zeit)! mit ai k m yi, vi 1 vi ∆ai, yi 1 yi ∆vi “ ´p { q ` “ ` ` “ ` ausrechnen in Haskell, anzeigen mit https: mathematische Beschreibung ‚ ‚ //hackage.haskell.org/package/gnuplot-0.5. – Geschwindigkeit v y1, Beschleunigung a v1 y2 “ “ “ 5.3/docs/Graphics-Gnuplot-Simple.html – nach Ansatz ist a F m k m y “ { “ ´p { q ¨ genaueres in VL Numerik, – y ist Lsg. der Differentialgleichung k m y y2 ´p { q “ ‚ z.B.: Stabilitat¨ besser, wenn yi 1 yi ∆vi 1 ` “ ` ` – Typeset by FoilTEX – 18 – Typeset by FoilTEX – 19 Exakte Losung¨ der Dgl. Anpassung und Anwendung gegeben k, m, bestimme Funktion y mit k m y y2 diese Modell ist Energie-erhaltend ‚ ´p { q “ ‚ genaueres siehe VL Analysis, z.B. Ansatz von y als tatsachlich¨ wird aber Energie abgegeben (1.uber¨ das ‚ Medium an den Sensor, 2. durch Reibung im – Potenzreihe mit unbestimmten Koeffizienten schwingenden Korper¨ als Warme¨ an die Umgebung) – Linearkombination von Basisfkt. mit unbest. Koeff. Modellierung der Dampfung¨ z.B. durch Reibungskraft wenn man Gluck¨ hat, oder die numerische Losung¨ ‚ ‚ proportional zu Geschwindigkeit FR r v r y1 gesehen hat: “ ¨ “ ¨ Aufstellen und Simulation der Dgl. in Ubung.¨ Ansatz y t cos f t p q “ p ¨ q mit diesem Modell konnen¨ wir beschreiben: wir erhalten die reine harmonische Schwingung ‚ ‚ – Klang einer Saite (Gitarre, Klavier, Cembalo) (nicht Geige) – Klang eines Trommelfells (Fußtrommel, nicht Snare) – Typeset by FoilTEX – 20 – Typeset by FoilTEX – 21 Weitere period. Schwingungen f. Instrumente Gerausch-Instrumente¨ Wirkung der Dampfung¨ kann durch regelmaßige¨ nichtperiodisches Verhalten kann erzeugt werden durch ‚ ‚ Energiezufuhr ausgeschaltet werden ( angeregte ñ – nichtperiodische Schwingung eines phys. Systems Schwingung) z.B. das Anstoßen einer Schaukel z.B. Doppel-Pendel, Mehr-Korper-System¨ Geige: ‚ keine direkte Anwendung als Instrument bekannt, Bewegung des Bogens fuhrt¨ der Saite Energie zu Simulation evtl. fur¨ virtuelle Instrumente nutzlich¨ – Uberlagerung¨ (fast gleichzeitiger Ablauf) sehr vieler regelmaßige¨ Unterbrechung durch Kontaktverlust unterschiedlicher periodischer Schwingungen Bogen–Saite bei zu starker Auslenkung fur¨ zahlreiche (Rhythmus)-Instrumente benutzt, z.B. Blasinstrumente: Maracas (Rumba-Kugel): enthalten viele kleine harte ‚ ˚ Anblasen fuhrt¨ der schwingenden Luftmenge Energie zu Klangkorper,¨ die aneinanderstoßen Snare (kleine Trommel): mehrere Federn, die gegen regelmaßige¨ Unterbrechung durch Blatt (Oboe, Saxofon), ˚ Lippen (Trompete) oder Luftsaule¨ selbst (Orgel, Flote)¨ Fell der Unterseite schlagen (schnarren) – Typeset by FoilTEX – 22 – Typeset by FoilTEX – 23 Chaotische