Scienza, Musica e Tecnologia: Ieri, oggi e domani

Anno 1998

Scienza, Musica e Tecnologia: Ieri, oggi e domani GIUSEPPE DI GIUGNO

La rivoluzione tecnologica, iniziata lentamente dopo l’ultima guerra mondiale (dai primi tentativi di musica elettroacustica alla computer music), ha talmente modificato il modo di pensare, comporre, eseguire e ascoltare musica, da poter considerare questo fenomeno non un’attività riservata a pochi musicisti e ricercatori ma un grosso capitolo della cultura musicale del nostro secolo. Il saggio fa un excursus di quanto è avvenuto in questo campo negli ultimi cinquant’anni del secondo millennio con una proposta per il futuro.

La rivoluzione, avvenuta agli inizi di questo secolo, con il passaggio dalla musica tonale a quella dodecafonica, ebbe un grande impatto sull’ascoltatore, disorientandolo, ma influì poco sul modo di lavorare dei musicisti. Il compositore continuò a comporre come prima ma con regole molto diverse, e l’esecutore continuò a suonare modificando solo in parte le tecniche strumentali tradizionali.

La rivoluzione tecnologica, invece, iniziata lentamente dopo l’ultima guerra mondiale (dai primi tentativi di musica elettroacustica alla computer music) ha talmente modificato il modo di pensare, comporre, eseguire e ascoltare musica, da poter considerare questo fenomeno non un’attività riservata a pochi musicisti e ricercatori ma un grosso capitolo della cultura musicale del nostro secolo. L’informatica oggi è una necessità irrevocabile per la creazione musicale.

Quando, agli inizi degli anni ’50, si istituirono in Italia, in Francia e in Germania dei centri sperimentali di fonologia, dotati di strumenti che non erano stati costruiti con l’intento di far musica (registratori, oscillatori, filtri, generatori di rumore etc.), alcuni musicisti, un po’ pionieri e un po’ visionari, iniziarono con molto entusiasmo e ottimismo a sperimentare la creazione di suoni completamente diversi dai suoni degli strumenti tradizionali e a comporre in modo del tutto nuovo, rompendo ogni legame con il linguaggio musicale del passato. La tecnologia era venuta in aiuto al musicista innovatore, permettendogli di realizzare a suo piacimento un’infinità di timbri e di strutture sonore.

Ben presto l’entusiasmo iniziale cominciò a scemare, in quanto gli strumenti elettronici che potevano essere controllati solo manualmente erano ancora troppo primitivi per consentire la variazione dei parametri sonori in modo rapido, efficiente e riproducibile.

Queste difficoltà vennero superate alla fine degli anni ’60 quando al controllo manuale venne sostituito il controllo in tensione (Moog, Buchla). Questi nuovi strumenti, che si diffusero enormemente nel campo della musica commerciale, non destarono un grande interesse nei nostri pionieri. Forse perché si trattava di strumenti più adatti alle esigenze della musica commerciale, o forse perché una nuova rivoluzione tecnologica e di pensiero stava per coinvolgere il musicista: il computer.

L’utilizzo del calcolatore per far musica fu reso possibile alla fine degli anni ’40 dalla realizzazione dei primi convertitori digitali-analogici. Questi primi esperimenti realizzati da Max Mathews presso i laboratori della Bell Telephone negli Stati Uniti cominciarono lentamente a diffondersi nei centri di ricerca scientifica (non musicali) dotati di calcolatori dal costo elevatissimo. Proprio in questi centri di ricerca, negli anni ’60 si aprì un universo completamente nuovo ed inimmaginabile, che è ancora oggi in via di frenetica espansione.

Data l’alta complessità dei calcoli necessari, il suono non veniva calcolato in tempo reale ma in tempo differito; occorrevano cioè parecchi minuti di calcolo per ottenere qualche secondo di suono. Questo era un grosso inconveniente in quanto una pur semplice struttura musicale doveva essere interamente immaginata, formalizzata e poi fatta calcolare dalla macchina, senza avere la possibilità di intervento durante il calcolo. La musica veniva infine registrata su nastro magnetico e poteva essere riprodotta solo in concerto senza possibilità d’interpretazione (come la tape music). I calcolatori più potenti esistenti in quel periodo non erano abbastanza veloci per poter calcolare i suoni in tempo reale.

Agli inizi degli anni ’70, quando la tecnologia digitale microelettronica incominciò a realizzare i primi circuiti integrati VLSI, alcuni centri di ricerca (la Bell Telephone, il Centro di Intelligenza artificiale di Stanford, l’Istituto di Fisica sperimentale di Napoli) iniziarono separatamente delle ricerche su architetture di nuovi calcolatori superveloci, appositamente concepiti per la produzione in tempo reale dei suoni. I positivi risultati di questi primi esperimenti indussero il centro musicale IRCAM di Parigi (sovvenzionato dal Ministero della Cultura e diretto da Pierre Boulez) a promuovere la ricerca e a investire considerevoli risorse nel campo dei sistemi digitali per la sintesi e l’analisi dei segnali audio in tempo reale. Le macchine che furono progettate e realizzate, pur rispondendo ai desideri della maggior parte dei musicisti, sono rimaste sino ad oggi confinate all’interno dell’IRCAM stesso a causa dell’elevato costo. Solo dal 1982 queste competenze diventarono patrimonio dei produttori di strumenti musicali elettronici, i quali cominciarono ad immettere sul mercato strumenti digitali a basso costo, che ebbero un’enorme e inaspettata diffusione e decretarono la scomparsa dei vecchi sintetizzatori analogici controllati in tensione.

Il contributo dei ricercatori italiani allo sviluppo delle nuove tecnologie digitali applicate alla Musica.

Agli inizi degli anni 70 esistevano sostanzialmente due metodi per le composizioni musicali che utilizzavano tecnologie elettroniche.

1 I Sintetizzatori Analogici introdotti con gran successo alla fine degli anni 60 da Robert Moog e Don Buchla.

2 I Calcolatori Digitali che sin dal 1956 venivano usati con opportuni programmi per generare una serie di numeri che poi venivano trasformati in suoni.

La differenza sostanziale fra i due metodi era la seguente: Coi sintetizzatori analogici i suoni (come in qualunque strumento tradizionale) venivano prodotti in tempo reale. Cioe' se si premeva un tasto, si girava una manopola … si sentiva subito il suono modificarsi.

Questo sistema piaceva molto ai musicisti perche' era sempre presente in ogni composizione musicale il gesto, ed era quindi uno strumento che poteva essere suonato dal vivo "live" in un concerto.

La limitazione profonda di questi sistemi analogici erano: a) La scarsita' timbrica, e la poco controllabilita' dei suoni prodotti. b) La limitata polifonia, si potevano realizzare poche voci contemporaneamente.

I primi Sintetizzatori erano addirittura monofonici.

D'altra parte I calcolatori Digitali avevano i pregi e i difetti opposti.

La polifonia poteva essere illimitata. Si potevano creare un infinita' di timbri diversi legati al pensiero musicale del compositore . Ma Il suono non era prodotto in tempo reale. Con i rari e costosissimi calcolatori degli anni settanta occorrevano ore di calcolo per ottenere qualche minuto di musica. Non esisteva il gesto musicale e i suoni dovevano ben essere pensati prima di affidarli al calcolatore . Era un modo molto diverso e insolito di comporre e suonare.

Durante gli anni Settanta ci fu una frenetica corsa tecnologica in vari laboratori europei e americani per realizzare un calcolatore talmente veloce da realizzare i suoni digitali in tempo reale.

Il primo sistema ( 4A ) funzionante fu realizzato da G.DI GIUGNO, da una idea di Luciano Berio, all'Istituto di Fisica dell' Universita' di Napoli e presentato al Congresso Internazionale di Computer Music a Boston nel 1975. Questo sistema con polifonia 256 interamente digitale diede l'avvio alla corsa verso il mondo sonoro Digitale.

L'IRCAM di Parigi investi' molte risorse in queste ricerche e nel 1980 fu realizzata interamente da ricercatori italiani la Macchina 4X che e' stata negli ultimi vent’anni il modello trainante per tutte le ricerche nel campo dell'audio Digitale. E' stata utilizzata ampiamente da Boulez, Stockausen, Nono, Cage ..e dalla maggior parte dei musicisti che hanno lavorato all'Ircam.

Questa Ricerca si sposta dall'Ircam all'Italia nel 1988 con la fondazione del centro di ricerca IRIS. In questo centro seguendo la linea di pensiero della 4x vengono realizzati i sistemi MARS e SMART sfruttando le nuove tecnologie dei microprocessori super veloci realizzati nello stesso centro. Questi due sistemi di alta avanguardia tecnologica sono stati ampiamente utilizzati negli anni novanta da Luciano Berio e da numerosi compositori italiani ed europei.

Il CEMAT da alcuni anni e' impegnato (in progetto europeo) con numerosi ricercatori e musicisti in un progetto molto ambizioso il cui prestudio (Macchina del Duemila) terminato nel 1999 portera' nei prossimi anni ad un prototipo per la composizione musicale che tenga conto di tutti gli ultimi e futuri progressi nel campo delle nuovissime sofisticate tecnologie sia nel campo hardware che software.

Attualmente In Italia esistono parecchi centri di ricerca nel campo della nuova informatica Musicale (molti facenti parte del CEMAT) che continuano a portare avanti in tutto il mondo il pensiero scientifico e musicale Italiano, tra cui si citano CRM Centro Ricerca Musicale Universita' CNR di PISA Universita' di Genova Museo della Scienza Di Napoli Istituto Gramma AQUILA Istituto di fisica Universita' Napoli Universita' Tor Vergata Roma Universita' di Padova