2.3 Il linguaggio LISP
2.4.2 Il controllo di Csound in Patchwork .1 Csound
In questa sede è opportuno ricordare tre librerie in particolare, Csound/Edit-sco,113 PW-Chant114 e SpData,115 che permettono a Patchwork di dialogare con differenti sistemi di sintesi sonora, Csound e Chant, e di analisi, come ad esempio AudioSculpt.
2.4.2 Il controllo di Csound in Patchwork
2.4.2.1 CsoundCsound è uno dei più diffusi sistemi di sintesi sonora digitale. Esso rientra nella categoria di software per la sintesi basati sulla nozione di separazione tra generazione del suono e segnali di controllo, declinati come ‘orchestra’ e ‘partitura’, e sulle connessioni tra i diversi unit generators (UG), i moduli usati per costruire vari algoritmi di generazione sonora: l’uscita di un UG può essere connessa all’ingresso di qualsiasi altro UG. Esempi di UG sono generatori di segnale – oscillatori, generatori di rumore, generatori di impulsi – ma anche processori di segnale – filtri, riverberi, echi – e operatori quali moltiplicatori o addizionatori. L’origine di questa tipologia di sintesi è da ricondursi al linguaggio Music III, sviluppato nel 1960 dal team guidato da Max Mathews presso il Laboratori Bell. Music III fu seguito da Music IV, scritto in assembly BEFAP, e soprattutto da Music V, punto di approdo della ricerca di Max Mathews. Music V fu scritto in linguaggio Fortran, un linguaggio ‘standard’ che ne ha favorito una diffusione capillare. Da allora, costanti perfezionamenti hanno portato a un numero considerevole di riscritture su piattaforme e linguaggi differenti: per citarne alcune, Music BF, Music , Music , MUS, Cmusic, Common Lisp Music e Csound (tabella 2).
113 Si veda MIKHAÏL MALT, LAURENT POTTIER, Patchwork. Csound/Edit-sco. Library of Modules for Generating Csound scores. Reference, IRCAM – Centre Georges Pompidou, 1996.
114 Francisco Iovino, Mikael Laurson, Laurent Pottier, PW-Chant – Reference, Parigi, IRCAM, 1996.
Program Date
introduced Author(s) Original host computer Language Location Music III 1960 M. Mathews IBM 7090 Assembler Bell Laboratories,
Murray Hill Music IV 1963 M. Mathews
J. Miller IBM 7094 Macro assembler Bell Laboratories, Murray Hill Music IVB 1965 G. Winham
H. Howe IBM 7094 Macro assembler Princeton University, Princeton Music V 1966 M. Mathews
J. Miller GE 645 Fortran IV Bell Laboratories, Murray Hill MUS10 1966 J. Chowning
D. Poole L. Smith
DEC PDP-10 PDP-10
assembler Stanford University, Stanford MUSIGOL
(Music-Algol) 1966 D. MacInnes W. Wulf P. Davis
Burroughs 5500 Burroughs
Algol University of Virginia, Richmond Music 4BF 1967 H. Howe
G. Winham IBM 360 Fortran II and BAL assembler Princeton University, Princeton Music 360 1969 B. Vercoe IBM 360 BAL assembler Princeton University,
Princeton Music 7 1969 H. Howe Xerox
XDS Sigma 7 Assembler Queens College CUNY, Flushing TEMPO 1970 J. Clough IBM 360 BAL assembler Oberlin Conservatory,
Oberlin B6700
Music V 1973 B. Leibig Burroughs B6700 Fortran and Algol University of California at San Diego (UCSD), La Jolla Music 11 1973 B. Vercoe S. Haflich R. Hale C. Howe DEC PDP-11 Macro-11
assembler MIT, Cambridge
MUSCMP 1978 Tovar Foonly 2 (DEC PDP-10 clone)
FAIL
assembler Stanford University, Stanford Cmusic 1980 F. R. Moore
D. G. Loy DEC VAX-11 C UCSD, La Jolla MIX 1982 P. Lansky IBM 370 IBM 360
assembler Princeton University, Princeton Cmix 1984 P. Lansky DEC PDP-11 C Princeton University,
Princeton Music 4C 1985 S. Aurenz J. Beauchamp R. Maher C. Goudeseune DEC VAX-11 (later ported other UNIX computers)
C University of Illinois at Urbana-Champaing
Csound 1986 B. Vercoe
R. Kartstens DEC VAX-11 (later ported to IBM PC, Apple Macintosh etc.)
C MIT, Cambridge
Music 4C 1988 G. Gerrard Apple Macintosh C University of Melbourne, Parkville Common
Lisp Music 1991 W. Schottstaedt NeXT Common Lisp Stanford University, Stanford
Tabella 2 –Software di sintesi basati su UG.116
Nonostante modifiche anche sostanziali a livello di programmazione – dal linguaggio Fortran si è passati ad esempio a C oppure a Common Lisp – il principio di funzionamento che contraddistingue tutta la famiglia Music-N è rimasto pressoché inalterato.
Così come gli altri software derivati dalla famiglia Music-N, la sintesi sonora in Csound richiede la scrittura di due documenti:117 l’orchestra e la ‘partitura’ o score. L’orchestra descrive gli ‘strumenti’ da utilizzare (oscillatori, filtri…) e la natura dei parametri per il loro controllo. Ad esempio:
instr 1
a1 oscil p4, p5, p6 out a1
endin
definisce un oscillatore governato dai parametri p4 (ampiezza), p5 (frequenza) e p6
(dimensione e tipo di tabella che andrà a leggere).
Lo score invece include i valori destinati al controllo degli strumenti definiti dall’orchestra. Si compone di: a) una prima dichiarazione che descrive dimensione e tipo di tabella dell’oscillatore, ad esempio:
f1 0 1024 10 1
descrive una tabella che si attiva all’istante 0, di grandezza 1024, descritta come somma di segnali sinusoidali (subroutine GEN) e con ampiezza delle parziali successive alla prima pari a 0. b) la dichiarazione della partitura, ossia il comportamento di ogni singolo strumento. Nel caso di una sintesi additiva:
;p1 p2 p3 p4 p5 p6
i1 0 3 3000 100 1
i1 0 3 3000 214 1
i1 0 3 3000 335 1
dove p1 richiama lo strumento instr1, p2 indica l’istante iniziale, p3 la durata, p4
l’ampiezza, p5 la frequenza e p6 la tabella dell’oscillatore. In questo caso viene prodotto un segnale costituito da una somma di tre sinusoidi tra loro in rapporto non armonico.
117 Nelle moderne versioni di Csound i file orchestra (.orc) e score (.sco) sono accorpati all’interno di un unico file di testo con estensione .csd.
2.4.2.2 Csound/Edit-sco
La libreria Csound/Edit-sco,118 sviluppata da Laurent Pottier e Mikhail Malt presso l’IRCAM e introdotta nel 1993, fornisce una serie di moduli a Patchwork finalizzati alla generazione degli score per Csound. Essa permette di sfruttare la capacità algoritmica e grafica di Patchwork per manipolare i dati destinati alla sintesi (altezze, ampiezze, durate, funzioni e tabelle). I parametri per la sintesi possono essere ottenuti con modalità differenti, sia utilizzando l’interfaccia grafica ad oggetti, sia mediante i moduli e gli editor grafici per la notazione tradizionale.
L’esempio riportato in figura 25 mostra una patch in Patchwork che va a scrivere un file score per Csound. In questo caso, lo score andrà a controllare un oscillatore ad inviluppo variabile:
instr 1
kenvamp linseg 0, p6, p4, p3-2*p6, p4, p6, 0 ason oscili kenvamp, p5,1
out ason
endin
Figura 25 – Patch per la scrittura dello score di Csound per generare uno spettro armonico mediante sintesi additiva.
La patch è così descritta da Laurent Pottier:
On part d’une note, La2, dont on calcule la fréquence, 220 Hz, avec l’objet mc->f, puis on calcule les dix premiers multiples de cette fréquence avec une fonction qui calcule des séries arithmétiques.
118 Si veda MIKHAÏL MALT, LAURENT POTTIER, PW Csound/Edit-sco – Library of Modules for Generating Csound scores - reference, Parigi, Ircam, 1996.
Le module instrument2 est un module extensible dont chaque entrée correspond à une colonne dans la partition. L’entrée n°1 indique donc le numéro de l’instrument (1), l’entrée n°2 donne la date du début du son (temps = 0”), l’entrée n°3 donne la durée du son (3”) qui sera la durée de chacun des partiels que l’on va additionner. Pour avoir des durées différentes pour chaque partiel, il faut donner une liste de valeurs, au lieu de donner une valeur unique. L’entrée n°4 donne l’amplitude des partiels (ici, l’amplitude maximum de l’onde divisée par le nombre de partiels), l’entrée n°5 donne la liste des fréquences et l’entrée n°6 donne le numéro de la table utilisée pour donner la forme d’onde de chaque partiels.
Le module edit-sco2 produit le fichier partition en regroupant les données de type note et les données de type table. Les données de type table correspondent ici à la description d’une table sinusoïdale.119
L’output della patch è il seguente :
f1 0 1024 10 1 i1 0 3 3276.0 220 1 i1 0 3 3276.0 440 1 i1 0 3 3276.0 660 1 i1 0 3 3276.0 880 1 i1 0 3 3276.0 1100 1 i1 0 3 3276.0 1320 1 i1 0 3 3276.0 1540 1 i1 0 3 3276.0 1760 1 i1 0 3 3276.0 1980 1 i1 0 3 3276.0 2200 1 e
dove f1 definisce la tabella – in questo caso l’oscillatore genera sinusoidi – mentre le righe di codice i1 definiscono i parametri delle singole parziali, tra loro in rapporto armonico.