Musica Elettronica e Sound Design

"Questo libro di Musica Elettronica e Sound Design proprio lo strumento didattico ideale per le nuove gener azionidi musicisti, in quanto riesce sempre a creare un perfetto equilibrio fr a saperi teorici e realizzazioni pr atiche. (...) Gliautori trasformano il software MaxMSP in un completo labor atorio di liuteria elettronica, partendo dai primi suonidellelettronica analogica, per approfondire le principali tecniche di sintesi e di elabor azione dei suoni, realizzandostrumenti virtuali e di inter azione, progr ammando controlli gestuali per lesecuzione dal vivo , creando sistemi didiffusione e di spazializzazione per lascolto . La didattica diventa in questo modo inter attiva in quanto il labor atoriovirtuale funziona in tempo reale e consente di ascoltare passo dopo passo il processo realizzativo , verificandopuntualmente il proprio oper ato. In conclusione questo libro presenta tutte le car atteristiche per diventare il testo diriferimento dei corsi di musica elettronica." (dalla prefazione di Alvise Vidolin)

Questo il primo volume di un sistema didattico organico in tre tomi. Ad ogni capitolo di teoria corrisponde un capitolodi pratica con il software MaxMSP (uno dei pi potenti e affidabili software per l'elaborazione del suono in tempo reale,per Windows e Mac OSX) e una sezione online: in questo modo lo studente acquisisce conoscenze, abilit e competenzeteorico-pratiche in modo integrato. Il percorso di questo volume pu essere svolto in auto-apprendimento oppure sottola guida di un insegnante . ideale quindi per chi inizia da zero, ma utilissimo anche per chi voglia approfondire lapropria competenza nel campo del sound design e della musica elettronica.

ALESSANDRO CIPRIANI coautore del testo Il Suono Virtuale sulla programmazione in CSound pubblicato anchein inglese, e dei primi corsi online sulla sintesi del suono in Europa. Le sue composizioni sono state eseguite e premiatenei maggiori festival e concorsi internazionali di musica elettronica (Synthse Bourges , International Computer MusicConference etc.) e pubblicate da Computer Music Journal, ICMC , CNI, etc. titolare della Cattedr a di MusicaElettronica del Conserv atorio di F rosinone e socio fondatore di Edison Studio . membro dell'Editorial Board dellarivista Organised Sound (Cambridge University Press). Ha tenuto seminari in numerose universit europee e americane(Univ. of California, Sibelius Academy Helsinki, Accademia di S.Cecilia Roma etc.).

MAURIZIO GIRI docente in Composizione ed insegna tecniche di progr ammazione con MaxMSP nei Conservatoridi Roma e F rosinone. Scrive musica strumentale , elettroacustica e computer music. Si occupa di musica elettronica edi nuove tecnologie applicate alla multimedialit, allelaborazione digitale del suono e del video e alla composizionemusicale. Ha scritto applicazioni per la composizione algoritmica e il live electronics . Ha pubblicato diversi tutorial suMaxMSP in riviste specializzate. stato artista residente a P arigi (Cit Internationale des Arts) e a Lione (GRAME). membro associato dellInstitut Nicod alla cole Normale Suprieure di P arigi dove sta prepar ando in collaborazionecon altri docenti un testo di filosofia del suono: Knowledge of Sound.

Argomenti trattatiSintesi ed Elaborazione del Suono - Frequenza, Ampiezza e Forma dOnda - Inviluppie Glissandi - Sintesi Additiva e Sintesi Vettoriale - Sorgenti di Rumore - Filtri - SintesiSottrattiva - Realizzazione di Sintetizzatori Virtuali - Equalizzatori, Impulsi e CorpiRisonanti - Segnali di Controllo e LFO - Tecniche di Programmazione con MaxMSP

9 788890 026157

ISBN 8890026154 -4

www.virtual-sound.com

Alessandro Cipriani Maurizio Giri

Musica Elettronica e Sound DesignTeoria e Pratica con MaxMSP volume 1

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MusicaElettronica

Teoria e Pratica con MaxMSP volume 1

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e Sound Design

Estratto da "Musica Elettronica e Sound Design" di Alessandro Cipriani e Maurizio Giri ConTempoNet - Tutti i diritti riservati


Questo un estratto del libro:

MUSICA ELETTRONICA E SOUND DESIGNTeoria e Pratica con MaxMSP - Volume 1

per maggiori informazioni:

www.virtual-sound.com


CIPRIANI A. - GIRI M.MUSICA ELETTRONICA e SOUND DESIGNTeoria e Pratica con MaxMSPVol. 1ISBN 88-900261-5-4

Copyright 2009 - ConTempoNet s.a.s., Roma

Realizzazione figure: Gabriele CappellaniRealizzazione esempi interattivi: Francesco RosatiRealizzazione indice analitico: Salvatore MudanConsulenza glottodidattica: Damiano De Paola

Tutti i diritti sono riservati a norma di legge e a norma delle convenzioni inter-nazionali. Nessuna parte di questo libro pu essere riprodotta, memorizzara otrasmessa in qualsiasi forma o mezzo elettronico, meccanico, fotocopia, regi-strazione o altri, senza lautorizzazione scritta dellEditore. Gli autori e leditorenon si assumono alcuna responsabilit, esplicita o implicita, riguardante i pro-grammi o il contenuto del testo. Gli autori e leditore non potranno in alcuncaso essere ritenuti responsabili per incidenti o conseguenti danni che derivinoo siano causati dalluso dei programmi o dal loro funzionamento.

Nomi e Marchi citati nel testo sono generalmente depositati o registrati dallerispettive case produttrici.

Stampato in ItaliaConTempoNet s.a.s., Roma

www.virtual-sound.comwww.contemponet.com


INDICE

Prefazione di Alvise Vidolin VIIIntroduzione e dedica IX

Capitolo 1T - TEORIAINTRODUZIONE ALLA SINTESI DEL SUONOCONTRATTO FORMATIVO 2

1.1 Sintesi ed elaborazione del suono 31.2 Frequenza, ampiezza e forma donda 71.3 Variazioni di frequenza e ampiezza nel tempo: inviluppi e glissandi 241.4 Rapporto tra frequenza e intervallo musicale 341.5 Cenni sulla gestione dei suoni campionati 371.6 Cenni sul panning 39

Concetti di base 43Glossario 45

Capitolo 1P - PRATICASINTESI DEL SUONO CON MAXMSPCONTRATTO FORMATIVO 50

1.1 Primi passi con MaxMSP 511.2 Frequenza, ampiezza e forma donda 671.3 Variazioni di frequenza e ampiezza nel tempo: inviluppi e glissandi 781.4 Rapporto tra frequenza e intervallo musicale 921.5 Cenni sulla gestione dei suoni campionati 971.6 Cenni sul panning 1031.7 Altre caratteristiche di MaxMSP 105

Lista comandi principali 116Lista oggetti MaxMSP 119Lista comandi, attributi e parametri per oggetti MaxMSP specifici 124Glossario 125

Interludio A - PRATICAPROGRAMMAZIONE CON MAXMSPCONTRATTO FORMATIVO 130

IA.1 Max e i numeri: Gli operatori binari 131IA.2 Generazione di numeri casuali 137IA.3 Gestione del tempo: metro 142IA.4 Subpatch e abstraction 144IA.5 Altri generatori random 151IA.6 Gestire i messaggi con trigger 156IA.7 Oggetti per gestire le liste 159IA.8 Il message box e gli argomenti variabili 164IA.9 Inviare sequenze di bang: loggetto uzi 170IA.10 Send e receive 170

Lista oggetti MaxMSP 179Lista comandi, attributi e parametri per oggetti MaxMSP specifici 181Glossario 183

IIIEstratto da "Musica Elettronica e Sound Design" di Alessandro Cipriani e Maurizio Giri ConTempoNet - Tutti i diritti riservati

Capitolo 2T - TEORIASINTESI ADDITIVA E SINTESI VETTORIALECONTRATTO FORMATIVO 186

2.1 Sintesi additiva a spettro fisso 1872.2 Battimenti 2122.3 Dissolvenza incrociata di tabelle: sintesi vettoriale 2202.4 Sintesi additiva a spettro variabile 222

Concetti di base 226Glossario 227Discografia 229

Capitolo 2P - PRATICASINTESI ADDITIVA E SINTESI VETTORIALECONTRATTO FORMATIVO 232

2.1 Sintesi additiva a spettro fisso 2332.2 Battimenti 2472.3 Dissolvenza incrociata di tabelle: sintesi vettoriale 2512.4 Sintesi additiva a spettro variabile 257

Lista oggetti MaxMSP 286Lista comandi, attributi e parametri per oggetti MaxMSP specifici 288Glossario 289

Capitolo 3T - TEORIAGENERATORI DI RUMORE, FILTRI E SINTESI SOTTRATTIVACONTRATTO FORMATIVO 292

3.1 Sorgenti per la sintesi sottrattiva 2933.2 Filtri passa-basso, passa-alto, passa-banda ed elimina-banda 2983.3 Il fattore Q o fattore di risonanza 3063.4 Gli ordini dei filtri e collegamento in serie 3083.5 La sintesi sottrattiva 3163.6 Lequazione dei filtri digitali 3203.7 Filtri collegati in parallelo ed equalizzatori grafici 3283.8 Altre applicazioni del collegamento in serie: equalizzatori parametrici e

filtri shelving 3363.9 Altre sorgenti per la sintesi sottrattiva: impulsi e corpi risonanti 339

Concetti di base 344Glossario 347Discografia 352

Capitolo 3P - PRATICAGENERATORI DI RUMORE, FILTRI E SINTESI SOTTRATTIVACONTRATTO FORMATIVO 354

3.1 Sorgenti per la sintesi sottrattiva 3553.2 Filtri passa-basso, passa-alto, passa-banda ed elimina-banda 3603.3 Il fattore Q o fattore di risonanza 3653.4 Gli ordini dei filtri e collegamento in serie 3713.5 La sintesi sottrattiva 3823.6 Lequazione dei filtri digitali 392

IV

Indice


3.7 Filtri collegati in parallelo ed equalizzatori grafici 3963.8 Altre applicazioni del collegamento in serie: equalizzatori parametrici e

filtri shelving 4013.9 Altre sorgenti per la sintesi sottrattiva: impulsi e corpi risonanti 404

Lista oggetti MaxMSP 414Lista attributi ed etichette per oggetti MaxMSP specifici 417

INTERLUDIO B - PRATICAALTRI ELEMENTI DI PROGRAMMAZIONE CON MAXMSPCONTRATTO FORMATIVO 420

IB.1 Cenni sul MIDI 421IB.2 Loperatore modulo e la ricorsione 424IB.3 Smistare segnali e messaggi 431IB.4 Gli operatori relazionali e loggetto select 433IB.5 Scomporre una lista, loggetto iter 438IB.6 Loop di dati 440IB.7 Generare una lista random 444IB.8 Calcoli e conversioni con Max 445IB.9 Utilizzo di tabelle per gli inviluppi: lo Shepard tone 452

Lista oggetti MaxMSP 465Lista attributi e messaggi per oggetti MaxMSP specifici 467Glossario 468

Capitolo 4T - TEORIASEGNALI DI CONTROLLOCONTRATTO FORMATIVO 470

4.1 Segnali di controllo: il panning stereofonico 4714.2 DC Offset 4724.3 Segnali di controllo per la frequenza 4744.4 Segnali di controllo per lampiezza 4764.5 Modulazione del duty cycle (Pulse width modulation) 4774.6 Segnali di controllo per i filtri 4784.7 Altri generatori di segnali di controllo 4814.8 Segnali di controllo: il panning multicanale 483

Concetti di base 485Glossario 487

Capitolo 4P - PRATICASEGNALI DI CONTROLLOCONTRATTO FORMATIVO 490

4.1 Segnali di controllo: il panning stereofonico 4914.2 DC Offset 4934.3 Segnali di controllo per la frequenza 4944.4 Segnali di controllo per lampiezza 4994.5 Modulazione del duty cycle (Pulse width modulation) 5014.6 Segnali di controllo per i filtri 5024.7 Altri generatori di segnali di controllo 5044.8 Segnali di controllo: il panning multicanale 507

V

Musica elettronica e Sound Design - Indice


Lista oggetti MaxMSP 520Lista attributi ed etichette per oggetti MaxMSP specifici 520Glossario 521

Bibliografia 523

Indice analitico 525

VI

Indice


PREFAZIONEdi Alvise Vidolin

Il libro di Alessandro Cipriani e Maurizio Giri Musica Elettronica e Sound Design un solido testo didattico che si rivolge alle persone desiderose di capire cosasia la musica elettronica, partendo dallesperienza diretta sul suono e sulle suetecniche di sintesi, di elaborazione e di controllo che hanno segnato lo sviluppodi questa disciplina per farla diventare, come diceva Luciano Berio, parte delpensare musicale di tutti i giorni. E un libro in un certo senso controcorrenteperch non rincorre gli effetti speciali preconfezionati che hanno decretato ilsuccesso commerciale di molti strumenti musicali elettronici: fornisce invece allostudente il metodo, gli strumenti teorici e la prassi operativa non solo per otte-nere uno specifico effetto, ma soprattutto per inventarne di originali e rea-lizzati in funzione delle proprie esigenze musicali. Gli autori trasformano in metodo didattico la filosofia dei cos detti strumentimusicali aperti che ha caratterizzato la nascita della musica elettronica. Questatipologia di strumenti consentiva un nuovo sistema di produzione musicale,basato su elementi componibili, mediante il quale il compositore poteva crea-re in maniera completa la sua musica, fino alla realizzazione sonora definitiva,che veniva memorizzata su nastro magnetico per le audizioni acusmatiche inconcerto. Purtroppo le tecnologie analogiche dei pionieri della musica elettroni-ca non consentivano di realizzare dal vivo la complessit musicale richiesta daicompositori e si dovette attendere lo sviluppo dellinformatica in tempo reale pervedere realizzato questo desiderio. Uno dei programmi che ha efficacementecontribuito a questo sviluppo stato Max, sviluppato allIRCAM da MillerPuckette verso la met degli anni 80. Fin dalle prime versioni Max ha fornito imezzi per un libero controllo dal vivo di qualsiasi dato MIDI e in quelle successi-ve, con laggiunta di MSP, il controllo si esteso ai segnali audio e in tempi pirecenti, con lavvento di Jitter, anche ai segnali video. La caratteristica che rendeMaxMSP particolarmente efficace per la realizzazione di qualsiasi produzionemusicale, sia in laboratorio, sia live, la sua concezione aperta. Lapertura sta nelfatto che non fornisce ambienti musicali predefiniti, che inevitabilmente invec-chiano con lavvento delle nuove mode, bens fornisce gli oggetti per costruirelambiente musicale richiesto dalla composizione che si vuole creare e/o esegui-re. E non un caso che Cipriani e Giri abbiano scelto proprio MaxMSP come stru-mento operativo per le esercitazioni pratiche che affiancano in maniera costan-te ed approfondita le parti teoriche del libro, ampliandone le potenzialit conlibrerie di abstraction scaricabili dal sito del libro assieme ad altri utili materiali.Ovviamente i musicisti che sono abituati a scegliere un nuovo strumento elet-tronico in base ai risultati musicali immediati che questo offre, resteranno delu-si da tale approccio, ma se avranno la pazienza di ampliare le proprie cono-scenze sul suono, di entrare nella logica della programmazione ad oggetti e dilavorare cercando di raggiungere un obiettivo piuttosto che affidarsi alla sceltadi effetti sonori preconfezionati, scopriranno le infinite potenzialit offerte daiprogrammi informatici aperti di cui MaxMSP un valido esempio. Questa concezione aperta un punto cruciale per lapprendimento della musi-ca elettronica: il metodo che consente a tale disciplina di inserirsi a pieno tito-

VII

Musica Elettronica e Sound Design - Prefazione


lo allinterno della tradizione didattica della musica, affiancandosi ai metodi ana-litici e alle prassi esecutive dei corsi tradizionali di composizione e di strumento.Daltra parte lo studio della musica non pu prescindere dallo studio del suononelle sue varie dimensioni, integrando la ricca tradizione acustica con i nuovisaperi e i diversi metodi della musica elettronica. In altri termini il musicista devestudiare il suono non solo come dato teorico astratto, ma deve soprattutto assi-milarlo attraverso lesperienza sensibile, mettendo continuamente a confrontolelemento teorico e lesperienza percettivo-musicale. Questo libro di Musica Elettronica e Sound Design proprio lo strumento didat-tico ideale per le nuove generazioni di musicisti, in quanto riesce sempre a crea-re un perfetto equilibrio fra saperi teorici e realizzazioni pratiche. Lopera, arti-colata in tre volumi, adotta un metodo didattico organico con una concezioneaperta e interattiva dellinsegnamento che si rivela efficace sia per una didatticagestita dal docente sia per lautoapprendimento. Per molte esercitazioni prati-che gli autori trasformano MaxMSP in un completo laboratorio di liuteria elet-tronica, partendo dai primi suoni dellelettronica analogica, per approfondire leprincipali tecniche di sintesi e di elaborazione dei suoni, realizzando strumentivirtuali e di interazione, programmando controlli gestuali per lesecuzione dalvivo, creando sistemi di diffusione e di spazializzazione per lascolto. La didatti-ca diventa in questo modo interattiva in quanto il laboratorio virtuale funzionain tempo reale e consente di ascoltare passo dopo passo il processo realizzativo,verificando puntualmente il proprio operato. In conclusione questo libro presenta tutte le caratteristiche per diventare il testodi riferimento dei corsi di musica elettronica dei Conservatori italiani e non solo,proseguendo il cammino iniziato con successo da Il suono virtuale, scritto sem-pre da Alessandro Cipriani a quattro mani con il compianto Riccardo Bianchini.

Alvise VidolinVenezia 08/09/2009

VIII

Prefazione


INTRODUZIONE

Questo il primo di una serie di 3 volumi sulla sintesi e lelaborazione digitaledel suono. Il piano dellopera prevede anche: - un secondo volume che tratta diversi temi fra cui laudio digitale, i proces-

sori di dinamica, le linee di ritardo, il riverbero e la spazializzazione, il pro-tocollo MIDI e il tempo reale;

- un terzo volume che concerne le tecniche di sintesi non lineare (come AMe FM), la sintesi granulare, lanalisi e risintesi, i modelli fisici e la composi-zione con mezzi informatici.

LIVELLO RICHIESTOTutti i volumi alternano parti teoriche a sezioni di pratica al computer, che vannostudiate in stretta connessione. Questo primo volume pu essere utilizzato dautenti di diverso livello di preparazione. Il livello minimo richiesto per chi inizia a studiare il Vol.1 comprende: - i primi rudimenti di teoria musicale (note, scale, accordi etc.) - una competenza di base nellutilizzo di un computer (saper salvare un file,

copiare, cancellare etc.).Il testo va studiato alternando ogni capitolo di teoria a quello corrispettivo dipratica incluse le attivit al computer. La parte teorica non sostitutiva di testiteorici sulla sintesi. Si tratta, invece, di un indispensabile compendio teorico allavoro pratico di programmazione e di invenzione di suoni al computer, ed parte quindi di un sistema didattico organico. Il percorso di questo volume puessere svolto in auto-apprendimento oppure sotto la guida di un insegnante.

I TEMPI DI APPRENDIMENTOI tempi di apprendimento, come ovvio, sono diversi da persona a persona. Inparticolare daremo conto di tempi di mero riferimento nelle due modalit: auto-appendimento e apprendimento sotto la guida di un docente esperto.

Auto-apprendimento (300 ore globali di studio individuale)

Capitoli Argomento Totale ore 1T+1P+IA Sintesi del suono 1002T+2A Sintesi Additiva 603T+3P+IB Sottrattiva e filtri 1104T+4P Segnali di Controllo 30

Apprendimento con docente (corso di 60 ore in classe + 120 di studio individuale)

Capitoli Argomento Lezioni Feedback Studio Totale ore1T+1P+IA Sintesi del suono 16 4 40 602T+2P Sintesi Additiva 10 2 24 363T+3P+IB Sottrattiva e filtri 18 4 44 664T+4P Segnali di controllo 5 1 12 18

IX

Musica Elettronica e Sound Design - Introduzione


GLI ESEMPI INTERATTIVIIl percorso della parte teorica accompagnato da molti esempi interattivi repe-ribili sul sito www.virtual-sound.com/libro_demo. Utilizzando questi esem-pi, si pu fare esperienza immediata del suono e della sua creazione ed elabo-razione senza aver ancora affrontato alcun lavoro pratico di programmazione.In questo modo lo studio della teoria sempre in connessione con la percezio-ne del suono e delle sue possibili modificazioni. Far interagire percezione econoscenza nello studio del sound design e della musica elettronica stato dasempre un nostro obiettivo, e questo criterio guida lintera opera didattica, com-prensiva anche di ulteriori materiali online che verranno man mano aggiornatied ampliati.

TEORIA E PRATICALimpostazione didattica basata proprio sullinterazione (per noi imprescindi-bile) fra teoria e pratica. Uno dei problemi nel campo dellelaborazione delsuono, infatti, quello di avere esperti di teoria che normalmente non si tro-vano ad affrontare problemi concreti riguardanti la pratica dellinvenzione delsuono, e persone (molto pi numerose) che amano lavorare al computer con isuoni, ma che spesso hanno una scarsa coscienza tecnico-teorica di cosa stia-no facendo, e una scarsa capacit di modificare ci che i software che utilizza-no li costringono a fare. Il mercato propone sempre pi oggetti tecnologicimeravigliosi, ma difficili da personalizzare. Uninformazione spesso approssi-mativa e poco sistematica, unita alla rapida obsolescenza dei sistemi, contri-buisce a mantenere gli utenti in una (apparentemente piacevole) ignoranza, equindi in una condizione di scarsa libert, costringendoli, in un certo senso, adusare le macchine e il software che acquistano in modo superficiale e adaggiornarle continuamente spesso senza averne compreso la natura profonda.In questo senso intraprendere lo studio di questo libro significa anche iniziaread acquisire una maggiore consapevolezza delluso dei software commerciali disintesi ed elaborazione del suono.

LIMPOSTAZIONE DIDATTICASulla base dei concetti appena esposti, abbiamo pensato di colmare il vuoto diinformazione riguardante questa materia, avanzando nella direzione intrapre-sa da Cipriani e Bianchini con il testo Il Suono Virtuale, dedicato alla sintesied elaborazione del suono. La differenza con quel testo grande, sia per laqualit degli esempi proposti, sia perch limpostazione didattica completa-mente diversa. Esiste pochissima bibliografia sulla metodologia didattica dellamusica elettronica. A questo scopo abbiamo riflettuto sulla possibilit di appro-fondire questa tematica e progettare finalmente un sistema didattico organico,mutuando alcune idee e tecniche dalla didattica delle lingue straniere, in mododa sviluppare una concezione pi aperta e interattiva dellinsegnamento e del-lapprendimento. Per questo abbiamo inserito, oltre agli esempi interattivi, anche contratti for-mativi per ogni capitolo, attivit di ascolto e analisi, test, glossari, indicazio-ni discografiche e introduzioni storiche (online) oltre a tante altre novit con-tenute nei capitoli di pratica come le attivit di sostituzione di parti di algo-ritmi, correzione, completamento e analisi di algoritmi, costruzione di nuovi

X

Introduzione


algoritmi, compiti di reverse engineering (cio, a partire dallascolto di unsuono, cercare di inventare un algoritmo che possa creare un suono simile aquello ascoltato). Il sistema, composto da 3 volumi e una sezione online multi-piattaforma, e la teoria costruita in modo tale da poter fare da basea possibili altri testi di pratica basati su software diversi, utilizzando lo stessopercorso didattico.

MAXMSPLa parte pratica del libro basata sul software MaxMSP. Questo programma,scritto originariamente da Miller Puckette, stato sviluppato ed esteso da DavidZicarelli, ed prodotto dalla sua societ Cycling 74 (www.cycling74.com).MaxMSP un ambiente grafico interattivo per la musica, laudio e il multime-dia. E usato in tutto il mondo da musicisti, compositori, sound designer, artistimultimediali etc. ed diventato, di fatto, uno standard per la creativit tecno-logicamente evoluta in ambito musicale e visivo.E un linguaggio di programmazione interamente grafico, ed quindi relativa-mente facile da apprendere pur essendo molto potente.In MaxMSP si creano programmi connettendo tra loro degli oggetti grafici.Questi oggetti possono eseguire dei calcoli, produrre o elaborare suoni, creareimmagini, o essere usati come interfaccia grafica. Si possono cos realizzare sin-tetizzatori, campionatori, riverberi, effetti, e molto altro.In pratica viene adottata la metafora del synth modulare: ciascun modulo svol-ge una particolare funzione e passa le informazioni ai moduli a cui connesso.La differenza che con MaxMSP si pu lavorare ad un livello di dettaglio impen-sabile per un sintetizzatore gi pronto per luso (hardware o software che sia).

INDICAZIONI PRATICHEA corredo di questo libro sono stati realizzati molti materiali assolutamente indi-spensabili per procedere nellapprendimento: esempi interattivi, patch (ovveroprogrammi scritti in MaxMSP), sound file, estensioni di libreria e altri materiali disupporto si trovano tutti allindirizzo www.virtual-sound.com/libro_demo.

Esempi InterattiviDurante lo studio della teoria, prima di affrontare la parte pratica, importanteutilizzare gli esempi interattivi. Lavorare con questi esempi sar di notevole aiutoper affrontare poi la parte pratica relativa allargomento trattato.

File di esempioI file di esempio (patch), sono utilizzabili con il software MaxMSP 5 o superiore,scaricabile dal sito ufficiale www.cycling74.com.

Alternanza di Teoria e PraticaNel libro i capitoli di teoria si alternano ai capitoli di pratica. Il lettore si troverquindi ad affrontare tutto un capitolo di teoria per poi passare al corrispettivocapitolo di pratica (ad esempio tutto il capitolo 1T e poi tutto il capitolo 1P). Inalternativa pu scegliere di leggere un paragrafo di teoria e subito dopo il para-grafo corrispondente di pratica per poi passare al paragrafo successivo (adesempio 1.1T e 1.1P, poi 1.2T e 1.2P etc.).

XI



Gli InterludiDa notare che fra il primo e il secondo capitolo, e fra il terzo e il quarto capi-tolo ci sono 2 interludi tecnici, rispettivamente lInterludio A e lInterludioB, dedicati specificamente al linguaggio MaxMSP e non legati ai temi trattatinella teoria, ma ugualmente necessari per procedere nel percorso tracciato nellibro. Dopo aver affrontato la teoria e la pratica del primo capitolo, prima dipassare al secondo capitolo fondamentale studiare linterludio A. Ci vale,ovviamente anche per linterludio B, da studiare subito dopo aver completatoi capitoli 3T e 3P.

Lapprendimento di MaxMSPLapprendimento di MaxMSP (e in generale della sintesi ed elaborazione delsuono) richiede applicazione e concentrazione. Al contrario di molti softwarecommerciali, infatti, MaxMSP consente una flessibilit massima nella program-mazione, e quindi consente una grande libert a chi programma gli algoritmi;ma per poter usufruire di questa libert fondamentale evitare di saltare i pas-saggi consigliati nel libro e procedere in modo sistematico. Un apprendimentointuitivo o a salti d scarsi risultati in MaxMSP, specialmente allinizio del per-corso di apprendimento. Questo software un vero e proprio "strumento musi-cale" e va studiato come si studierebbe uno strumento tradizionale (ad esempioun violino); necessario cio utilizzarlo con continuit, partendo dagli esercizi dibase e affrontando via via le tecniche pi complesse per evitare di dimenticarele conoscenze e di perdere le abilit acquisite. Solo cos sar possibile arrivare auna vera padronanza del programma.

Bibliografia e sitografiaSi scelto di inserire nel testo soltanto una bibliografia assolutamente essenzia-le, e i riferimenti bibliografici relativi ai testi citati nel libro. Una bibliografia picompleta e una sitografia disponibile online.

Prima di cominciarePer iniziare a lavorare con questo testo necessario scaricare il programma EsempiInterattivi che si trova alla pagina di supporto www.virtual-sound.com/libro_demo.Durante la lettura dei capitoli di teoria si far costante riferimento agli esempicontenuti in questa applicazione.Per affrontare la parte pratica invece necessario aver installato il programmaMaxMSP, reperibile al sito www.cycling74.com. Bisogna inoltre scaricare lalibreria Virtual Sound Macros dalla pagina di supporto di questo testo(www.virtual-sound.com/libro_demo); nella stessa pagina troverete istruzionidettagliate sulla procedura da seguire per la corretta installazione di MaxMSPe della libreria nel documento Come Installare e Configurare MaxMSP.Sempre a partire dalla pagina di supporto troverete le patch (programmiMaxMSP) relative a tutti i capitoli di pratica e i file audio per gli esercizi direverse engineering.

XII

Introduzione


RINGRAZIAMENTISi ringraziano: Gabriele Cappellani, Salvatore Mudan e Francesco Franz Rosati per il loropaziente e lungo lavoro;Eugenio Giordani, Giuseppe Emanuele Rapisarda, Fausto Sebastiani e AlviseVidolin per la loro disponibilit.

DEDICAQuesto testo dedicato a Riccardo Bianchini, che avrebbe voluto realizzareanche questopera didattica, ma che purtroppo prematuramente scomparsoprima che il lavoro iniziasse. Abbiamo raccolto alcuni suoi materiali (anche ine-diti), li abbiamo editati e citati in alcuni paragrafi di teoria. Questo stato unmodo, idealmente, per avere Riccardo ancora con noi. Un ringraziamento parti-colare va ad Ambretta Bianchini, per la grande disponibilit e sensibilit dimo-strataci in questi anni di lavoro.

Buona lettura, Alessandro Cipriani e Maurizio Giri

XIII



INTR

OD

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TESI

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O

INTRODUZIONE ALLA SINTESI DEL SUONO

1.1 SINTESI ED ELABORAZIONE DEL SUONO1.2 FREQUENZA AMPIEZZA E FORMA DONDA1.3 VARIAZIONI DI FREQUENZA E AMPIEZZA NEL TEMPO: INVILUPPI E

GLISSANDI1.4 RAPPORTO TRA FREQUENZA E INTERVALLO MUSICALE1.5 CENNI SULLA GESTIONE DEI SUONI CAMPIONATI1.6 CENNI SUL PANNING

1T


PREREQUISITI PER IL CAPITOLO CONOSCENZE DI BASE DEGLI STRUMENTI INFORMATICI

(OPERAZIONI BASE, GESTIONE DELLE CARTELLE, SCHEDA AUDIO ETC.) CONOSCENZA MINIMA DELLA TEORIA MUSICALE (SEMITONI, OTTAVE, TEMPI ETC.)

OBIETTIVICONOSCENZE CONOSCERE I PERCORSI MEDIANTE I QUALI SI REALIZZA LA SINTESI E LELABORAZIONE

DEL SUONO

CONOSCERE I PARAMETRI PRINCIPALI DEL SUONO E LE LORO CARATTERISTICHE CONOSCERE LE CODIFICHE DELLALTEZZA E DELLINTENSIT CONOSCERE I RAPPORTI FRA GLI INTERVALLI MUSICALI NEI DIVERSI SISTEMI DI ACCORDATURA CONOSCERE I DIVERSI FORMATI DEI FILE AUDIOABILIT SAPER INDIVIDUARE ALLASCOLTO MUTAMENTI DI FREQUENZA E DAMPIEZZA E SAPERNE

DESCRIVERE LE CARATTERISTICHE

SAPER INDIVIDUARE LE VARIE FASI DELLINVILUPPO DI UN SUONO O DI UN SUONO GLISSATO

CONTENUTI SINTESI ED ELABORAZIONE DEL SUONO AL COMPUTER TIMBRO, ALTEZZA E INTENSIT DI UN SUONO: (TEORIA) GLISSANDO E INVILUPPO DAMPIEZZA: (TEORIA) RAPPORTI TRA FREQUENZE, ALTEZZE E CODIFICHE MIDI USO DI SUONI CAMPIONATI (CENNI)

TEMPI - CAP.1 (TEORIA E PRATICA) + INTERLUDIO AAUTODIDATTI

PER 300 ORE GLOBALI DI STUDIO INDIVIDUALE (VOL. I, TEORIA E PRATICA): CA. 100 ORECORSI

PER UN CORSO GLOBALE DI 60 ORE IN CLASSE + 120 DI STUDIO INDIVIDUALE(VOL. I, TEORIA E PRATICA):

CA. 16 ORE FRONTALI + 4 DI FEEDBACK CA. 40 DI STUDIO INDIVIDUALE

ATTIVIT ESEMPI INTERATTIVI

VERIFICHE TEST A RISPOSTE BREVI TEST CON ASCOLTO E ANALISI

SUSSIDI DIDATTICI CONCETTI DI BASE - GLOSSARIO - UN PO DI STORIA

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NTR

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1T

1.1 SINTESI ED ELABORAZIONE DEL SUONO

Lintroduzione dellelettronica e, soprattutto, del computer nella musica ha con-sentito a compositori e musicisti di gestire e manipolare i suoni con una preci-sione e una libert impensabili con i soli mezzi acustici.Grazie alluso del computer infatti possibile modellare il suono in ogni modoimmaginabile; si dice spesso che mentre il compositore tradizionale componecon i suoni, il compositore elettronico compone i suoni, ovvero entra nel suono,nelle sue componenti elementari, creandole e trasformandole a suo piacimento.La stessa cosa avviene, per fare un parallelo, nella grafica e nellanimazione: gra-zie al computer possibile creare immagini e sequenze filmate estremamenterealistiche, che sarebbe difficile produrre con altri mezzi. Attualmente quasi tuttigli effetti speciali al cinema sono realizzati con il computer, e sempre pi spessoi personaggi virtuali recitano al fianco di attori in carne ed ossa.Il segreto di questa flessibilit sta nel passaggio dal mondo analogico (quellodegli oggetti concreti) a quello digitale (ovvero dei numeri): il processo di digi-talizzazione consiste appunto nel trasformare uninformazione (un testo, unsuono, unimmagine) in numeri.1 Una volta che unimmagine o un suono sonostati convertiti in una sequenza numerica, possono subire qualunque tipo di tra-sformazione, perch i numeri, grazie a secoli di sviluppo delle tecniche mate-matiche, possono essere trasformati e manipolati in qualsiasi modo.

Questo testo si concentrer essenzialmente su due aspetti: la sintesi e lelabora-zione del suono.

- La sintesi del suono (sound synthesis) si riferisce alla generazione elettronicadi un suono. In pratica si tratta della possibilit di creare un suono sulla base dialcuni parametri scelti in funzione del risultato sonoro che si vuole ottenere.

- Lelaborazione del suono, o del segnale, (signal processing) si riferisce ai pro-cessi utilizzati per modificare un suono gi esistente, ad esempio un suono diuna chitarra che abbiamo precedentemente registrato, un suono generato conuna particolare tecnica di sintesi, etc.

SINTESI DIGITALE DEL SUONOPer ottenere qualsiasi tipo di suono utilizzando un linguaggio di programmazio-ne per la sintesi e lelaborazione del suono, scriveremo nel computer le infor-mazioni sul tipo di macchina virtuale che vogliamo costruire (realizzeremocio un algoritmo2 ) e le operazioni che questa macchina deve compiere.

3

Capitolo 1T - Generatori di rumore, filtri e sintesi sottrattiva

1 Approfondiremo questo concetto nel corso del capitolo.2 Un algoritmo un procedimento che comporta una serie ordinata di istruzioni elementari: questeistruzioni, eseguite in successione, permettono di risolvere un problema, di ottenere un risultato.Informalmente possiamo dire che anche una ricetta di cucina un algoritmo; si tratta infatti di unaserie di istruzioni che danno come risultato una pietanza. In informatica un algoritmo unasequenza di istruzioni scritta in un particolare linguaggio di programmazione che permette alcomputer di svolgere un compito definito.


Una volta scritte queste istruzioni, chiederemo al programma (MaxMSP oaltri) di eseguirle e di creare un flusso di dati numerici in cui sono rappresen-tate digitalmente3 tutte le caratteristiche del suono o dei suoni che abbiamorichiesto. Tra la generazione di questo flusso di dati digitali e lascolto delsuono avviene unaltra operazione fondamentale che richiede una schedaaudio. La scheda legge i dati digitali e li trasforma in segnale elettrico cheviene inviato allamplificatore e poi agli altoparlanti. In questo caso la schedaopera una conversione da digitale ad analogico (D/A), cio ci consente diascoltare dei suoni le cui caratteristiche sono scritte in un flusso di dati digi-tali (fig. 1.1).

fig. 1.1: sintesi in tempo reale

Questi dati possono anche essere memorizzati in un file audio che verr salvatonel nostro hard disk, per permettere una riesecuzione dei dati stessi o una loroelaborazione. Quando il flusso dei dati va direttamente alla scheda audio si hauna sintesi in tempo reale (real time), quando invece i dati vengono salvati inun file audio senza essere contemporaneamente inviati alla scheda si ha unasintesi in tempo differito (non-real time o offline), vedi fig. 1.2.

fig. 1.2: sintesi in tempo differito e successivo ascolto

1.1

4

Paragrafo 1.1 - Sintesi ed elaborazione del suono Teoria

algoritmo

programma

scheda audio D/A

amplificatore

algoritmo

programma

file audio

scheda audio D/A

amplificatore

file audio

3 Ovvero sotto forma di numeri.


1T

ELABORAZIONE DEL SUONO

Lelaborazione del suono consiste nella modifica di un suono preesistente, che puprovenire sia da una fonte live, sia da un file audio. E possibile operare sia intempo reale sia in tempo differito, in diversi modi. Vediamo tre possibilit:

1) SUONO PREESISTENTE IN TEMPO DIFFERITO, ELABORAZIONE IN TEMPO DIFFERITO

Un suono di flauto, ad esempio, pu essere registrato (con un microfono colle-gato alla scheda audio che operer una conversione analogico-digitale4) su unfile audio. Possiamo creare un algoritmo in cui specificheremo come quel fileaudio deve essere modificato, poi il programma eseguir quei comandi e cree-r un nuovo file audio che conterr un suono di flauto, elaborato dal computersecondo le nostre indicazioni. Infine potremo ascoltare questo nuovo sound fileoperando una conversione digitale-analogica (fig. 1.3).

fig. 1.3: esempio di elaborazione in tempo differito

2) SUONO PREESISTENTE IN TEMPO DIFFERITO, ELABORAZIONE IN TEMPO REALE

Il suono, come nellesempio 1, proviene da un file audio. Il programma di ela-borazione, eseguiti i comandi, invia il flusso di dati contenenti il suono elabora-to direttamente alla scheda audio per lascolto in tempo reale. Oltre a ci il pro-gramma pu registrare, sempre in tempo reale, il risultato dellelaborazione suun file audio (fig. 1.4).

3) SUONO IN TEMPO REALE, ELABORAZIONE IN TEMPO REALE

Il suono proviene da una fonte live. Come nellesempio precedente, il program-ma di elaborazione, eseguiti i comandi, invia il flusso di dati contenenti il suonoelaborato direttamente alla scheda audio.

5

Capitolo 1T - Introduzione alla sintesi del suono

4 Ovvero trasformer un suono reale in una sequenza di numeri.

algoritmo

programma

file audioelaborato

scheda audio D/A

amplificatore

file audioelaborato

scheda audio A/D

file audioregistrato



fig. 1.4: esempio di elaborazione in tempo reale da suono preesistente

Naturalmente, anche in questo caso il programma pu registrare, sempre intempo reale, il risultato dellelaborazione su un file audio (vedi fig. 1.5).

fig. 1.5: esempio di elaborazione in real-time

Definiamo sistema DSP linsieme delle risorse hardware e software (schedaaudio, linguaggio di programmazione etc.) che ci permette di elaborare e/o sin-tetizzare digitalmente un suono (o segnale). Il termine DSP un acronimo chesta per Digital Signal Processing (Elaborazione Digitale del Segnale).

TEMPO REALE - TEMPO DIFFERITOAbbiamo visto che sia la sintesi sia lelaborazione del suono possono avvenire intempo reale o in tempo differito. A prima vista il metodo pi vantaggioso appa-re senzaltro il tempo reale, che ci fornisce un feedback istantaneo e ci consen-te di valutare immediatamente lefficacia dellalgoritmo che si sta mettendo apunto e a cui si possono fare le opportune modifiche e migliorie.A cosa serve quindi il tempo differito?- Innanzitutto a realizzare degli algoritmi che il computer non in grado di eseguirein tempo reale: se ad esempio per sintetizzare o elaborare un suono che dura 1minuto il computer impiega 2 minuti, si dovr per forza registrare il risultato su discoper poterlo ascoltare una volta che il processo di sintesi o elaborazione sia finito.

1.1

6

Paragrafo 1.1 - Sintesi ed elaborazione del suono Teoria

algoritmo

programma

scheda audio D/A

amplificatorescheda audio A/D



(file audioelaborato)

algoritmo

programma

scheda audio A/D D/A

amplificatore

(file audioelaborato)


1T

Agli albori della computer music tutti i processi di sintesi ed elaborazione delsuono erano realizzati in tempo differito, perch un calcolatore non avevaabbastanza potenza per il tempo reale. Con laumentare della potenza dei cal-colatori, diventato possibile realizzare alcuni processi direttamente in temporeale, e nel corso degli anni le capacit di un personal computer di realizzarealgoritmi di sintesi ed elaborazione in tempo reale sono aumentate enorme-mente. Ma naturalmente, per quanto potenti possano diventare i calcolatori,sar sempre possibile immaginare un processo talmente complesso da richie-dere il tempo differito.- Esiste poi una seconda categoria di processi che sono concettualmente intempo differito, indipendentemente dalla potenza di calcolo dellelaboratore:poniamo ad esempio di voler realizzare un algoritmo che, data una sequenzamusicale suonata da uno strumento, scomponga tale sequenza in singolenote e poi le riordini dalla pi grave alla pi acuta.Per realizzare questo algoritmo abbiamo bisogno della sequenza completa,molto probabilmente registrata in un file audio, in modo che il computer lapossa analizzare nel suo complesso e individuare la nota pi grave e via via lenote successive. Questa analisi pu ovviamente avvenire solo in tempo differito, dopo lesecu-zione: lunico computer che potrebbe realizzare questo algoritmo in tempo reale(cio mentre lo strumento sta suonando) un computer in grado di prevedereil futuro!- Un altro motivo per cui si ricorre al tempo differito per risparmiare tempo.Contrariamente a quello che si pu pensare, il tempo reale non corrispondealla massima velocit di elaborazione possibile. Immaginiamo ad esempio didover modificare, con una particolare tecnica di elaborazione, un file di suonodella durata di 10 minuti: se la modifica avviene in tempo reale impiegherovviamente 10 minuti. Immaginiamo per che il nostro computer sia abba-stanza potente da poter realizzare questa elaborazione, in tempo differito, inun minuto. Questo significa che il computer pu eseguire i calcoli, per quellaparticolare tecnica di elaborazione, ad una velocit 10 volte superiore altempo reale, ed quindi conveniente ricorrere al tempo differito.

1.2 FREQUENZA, AMPIEZZA E FORMA DONDA

Frequenza, ampiezza e forma donda sono tre parametri fondamentali delsuono. Ognuno di questi parametri influenza nellascoltatore la percezionesonora, in particolare:

a) la possibilit di distinguere un suono grave da uno acuto (frequenza) b) la possibilit di distinguere un suono di forte intensit da uno di intensit

minore (ampiezza)c) la possibilit di distinguere diversi timbri (forma donda)5

7


5 Vedremo pi avanti come il parametro del timbro dipenda in realt da diversi fattoriconcomitanti.


Vediamo una tabella (tratta da Bianchini, R., 2003) delle corrispondenze fracaratteristiche fisiche del suono, parametri musicali e sensazione sonora.

TABELLA A : corrispondenza fra caratteristiche del suono, parametri musicali esensazione sonora

FREQUENZALa frequenza il parametro fisico che determina laltezza di un suono, cio lacaratteristica che consente di distinguere un suono acuto da un suono grave. Lagamma delle frequenze udibili dall'uomo si estende da circa 20 a circa 20000Hertz, cio da 20 a 20000 cicli al secondo (spiegheremo tra un momento di cosasi tratta): al di sotto della minima frequenza percepibile, sotto i 20 cicli al secon-do, si hanno gli infrasuoni, al di sopra di quella massima, sopra i 20000 cicli alsecondo, si hanno gli ultrasuoni.6 Se ci concentriamo sul campo delle frequen-ze udibili, quindi dei suoni, potremo affermare che maggiore la frequenza,tanto pi acuto sar il suono.Ma cosa intendiamo per Hertz o cicli al secondo? Per saperlo facciamo riferi-mento alla definizione di suono data da Riccardo Bianchini:

Per suono si intende quel fenomeno meccanico dato da una perturbazione diun mezzo di trasmissione (in genere l'aria) che abbia caratteristiche tali da esse-re percepito dall'orecchio umano.7 La vibrazione viene trasmessa all'aria, peresempio da una corda vibrante (vedi fig. 1.6). La corda si sposta avanti e indietro,e durante questo spostamento comprime le particelle d'aria (molecole) da un lato ele espande dall'altro. Successivamente il moto si inverte, e le molecole che primaerano state compresse si espandono e viceversa. Le compressioni e le espansioni (cio le perturbazioni dellaria che inizialmenteera in stato di quiete) si propagano poi con una certa velocit attraverso laria

1.2

8

Paragrafo 1.2 - Frequenza, ampiezza e forma donda Teoria

CARATTERISTICA PARAMETRO MUSICALE SENSAZIONE

Frequenza Altezza Acuto Grave

Ampiezza Intensit Forte Piano

Forma donda Timbro(Chiaro ScuroArmonico Inarmonico etc.)

6 In realt la massima frequenza udibile diminuisce con l'et.7 Ci sono molte teorie sulla natura del suono: Roberto Casati e Jrme Dokic sostengono chelaria un mezzo attraverso cui il suono si trasmette, ma che il suono in s un evento localizzatonel corpo risonante, ovvero nel sistema meccanico che produce la vibrazione. (Casati, R., Dokic,J. 1994). Un altro punto di vista quello espresso da Frova: con il termine suono si dovrebbeintendere la sensazione, comessa si manifesta a livello cerebrale, di una perturbazione di naturameccanica, a carattere oscillatorio, che interessa il mezzo interposto tra sorgente e ascoltatore(Frova, A., 1999, pag.4).


1T

circostante in tutte le direzioni, dando luogo a onde sferiche. Inizialmente ladensit delle molecole daria costante, cio in ogni unit di volume (per esem-pio in un cm3) vi lo stesso numero di molecole.

fig. 1.6: vibrazione di una corda

Questa densit pu essere espressa da un valore di pressione. Quando lariaviene perturbata, il valore di pressione non pi costante, ma varia da punto apunto: aumenta dove le molecole sono compresse, diminuisce dove le moleco-le sono espanse (vedi fig. 1.7).

fig.1.7: compressione e rarefazione delle molecole dellaria

Il fenomeno pu essere studiato sia dal punto di vista dello spazio (osservandoil valore della pressione nei vari punti in un determinato istante) sia dal punto di

9



vista del tempo (misurando il valore della pressione in uno stesso punto in fun-zione del tempo). Ad esempio, se immaginiamo di trovarci in un determinatopunto, assisteremo a una successione di compressioni ed espansioni dellaria(fig. 1.8).

fig.1.8: rappresentazione grafica di compressione e rarefazione

Allistante t-1, ovvero prima dellistante t0 la pressione dellaria al suo valorenormale, dato che la perturbazione non ancora giunta al nostro punto di osser-vazione. Allistante t0 la perturbazione giunge al nostro punto di osservazione,la pressione inizia a crescere, giunge al massimo allistante t1, poi decresce finoa tornare al valore normale allistante t2, continua a decrescere e giunge al mini-mo allistante t3, per poi risalire fino al valore normale allistante t4, e cos via.Si fin qui descritto un ciclo del fenomeno. Se questo si ripete sempre allo stes-so modo il fenomeno si dice periodico.8 Il tempo necessario al completamentodi un ciclo si dice periodo, si indica con il simbolo T e si misura in secondi (s) oin millisecondi (ms). L'inverso del periodo, cio il numero di cicli che vengonocompletati in un secondo, si dice frequenza, e si misura in Hertz (Hz) o cicli persecondo (cps). Se per esempio un'onda sonora ha periodo T=0.01 s (cio 1/100 di secondo) lasua frequenza sar di: 1/T = 1/0.01 = 100 Hz (o 100 cicli al secondo) (ibidem).

Osservando la figura 1.9 ascoltiamo i suoni dellesempio interattivo9 numero1A: possiamo constatare come, allaumento del numero dei cicli al secondo(Hz), corrispondano suoni sempre pi acuti.

1.2

10


min

maxpressione

t1 t2 t3 t4t0t-1

8 Matematicamente una forma donda si dice periodica se si ripete regolarmente e per un tempoinfinito: nella pratica musicale, naturalmente, ci si accontenta di durate molto inferiori! Ingenere unonda musicalmente periodica quando, ripetendosi con regolarit, persiste per untempo sufficiente a generare la sensazione di altezza corrispondente al periodo dellonda.Approfondiremo la questione nel capitolo 2.9 Vi ricordiamo che gli esempi interattivi e gli altri materiali di supporto al libro si trovanoallindirizzo www.virtual-sound.com/libro_demo.

pres

sione


81T

fig.1.9: quattro suoni di frequenza diversa

ESEMPIO INTERATTIVO 1A FREQUENZA

Dal momento che si propaga nello spazio, unonda ha una lunghezza che inversamente proporzionale alla sua frequenza. Chiariamo questo concetto: lavelocit del suono nellaria (cio la velocit con cui si propagano le onde sono-re a partire dalla sorgente) di circa 344 metri al secondo.10 Questo significache unipotetica onda di 1 Hz avrebbe una lunghezza di circa 344 metri, perchquando ha completato un ciclo passato un secondo e in questo tempo si dis-piegata nello spazio per una lunghezza di 344 metri. Unonda di 10 Hz, invece,in un secondo compie 10 cicli, che si dispongono nello spazio di 344 metri occu-pando ciascuno 34.4 metri, cio un decimo dello spazio totale.

11


0 2 4 6 7 10

-1

-0.5

0

0.5

1

//

-1

-0.5

0

0.5

1

//

-1

-0.5

0

0.5

1

//

-1

-0.5

0

0.5

1am

pam

pam

pam

p

tempo in msec

100 Hz

200 Hz

1000 Hz

4000 Hz

10 Per la precisione questa velocit viene raggiunta quando la temperatura di 21. La velocitdel suono, infatti, proporzionale alla temperatura dellaria.

am

pam

pam

pam

p

tempo in msec


Per lo stesso ragionamento unonda di 100 Hz misura 3.44 metri: come si vedeallaumentare della frequenza diminuisce la lunghezza, e le due grandezze sonoquindi, come abbiamo gi detto, inversamente proporzionali.

AMPIEZZAIl secondo parametro fondamentale del suono l'ampiezza, che d informa-zioni sulla variazione della pressione sonora, e che permette di distinguere unsuono di forte intensit da uno di intensit debole. La pressione sonora pi debole che l'orecchio umano in grado di percepire sidice soglia inferiore di udibilit, mentre la pressione sonora massima che unascoltatore umano pu sopportare si dice soglia del dolore, in quanto al di ldi questa si ha una vera e propria sensazione di dolore fisico e danni permanentiall'organo dell'udito. Osservando il fenomeno rappresentato in fig. 1.10, il valore massimo della pres-sione si dice ampiezza di picco dell'onda sonora; il valore della pressione in unpunto qualsiasi si dice invece ampiezza istantanea. Quando si indica lampiezza di un suono, ci si riferisce al valore dellampiezza dipicco del suono stesso (vedi fig. 1.10).

fig.1.10: ampiezza di un suono

Ad esempio, se indichiamo unampiezza di picco 1, avremo unonda che parteda unampiezza istantanea 0 (allistante t0); poi lampiezza istantanea inizia a cre-scere, giunge al massimo all'istante t1 (valore 1) poi decresce fino a tornare alvalore 0 all'istante t2, continua a decrescere e giunge al minimo all'istante t3 (-1)per poi risalire fino al valore 0 all'istante t4, e cos via. Questa la rappresenta-zione dell'ampiezza di unonda sonora in funzione del tempo. Il processo di digi-talizzazione trasforma tale ampiezza in una serie di numeri compresi tra 1 e -1. I numeri cos ottenuti possono essere usati per rappresentare graficamente laforma dellonda (fig. 1.11). La posizione in cui si trova il ciclo di un'onda in undeterminato istante viene chiamata fase. Approfondiremo il concetto di fase nel par. 2.1.

1.2

12


-1

1

pres

sion

e

t1 t2 t3 t4t00

1

-1

ampiezza di picco

ampiezza istantanea

ampiezza istantanea

ampiezza istantanea

am

piez

za


1T

fig. 1.11: rappresentazione digitale di una forma donda.

Facendo un confronto con londa reale (cio con la successione di compressioni edespansioni delle molecole dellaria), possiamo vedere che la compressione corri-sponde ai numeri positivi e lespansione ai numeri negativi, mentre il valore 0 indi-ca una pressione non perturbata (lassenza di segnale corrisponde digitalmente auna sequenza di zeri). I valori di ampiezza sono convenzionalmente espressi innumeri con la virgola e variano tra 0 e 1: se indichiamo 1 (cio il valore massimo)come valore dampiezza di picco, avremo oscillazioni fra 1 e -1 (come nellesem-pio citato); se impostiamo 0.5 come valore dampiezza di picco (cio met del-lampiezza massima), avremo...

(...)

13


0 25 50 75 100

-1-0.9-0.8-0.7-0.6-0.5-0.4-0.3-0.2-0.1

00.10.20.30.40.50.60.70.80.9

1

valo

ri di

pre

ssio

ne

tempo in msec

valo

ri di

pre

ssio

ne

tempo in msec


Il capitolo prosegue con:

Forma dondaLa sinusoideAltre forme dondaOnde bipolari e unipolariUso dei logaritmi nel calcolo dei decibel

1.3 VARIAZIONI DI FREQUENZA E AMPIEZZA NEL TEMPO: INVILUPPI E GLISSANDIInviluppi di strumenti acusticiInviluppi di suoni sinteticiGlissandiCurve esponenziali e logaritmiche

1.4 RAPPORTO TRA FREQUENZA E INTERVALLO MUSICALE

1.5 CENNI SULLA GESTIONE DEI SUONI CAMPIONATI

La digitalizzazione del suono

1.6 CENNI SUL PANNING

ATTIVIT ESEMPI INTERATTIVI

VERIFICHE TEST A RISPOSTE BREVI TEST CON ASCOLTO E ANALISI

SUSSIDI DIDATTICI CONCETTI DI BASE - GLOSSARIO - UN PO DI STORIA

1.2

14 Estratto da "Musica Elettronica e Sound Design" di Alessandro Cipriani e Maurizio Giri ConTempoNet - Tutti i diritti riservati

SIN

TESI

DEL

SU

ON

O C

ON

MA

XM

SP

SINTESI DEL SUONO CON MAXMSP

1.1 PRIMI PASSI CON MAXMSP1.2 AMPIEZZA, FREQUENZA E FORMA DONDA1.3 VARIAZIONI DI FREQUENZA E AMPIEZZA NEL TEMPO:

INVILUPPI E GLISSANDI1.4 RAPPORTO TRA FREQUENZA E INTERVALLO MUSICALE1.5 CENNI SULLA GESTIONE DEI FILE CAMPIONATI1.6 CENNI SUL PANNING1.7 ALTRE CARATTERISTICHE DI MAXMSP

1P


PREREQUISITI PER IL CAPITOLO CONOSCENZE DI BASE DEGLI STRUMENTI INFORMATICI

(OPERAZIONI BASE, GESTIONE DELLE CARTELLE, SCHEDA AUDIO, ETC.) CONOSCENZA MINIMA DELLA TEORIA MUSICALE (TONI, SEMITONI, OTTAVE, TEMPI ETC.) CONTENUTI DEL CAP. 1 DELLA PARTE DI TEORIA (SI CONSIGLIA DI STUDIARE UN CAPITOLO PER

VOLTA, AFFRONTANDO PRIMA LA TEORIA E POI LA PRATICA CON MAXMSP)

OBIETTIVIABILIT SAPER UTILIZZARE TUTTE LE FUNZIONI DI BASE DEL SOFTWARE MAXMSP SAPER SINTETIZZARE SUONI IN SEQUENZA E IN SOVRAPPOSIZIONE UTILIZZANDO OSCILLATORI SINU-

SOIDALI, AD ONDA QUADRA, TRIANGOLARE O DENTE DI SEGA SAPER CONTROLLARE IN MODO CONTINUO LAMPIEZZA, LA FREQUENZA E LA SPAZIALIZZAZIONE

STEREOFONICA DI UN SUONO (USO DI SPEZZATE DI RETTA E DI ESPONENZIALE PER GLISSANDI, INVILUPPI DAMPIEZZA E MOVIMENTO DEL SUONO NELLO SPAZIO STEREO)

SAPER GENERARE SEQUENZE CASUALI DI SUONI SINTETIZZATI SAPER GESTIRE LUTILIZZO ELEMENTARE DEI SUONI CAMPIONATICOMPETENZE SAPER REALIZZARE UN PRIMO STUDIO SONORO DI DUE MINUTI BASATO SULLE TECNICHE ACQUI-

SITE E MEMORIZZARLO SU FILE AUDIO

CONTENUTI SINTESI ED ELABORAZIONE DEL SUONO AL COMPUTER TIMBRO, ALTEZZA E INTENSIT DI UN SUONO GLISSANDO E INVILUPPO DAMPIEZZA RAPPORTI TRA FREQUENZE, ALTEZZE E CODIFICHE MIDI USO DI SUONI CAMPIONATI (CENNI)

TEMPI - CAP. 1 (TEORIA E PRATICA) + INTERLUDIO AAUTODIDATTI

PER 300 ORE GLOBALI DI STUDIO INDIVIDUALE (VOL. I, TEORIA E PRATICA): CA. 100 ORECORSI

PER UN CORSO GLOBALE DI 60 ORE IN CLASSE + 120 DI STUDIO INDIVIDUALE(VOL. I, TEORIA E PRATICA):

CA. 16 ORE FRONTALI + 4 DI FEEDBACK CA. 40 DI STUDIO INDIVIDUALE

ATTIVIT SOSTITUZIONE DI PARTI DI ALGORITMI, CORREZIONE, COMPLETAMENTO E ANALISI DI ALGORITMI,

COSTRUZIONE DI NUOVI ALGORITMI

VERIFICHE COMPITI UNITARI DI REVERSE ENGINEERING

SUSSIDI DIDATTICI LISTA COMANDI PRINCIPALI MAXMSP - LISTA OGGETTI MAXMSP - LISTA COMANDI, ATTRIBUTI

E PARAMETRI PER OGGETTI MAXMSP SPECIFICI - GLOSSARIO

CO

NTR

ATT

O F

OR

MA

TIV

O1P


1P

1.1 PRIMI PASSI CON MAXMSP

Per procedere nella lettura di questo capitolo necessario aver installato corretta-mente MaxMSP nel proprio computer. Se non lavete fatto o avete incontrato deiproblemi leggete il documento Come Installare e Configurare MaxMSP che sitrova allindirizzo www.virtual-sound.com/libro_demo.Lanciamo il programma MaxMSP e selezioniamo dal men File la voce New Patcher(oppure digitiamo )1: apparir una finestra,la Patcher Window nella quale possiamo cominciare ad assemblare il nostroprimo algoritmo MaxMSP. Prima di procedere, notate che nella parte bassa dellaPatcher Window c una fila di icone: spiegheremo la funzione di queste icone nelcorso del testo. Con un doppio clic allinterno della Patcher Window richiamiamola palette, una finestra semitrasparente che contiene una serie di icone ed sor-montata da un bersaglio lampeggiante (fig. 1.1.). Se le icone della vostra palet-te sono molte di meno rispetto a quelle che vedete in figura, fate clic sul pulsanteAll che si trova in alto a sinistra nella palette.

fig.1.1: la palette di MaxMSP

Le icone rappresentano gli oggetti MaxMSP che abbiamo a disposizione percostruire una macchina virtuale, o algoritmo di sintesi e/o elaborazione delsuono. Gli oggetti MaxMSP sono infatti collegabili tra loro. Il flusso di informazioni(dati, numeri, segnali digitali...) passa da un oggetto allaltro attraverso questi col-legamenti. Ogni oggetto esegue unoperazione specifica sulle informazioni chericeve, e passa il risultato dellelaborazione agli oggetti a cui collegato. Un insie-me di oggetti collegati che svolge una determinata funzione si chiama patch, conriferimento ai vecchi sintetizzatori analogici modulari che venivano programmaticon connessioni fisiche effettuate tramite cavi chiamati patch cords).Realizziamo adesso la nostra prima patch. Se facciamo clic allinterno della palettesulla prima icona in alto a sinistra apparir, al posto del bersaglio, il nostro primooggetto (vedi fig. 1.2).

51

Capitolo 1P - Sintesi del suono con MaxMSP

1 Ovvero con Mac OS X teniamo pigiato il tasto Command (Mela) e digitiamo n e con Windowsteniamo pigiato il tasto Control e digitiamo n.


fig.1.2: lobject box

Questo loggetto generico di Max e si chiama object box: loggetto che use-remo pi spesso e la funzione che svolge dipende dal nome che gli diamo, ciodalla stringa2 che scriviamo al suo interno. Verificate che ci sia un cursore lam-peggiante allinterno dellobject box3 e portate il puntatore del mouse sul latosinistro delloggetto: vedrete apparire un piccolo circolo azzurro con il segno =allinterno. Facendo clic sul circolo richiamerete la Object List (vedi fig. 1.3).

fig.1.3: la Object List

Questo men vi permette di scegliere tra le centinaia di funzioni disponibili inMaxMSP. Ognuna delle voci visibili nella finestra un sotto-men che contieneuna lista di funzioni di una determinata categoria; ad esempio il sotto-menMath contiene gli operatori matematici, il sotto-men MIDI gli oggetti per comu-nicare con linterfaccia MIDI4 e cos via. Come abbiamo detto la funzione che

1.1

52

Paragrafo 1.1 - Primi passi con MaxMSP Pratica

2 Per stringa intendiamo una sequenza di caratteri alfabetici e numerici: ad esempio print,salve e comma22 sono tutte stringhe.3 Se non c un cursore lampeggiante dentro lobject box fatelo apparire con un doppio clic allin-terno delloggetto.4 Sul MIDI vedi il cap. 9.


1P

lobject box svolge dipende dal nome che gli diamo: se, ad esempio, al suo inter-no scriviamo + (oppure selezioniamo + dal sotto-men Math della ObjectList), loggetto servir a sommare i numeri che ricever da altri oggetti, se scri-viamo midiout loggetto servir a comunicare con linterfaccia MIDI etc.Il primo oggetto che vogliamo creare un oscillatore audio. Portiamo quindi ilmouse sulla voce MSP Synthesis della Object List 5 e si aprir un men allin-terno del quale selezioniamo la parola cycle~; vedremo che la parola selezio-nata comparir nellobject box. Ora aggiungiamo uno spazio (importantissimo!)e il numero 440, infine facciamo clic in un punto vuoto della Patcher Window.6Lobject box dovrebbe assumere laspetto di fig. 1.4.

fig.1.4: loggetto cycle~

Le zone scure nella parte alta e bassa delloggetto sono rispettivamente gliingressi (inlet) e luscita (outlet), e vedremo tra poco come si utilizzano. (NB: Seloggetto non dovesse avere questo aspetto vuol dire che c un problema, leg-getevi le FAQ alla fine di questo paragrafo). Se non vogliamo usare la finestraObject List per selezionare loggetto, possiamo scriverne il nome direttamenteallinterno dellobject box. Appena cominciamo a scrivere apparir un men contutti gli oggetti contenuti nella Object List il cui nome inizia con i caratteri cheabbiamo digitato (questa utilissima funzione si chiama auto-completion). Daquesto men possiamo selezionare la voce che ci interessa: fate attenzione aselezionare la parola cycle~ e non cycle!7 Ora creiamo un altro oggetto,gain~, che ha laspetto del fader di un mixer (vedi fig. 1.5). sufficiente fare clic

53


5 Attenzione, la Object List appare solo se lobject box vuoto e ha il cursore lampeggiante al suo interno.6 O in alternativa premere Enter su Macintosh o Maiuscole-Enter su Windows.7 Notate il carattere che segue la parola cycle, ~, che si chiama tilde e che serve a contraddi-stinguere gli oggetti che elaborano il segnale digitale. Alcuni oggetti esterni non compaiono nellaObject List e sar quindi necessario digitarli direttamente allinterno dellobject box: in questo caso indispensabile sapere come creare una tilde. Questo carattere infatti si ottiene con una combina-zione di tasti che varia da computer a computer. Ad esempio sulla tastiera italiana del Macintosh sirealizza con alt-5. Sulla gran parte dei PC Windows si scrive alt-126, usando la tastiera numerica adestra, altrimenti, se assente, come nei portatili, si pu tenere premuto il tasto fn per attivare latastiera numerica interna ai tasti delle lettere e digitare alt-126. Se non funziona si pu selezionarenella Object List un oggetto qualsiasi munito di tilde e sostituire manualmente il nome nellobjectbox (ovviamente conservando la tilde!).

fig.1.5: loggetto gain~


sopra la sua icona nella palette (questultima, vi ricordiamo, si richiama con un dop-pio clic su un punto vuoto della Patcher Window).In questo caso non si tratta di un object box, ma di un oggetto grafico, ovverouno user interface object (ui object), un oggetto per linterfaccia utente.Piccolo trucco: se non riuscite a trovare un oggetto nella palette prendete unobject box generico (come il primo che abbiamo usato), scriveteci dentro ilnome delloggetto desiderato, ad esempio gain~, fate clic allesterno dellog-getto e questo si trasformer nel relativo ui object. Spostate questo oggetto sotto cycle~, e collegate luscita di cycle~ con lin-gresso di gain~ in questo modo: avvicinate il puntatore del mouse alluscita chesi trova sotto loggetto cycle~ e quando appare un cerchio rosso e un fumet-to che indica la funzione delluscita selezionata (vedi fig. 1.6a) fate clic con ilmouse e, tenendo premuto il tasto, trascinate il mouse verso il basso (apparir uncavo giallo e nero). Quando il puntatore del mouse si avvicina allangolo in altoa sinistra delloggetto gain~, apparir un altro cerchio rosso con un fumettoche indica la funzione dellingresso di gain~ (vedi fig. 1.6b); a quel punto rila-sciate il tasto del mouse: il collegamento tra i due oggetti effettuato.

fig. 1.6: collegare gli oggetti

Loggetto gain~ ha due ingressi (in realt scarsamente distinguibili tra loro),lingresso di sinistra, quello che abbiamo appena collegato, serve a ricevere ilsegnale audio da un generatore (in questo caso cycle~), quello di destra serve

1.1

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a

b


1P

a ricevere un valore numerico che al momento non ci interessa.8 In ogni caso impossibile sbagliare ingresso perch Max si rifiuta di effettuare un collegamen-to tra cycle~ e lingresso destro di gain~. Prendiamo adesso loggetto grafi-co ezdac~, che appare come un piccolo altoparlante (vedi fig. 1.7).

fig.1.7: loggetto ezdac~

Spostiamolo sotto loggetto gain~ e colleghiamo luscita di sinistra di que-stultimo con i due ingressi di ezdac~ (vedi fig. 1.8).

fig.1.8: la nostra prima patch

Attenzione! Loggetto gain~ ha due uscite, anche queste scarsamente distin-guibili: verificate quindi di aver usato luscita sinistra di gain~ per entrambi icollegamenti. Il modo migliore per assicurarsi di aver usato luscita giusta leg-gere il fumetto che appare alla base di gain~ quando effettuiamo il collega-mento, e che deve contenere questo testo: gain~: (signal) Scaled Output.Se uno dei due cavi dovesse essere nero, e non giallo-nero come appare nella figu-ra qui sopra, significa che avete usato per sbaglio luscita di destra, e dovrete quin-di cancellare il cavo in questo modo: selezionatelo con un clic (il cavo appariringrossato) e premete il tasto di cancellazione (quello che usate quando dove-te cancellare del testo), a questo punto ricollegate gli oggetti nel modo corretto.Probabilmente ora vorrete salvare la patch su disco; fatelo pure, ma con unav-vertenza: NON date alla patch lo stesso nome di un oggetto MaxMSP! Ad esem-pio, non chiamate questa patch cycle~ (e nemmeno cycle, senza tilde), ilmodo migliore per confondere Max e avere risultati inaspettati la prossima voltache ricaricherete la patch. Dal momento che impossibile ricordare tutti i nomi

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8 Per la cronaca questo valore numerico rappresenta il tempo di interpolazione in millisecondi tradue posizioni diverse del cursore del fader.


degli oggetti MaxMSP (per evitare di usarli come nome di patch), un buon modoper scongiurare il pericolo dare al file un nome composto da pi parole, adesempio test oscillatore, oppure test oggetto cycle~, o quello che preferi-te: nessun oggetto Max ha un nome composto da pi parole. Non trascuratequesto consiglio, una grande parte dei malfunzionamenti riscontrati dagli uten-ti Max alle prime armi derivano proprio dal fatto che prima o poi creano un filecon lo stesso nome di un oggetto. Torneremo sullargomento nellInterludioche segue questo capitolo.Bene, abbiamo realizzato la nostra prima patch e siamo pronti per farla fun-zionare. Manca per ancora un passaggio: finora abbiamo lavorato in editmode cio la modalit che ci permette di assemblare la patch spostando e col-legando gli oggetti; ora, per far suonare la nostra patch dobbiamo passare inperformance mode, facendo clic sul piccolo lucchetto che appare in basso asinistra nella Patcher Window, oppure premendo .9 Quando siamo in modalit performance il lucchetto in basso asinistra appare chiuso (se lo vedete aperto vuol dire che siete in modalit edit!).Adesso facciamo clic sulloggetto ezdac~ (il piccolo altoparlante), ed alziamolentamente il cursore di gain~, dovremmo udire un suono, per la precisione unLa sopra il Do centrale. Facendo nuovamente clic sul piccolo altoparlante pos-siamo spegnere la patch. Se non avete sentito alcun suono consultate le FAQalla fine di questo paragrafo.Analizziamo ora il nostro algoritmo: loggetto cycle~ un oscillatore, ovveroun generatore di suono che nel nostro caso genera unonda sinusoidale, e ilnumero 440 indica la sua frequenza; questa sinusoide10 cio si ripete 440 volteal secondo.11

In altre parole cycle~ il nome delloggetto e 440 il suo argomento, valea dire il valore che loggetto in questione utilizza per operare, in questo casoappunto 440 Hz. Questo oggetto collegato con loggetto gain~ e quindi il segnale che gene-ra viene passato a questultimo, che come abbiamo visto modifica il volume delsegnale. Il segnale modificato passa poi ad ezdac~ (il piccolo altoparlante), lacui funzione quella di mandare il segnale alla scheda audio del computer.Questultima effettua la conversione digitale-analogica del segnale, cio trasfor-ma i numeri in segnali audio che possiamo udire attraverso le casse collegate alcomputer. Il nome ezdac peraltro un quasi-acronimo che sta per EaSy Digitalto Analog Converter (Semplice Convertitore Digitale-Analogico).Cerchiamo di approfondire ulteriormente questa patch; oltre ad udire il suono,infatti, possiamo vederlo. Salviamo la patch che abbiamo appena realizzatoin una cartella apposita che potreste chiamare, ad esempio, le mie patch (ciservir nel prossimo paragrafo) e chiudiamo la Patcher Window. Ora apriamo il file 01_01.maxpat che si trova allindirizzo www.virtual-sound.com/libro_demo (vedi fig. 1.9).

1.1

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9 In alternativa possibile passare alla modalit performance tenendo premuto il tasto facendo clic con il tasto sinistro del mouse su unarea vuota della Patcher Window.10 In realt, come vedremo nel prossimo capitolo, si tratta di una cosinusoide.11 Tutti questi concetti vengono spiegati nel paragrafo 1.2 della parte di teoria.


1P

fig.1.9: file 01_01.maxpat

Qui abbiamo aggiunto alla patch alcuni nuovi oggetti. Gli oggetti sulla sinistra incui sono visibili dei valori numerici si chiamano number~ e mostrano, sottoforma di numero, il contenuto del segnale che ricevono; gli oggetti quadrati sulladestra si chiamano scope~12 e sono degli oscilloscopi che ci fanno vedere ilsegnale come unonda che si muove su uno schermo; loggetto [p gain_to_amp]e loggetto collegato (che si chiama flonum o float number box) ci fanno vede-re di quanto gain~ amplifica o attenua il segnale che riceve.Avviamo lalgoritmo facendo clic sulloggetto ezdac~ e osserviamo i numerimostrati dal number~ in alto a sinistra: questi numeri sono prodotti dallogget-to cycle~ e, se li osserviamo per un po ci renderemo conto che sono valori,positivi e negativi, compresi tra 1 e -1. Sul lato destro vediamo lo scope~ supe-riore che ci mostra questi stessi numeri sotto forma di grafico: nella met supe-riore del riquadro vengono rappresentati i valori positivi, in quella inferiore inegativi. Nel riquadro dello scope~ viene mostrato non un singolo numero, mauna sequenza di diverse centinaia di elementi, che vengono visualizzati comepunti nel riquadro stesso: questi punti sono molto vicini tra loro e nellinsiemeci appaiono come una linea curva. Questi elementi, questi numeri, nella termi-nologia della musica digitale si chiamano campioni. La linea che oscilla sinuosa-mente in alto e in basso allinterno delloscilloscopio appunto la forma don-da sinusoidale prodotta da cycle~.

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12 Gli oggetti number~ e scope~ si trovano come i precedenti nella palette. Se voleste creare deinuovi number~ e scope~ in una vostra patch e non riuscite a trovarli nella palette, potete usare iltrucco che vi abbiamo spiegato sopra: prendete un object box e ci scrivete dentro il nomedelloggetto grafico desiderato. Vedremo pi avanti come si pu facilitare la ricerca delle icone.


Ci sono un altro number~ e un altro scope~ collegati alloggetto gain~, checi mostrano rispettivamente il numero 0 e una linea piatta (che una sequenzadi zeri). Questo perch il cursore abbassato, cio il volume a zero. Se alziamo il cursore di gain~ vediamo che il number~ ci mostra dei numeridapprima molto piccoli e poi via via sempre pi grandi man mano che aumen-tiamo il volume. Nello stesso tempo la linea piatta dello scope~ in basso comin-cia a diventare ondulata e ad assomigliare a quella dello scope~ in alto: quel-la che viene modificata cio lampiezza del segnale; pi alziamo il cursore epi loscillazione diventa ampia. Se per alziamo troppo il cursore di gain~ vediamo che i numeri comincianoa superare i limiti di 1 e -1, che la forma donda, rappresentata nelloscillo-scopio, diventata troppo ampia e appare tagliata, e soprattutto che il suonocambia, diventa distorto.

Da tutto ci possiamo trarre alcune conclusioni:1) Loggetto cycle~ produce una sequenza di valori digitali che seguono lan-damento di una (co)sinusoide.2) I limiti numerici di questa sinusoide sono 1 e 1. Come si vede nellimmagi-ne che appare nello scope~ superiore, questi sono anche i limiti massimi, supe-rati i quali il suono viene distorto.3) Loggetto gain~ modifica lampiezza della sinusoide, e fa s che i campio-ni in entrata siano diversi dai campioni in uscita. Come fa? Moltiplicando ivalori che riceve per una certa quantit che dipende dalla posizione del cur-sore. Quando il cursore nella posizione pi bassa il segnale viene moltiplica-to per 0, e il risultato una sequenza di zeri, come abbiamo visto, perchqualsiasi numero moltiplicato per 0 d come risultato 0. Man mano che alzia-mo il cursore il fattore di moltiplicazione aumenta. Se ad esempio lo portiamo a 0.5 lampiezza dei campioni che entrano nelgain~ viene dimezzata (perch moltiplicare un numero per 0.5 equivale adividerlo per 2).13 Se poi lo portiamo ad 1 (spostando il cursore a circa 3/4 del-laltezza del fader) i campioni in entrata non subiscono variazioni in uscita,rimangono identici. Infine alziamo ulteriormente il cursore. Ora i valori estremi dei campioni supe-rano il limite di 1 e -1, ma questi campioni vengono riportati entro i limitidurante la conversione digitale-analogica: questo fa s che la forma dondanon sia pi una sinusoide, poich londa appare tagliata (come vediamo nel-loscilloscopio inferiore). In realt i campioni fuori range vengono semplice-mente riportati alla massima ampiezza disponibile, e il suono distorto chesentiamo relativo a questa nuova forma donda.

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13 Per portare il cursore ad una altezza che corrisponda ad una moltiplicazione per 0.5 controllareche il number box collegato alloggetto [p gain_to_amp] mostri il valore 0.5. In realtlincremento del fader logaritmico, secondo una formula che non il caso di spiegare qui, eloggetto [p gain_to_amp] serve appunto a convertire la posizione del fader (che viene prodottaalluscita di destra di gain~) nelleffettiva ampiezza. Non vediamo in dettaglio come funzionaquesto oggetto perch non abbiamo ancora le conoscenze sufficienti a capirlo: approfondiremola questione nellinterludio A che segue questo capitolo. Notate comunque che quando il fattoredi moltiplicazione allincirca 0.5 la sinusoide occupa met del riquadro.


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Abbiamo trattato pi a fondo i concetti di ampiezza, frequenza e forma dondanel par. 1.2 della teoria, riassumiamo alcuni concetti basilari:

lampiezza il parametro fisico da cui dipende lintensit del suono, cioil parametro che ci fa percepire forte o piano un determinato eventosonoro; i valori assoluti dampiezza (cio indipendenti dal segno) inMaxMSP vanno da un minimo di 0 a un massimo di 1;

la frequenza il parametro fisico da cui dipende laltezza del suono, cioil parametro che ci fa percepire un suono come grave o acuto. I valorisono espressi in Hertz (Hz), e quindi dovremo tener conto che i suoni udi-bili dalluomo sono fra circa 20 e circa 20000 Hz;

la forma donda, che nel caso di cycle~ come abbiamo visto una sinu-soide, un parametro fondamentale che concorre a definire il timbro delsuono, cio quella qualit del suono che ci consente di percepire la diffe-renza, ad esempio, fra il Do di una chitarra e quello di un sassofono.

FAQ (Frequently Asked Questions)FAQ significa Domande Frequenti e in questa sezione cercheremo di dare unarisposta ad alcuni dei problemi pi comuni che si incontrano quando si comin-cia a lavorare con MaxMSP. Leggetele attentamente anche se non avete incon-trato alcun problema, contengono informazioni che vi saranno utili nel seguitodella lettura di questo libro.

1) Domanda: Ho creato un oggetto chiamato cycle~440 come c scritto inquesto capitolo, ma loggetto non ha n ingressi n uscite. Perch?

Risposta: Controllate di aver messo uno spazio tra cycle~ e 440 perch ilprimo il nome delloggetto e il secondo largomento, che in questo caso rap-presenta la frequenza del suono. Se le due parole sono attaccate MaxMSP cer-cher un oggetto inesistente chiamato cycle~440 e non trovandolo nonmostrer un object box corretto con ingressi e uscite.

2) D: Va bene. Perch per non mi ha dato un messaggio di errore?

R: Il messaggio derrore c, e si trova nella finestra Max: una finestra che ilprogramma utilizza per comunicare con lutente. Se non la vedete digitate . Nella finestra, troverete probabil-mente questo messaggio:cycle~440: No such objectSe fate doppio clic sul messaggio di errore, loggetto che lo ha generato (in que-sto caso linesistente cycle~440) verr evidenziato nella Patcher Window.

3) D: Io ho messo uno spazio tra cycle~ e 440, per loggetto privo diingressi e uscite lo stesso!

R: Questo un errore pi sottile, e capita spesso allinizio con gli oggetti chehanno una tilde (~) alla fine del nome. Probabilmente per scrivere questo carat-

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tere avete dovuto usare una combinazione di tasti (ad esempio, per Mac), e uno dei tasti della combinazione rimasto premuto mentre avetedigitato lo spazio (avete ad esempio premuto ) e la combinazionenon riconosciuta da Max che quindi non in grado di separare il nome del-loggetto dallargomento. Cancellate lo spazio e riscrivetelo, facendo attenzione a premere solo la barraspaziatrice.

4) D: Non sento alcun suono.

R: Avete fatto clic sulloggetto ezdac~ (il piccolo altoparlante)? Avete alzato ilcursore del fader? Siete sicuri che il computer non sia in mute, riuscite a ripro-durre dei suoni con altri programmi? Avete controllato sulla finestraOptions>DSP Status (sotto il men Edit) che sia selezionata la scheda audiogiusta? Se non sapete come fare rileggete il documento Come Installare e ConfigurareMaxMSP che si trova allindirizzo www.virtual-sound.com/libro_demo.

PICCOLO MANUALE DI SOPRAVVIVENZA PER MAXMSPIn questa sezione daremo alcune informazioni essenziali per muoversi bene nel-lambiente MaxMSP.

COMANDI DA TASTIERA BASILARIInnanzitutto rivediamo i comandi da tastiera che abbiamo imparato finora:

serve a creare una nuova PatcherWindow, il nostro spazio di lavoro dove possiamo realizzare le patch.

serve per alternare la modalit edit allamodalit performance nella Patcher Window. In edit possiamo assemblare lepatch prendendo gli oggetti dalla palette, che una fila di icone nella parte altadella finestra; in performance possiamo far funzionare la patch ed interagire congli oggetti grafici di interfaccia, come i float number box o loggetto gain~.

serve per richiamare (qualora nonfosse gi visibile) la finestra Max che una finestra utilizzata dal programma percomunicare con lutente, e che lutente pu usare per visualizzare brevi mes-saggi (vedremo pi avanti come).

Inoltre possibile creare degli oggetti digitando un semplice carattere, senzatasti modificatori come Command o Control: con n ad esempio possiamocreare (in modalit edit) un object box vuoto nella posizione del puntatore delmouse, esattamente come quello che otterremmo dalla palette. Ci sono altritasti che ci permettono di creare oggetti; in una Patcher Window vuota prova-te a digitare f i t b mentre spostate il puntatore del mouse: otterretediversi oggetti (al momento per voi assolutamente sconosciuti!) che utilizzere-mo molto spesso nel corso dei prossimi capitoli.

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1P

SELEZIONARE, CANCELLARE E COPIAREPer cancellare un cavo o un oggetto bisogna assicurarsi di essere in modalitedit14 e poi selezionarlo con il mouse e premere il tasto di cancellazione, dettoanche backspace. Possiamo selezionare pi oggetti contemporaneamente facen-do clic su un punto vuoto della Patcher Window e trascinando il mouse in mododa includere gli oggetti da selezionare nellarea di trascinamento (vedi fig. 1.10).

fig.1.10: selezionare gli oggetti

A questo punto se spostiamo uno degli oggetti selezionati spostiamo anchetutti gli altri, oppure se premiamo il tasto di cancellazione li cancelliamo tutti.Con questa procedura vengono selezionati gli oggetti ma non i cavi; se abbia-mo bisogno di selezionare pi cavi contemporaneamente (ad esempio per can-cellarli) dobbiamo premere il tasto Alt mentre trasciniamo il mouse e tocchia-mo i cavi che ci interessano (vedi fig. 1.11).

fig.1.11: selezionare i cavi

Sempre con il tasto Alt premuto potete duplicare un oggetto facendoci clicsopra e trascinandolo. Se prima selezionate pi oggetti e poi ne trascinate unocon Alt-clic, li copierete tutti (vedi fig. 1.12).

fig.1.12: copia di un insieme di oggetti

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14 Ovvero bisogna assicurarsi che il lucchetto che si trova in basso a sinistra nella finestra che contienela patch sia aperto.


Se fate un errore (ad esempio cancellate un oggetto al posto di un altro) pote-te annullarlo selezionando il comando undo dal men Edit (in italiano ilcomando si traduce generalmente con annulla). Se poi vi accorgete che non eraun errore (ad esempio che volevate cancellare proprio quelloggetto) potreteripristinare la situazione tramite il comando redo (ripristina) sempre dal menEdit. Selezionando ripetutamente il comando undo potete annullare unasequenza di azioni e riportare la patch ad uno stato precedente: da tastiera ilcomando equivalente a undo , peril redo .15

HELPQuesto libro autosufficiente: qui troverete tutte le informazioni utili per com-prendere e usare le patch che via via illustreremo e per utilizzare le diverse tec-niche di sintesi ed elaborazione del suono con MaxMSP. Se conoscete linglesepu essere utile dare anche unocchiata al sistema di Help in linea del program-ma. Selezionando la voce Max Help dal men Help otteniamo la finestra di fig.1.13 (che potrebbe essere differente per le diverse versioni di MaxMSP).

fig.1.13: la finestra di help principale

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15 Lo Shift il tasto delle maiuscole.


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Nella parte centrale di questa finestra di Help ci sono tutte le informazioni permuovere i primi passi con Max, mentre nella colonna di destra ci sono alcuni tuto-rial che spiegano i diversi aspetti della programmazione e illustrano brevementealcune tecniche di sintesi ed elaborazione del suono. Se volete farvi un gironellhelp di Max (presumendo una sufficiente conoscenza della lingua inglese) viconsigliamo innanzitutto di consultare la sezione How the DocumentationWorks che vi spiegher come muovervi tra le diverse sezioni e come trovare gliargomenti che vi interessano: ribadiamo comunque che ci non assolutamen-te necessario per la comprensione di questo libro.Ci sono anche le patch di help dei singoli oggetti (sempre in inglese): se inmodalit edit fate Alt-clic (senza trascinare) su un oggetto, si aprir una patchdi aiuto relativa alloggetto; questa patch perfettamente funzionante e riassu-me le caratteristiche principali delloggetto selezionato. Facendo Alt-clic inmodalit edit sulloggetto cycle~ ad esempio si ottiene la help patch di fig.1.14 (potrebbe essere differente per differenti versioni di MaxMSP).

fig.1.14: una patch di help

Come vedete sono spiegate diverse caratteristiche delloggetto, e in basso adestra, sotto la scritta See Also, c un men a comparsa tramite il quale pos-sibile richiamare lhelp di oggetti che svolgono funzioni analoghe o sonocomunque utilizzati insieme a cycle~: facendo clic sui richiami si aprir lapatch di aiuto relativa a questi oggetti. Il men contiene anche i richiami per lesezioni dei tutorial in cui viene usato loggetto. In alto a destra inoltre, facendoclic sulla scritta open cycle~ reference possibile visualizzare una pagina delmanuale di riferi

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