Laboratorio di informatica musicale

Leonello Tarabella    Tel. 0503152043

Matematica e fisica di base

Dare allo studente gli elementi di base sull'argomento relativi al trattemento numerico del segnale sonoro con rifermenti storici alle tecniche di elaborazione ed alla sintesi del suono. Il corso prevede l'esposizione del linguaggio standard C-Sound su cui si basa l'esame finale.

Il corso (vedi programma) si articola sui vari vari argomenti dell'informatica musicale iniziando una trattazione dell'acustica come fenomeno oggettivo (fisica) e come fenomeno soggettivo (psico-acustica). Verranno poi analizzate le problematiche della conversione in digitale del segnale sonoro per esporre le tecniche di sintesi, di elaborazione e di rendering. Si farà rifermento allo standard C-Sound reperibile in rete per le diverse piattaforme.

In this course the various topics concerning Computer music will be presented. Starting from acoustics from two point of view (physics and psico-acoustics), problems and solutions concerning analog-to-digital and digital-to-analog convertions will be presented. Practical experience will be reached using the standard C-Sound language, freely downloadable from Internet for diffent platform.

Programma

Introduzione

• strumenti musicali e notazione musicale
• supporto cognitivo e tecnologico alla storia della musica Acustica e psico-acustica
• il suono come fenomeno fisico e percettivo
• elementi di fisica acustica
• segnale acustico come variazione di pressione nel tempo
• caratteristiche del suono: altezza, intensità, timbro, ambiente
• rumore, voce umana, suono musicale
• matematica e fisica degli strumenti musicali
• orecchio e caratteristiche percettive dell'uomo
• generazione, manipolazione e riproduzione del segnale sonoro
• dai cilindri di Edison al Compact Disk
• esercitazioni di laboratorio

Rappresentazione digitale del segnale

• digitalizzazione del segnale: campionamento, quantizzazione, codifica
• aliasing e rumore di quantizzazione
• dispositivi di conversione analogico/digitale e digitale/analogica

Analisi di segnali sonori:

• dominio del tempo, dominio delle frequenze: lo spettro di un segnale
• trasformata discreta di Fourier : DFT e FFT
• spettri dinamici e timbro
• esercitazioni di laboratorio e progetti

Sintesi ed elaborazione di segnali sonori:

• oscillatore digitale: funzionamento ed ottimizzazione
• tecniche di sintesi: additiva, sottrattiva, non-lineare (FM e wave-shaping)
• i filtri digitali: principi, caratteristiche, applicazioni
• sintesi per modelli fisici
• sintesi vocale e simulazione di strumenti a corda, a fiato, a percussione
• spazio acustico virtuale: eco, riverbero, etc.
• esercitazioni di laboratorio e progetti

Linguaggi ed architetture:

• linguaggi di sintesi ed elaborazione in tempo differito: MusicV e C-Sound
• apparecchiature dedicate alla sintesi e all'elaborazione in tempo reale: retrospettiva
• architetture avanzate basate su microprocessori DSP (Digital Signal Processing)
• il tempo reale sui personal computer di ultima generazione
• esercitazioni di laboratorio e progetti

Lo standard MIDI (Musical Instrument Digital Interface)

• l'interfaccia Midi
• il linguaggio Midi
• la strumentazione del mondo commerciale: sintetizzatori, tastiere, controllers, etc.
• General Midi e Standard Midi Files
• sequencer ed editori musicali commerciali
• esercitazioni di laboratorio e progetti

Formati standard per applicazioni multimediali:

• analisi comparata delle modalità di compressione
• rassegna dei formati dei files
• procedure di conversione, compressione e memorizzazione
• gli standard: AIFF (audio interchange file format), MPEG-audio (motion pictures experts group)
• analisi comparata tra formati MIDI e formati audio
• intergrazione in applicazioni di rete
• esercitazioni di laboratorio e progetti

Composizione musicale algoritmica:

• linguaggi: Pla, Canon, Kyma, Max, PascalMusic, Nyquist, Common Music
• grammatiche generative e modelli espressivi con uso di reti neurali e tecniche di AI
• processi markoviani, frattali, etc.
• interfacce uomo-macchina e tecniche di interazione nella live performance
• esercitazioni di laboratorio e progetti

TESTI SPECIFICI

1. Acreman C., Ortosecco I., Razzi F. (a cura di), Musica e Tecnologia, Quaderni di Musica /Realtà, n. 14, Ed.Unicopli, Milano, 1987
2. Balaban M, Ebcioglu K., Laske O., Understanding Music with AI - Perspective on Music Cognition - Cambridge MA, The MIT Press
3. Bateman W., Introduction to Computer Music, New York, Wiley Interscience, 1980.
4. Benade A.H., Fundamentals of Music Acoustics, New York, Oxford University Press, 1976.
5. Fabbri F., Elettronica e musica ,Milano, Gruppo Editoriale Jackson, 1984.
6. Haus G., Elementi di informatica musicale, Milano, Gruppo Editoriale Jackson, 1984.
7. Lerdhal F., Jackendoff R. A Generative Theory of Tonal Music, Cambridge MA, The MIT Press, 1983
8. Mathews M.V., The Technology of Computer Music, Cambridge MA, The MIT Press, 1969.
9. Mathews M., Pierce J., Current Directions in Computer Music Research, Cambridge MA, The MIT Press, 1990.
10. Moore F.R., Elements of Computer Music, Englewood Cliffs (N.J.), Prentice Hall, 1990.
11. Perotti G., MIDI - Computer e musica, Milano, Gruppo Editoriale Jackson, 1990.
12. Perotti G., Reti MIDI, Milano, Gruppo Editoriale Jackson, 1991.
13. Roads C., Composers and the Computer, Los Altos (CA), William A. Kaufmann, 1985.
14. Roads C., Strawn J., Foundations of Computer Music, Cambridge MA, The MIT Press, 1985.
15. Roads C., The Music Machine, Cambridge MA, The MIT Press, 1990.
16. Scaletti C., The Kyma Language for Sound Specification, Symbolic Sound Corp. PO Box 2530, Champaign IL 61825-2530, USA.
17. Pope S.T., The Well-Tempered Object - Musical Application of Object Oriented Software Technology - Cambridge MA, The MIT Press, 1990.
18. Rotamartir E., MIDI - Standard applicazioni e modi d'uso, Padova, Muzzio Ed., 1987.
19. Tamburini A., Il calcolatore e la musica, Padova, Muzzio Ed., 1988.
20. Tarabella L., et alii, Informatica e Musica, Milano, Jackson Libri, 1992
21. Vidolin A. (a cura di), Musica e elaboratore, Venezia, LIMB, 1980.
22. Pousseur H. (a cura di), La musica elettronica, Milano, Feltrinelli, 1984.
23. Zaripov R.C., Musica con il Calcolatore, Muzzio Editore, 1979

ACUSTICA ED ELABORAZIONE DEI SEGNALI MUSICALI

1. Chamberlin H., Musical Applications of Microprocessors, Rochelle Park (N.J.), Hayden Book, 1987.
2. Chowning J. Bristow D., FM Theory and Application ,Yamaha Music Foundation, Tokio, Japan, 1986.
3. Del Duca L.M., Musica digitale, Padova, Muzzio Editore, 1987.
4. De Poli G. et al. , Representations of Musical Signals, Cambridge MA, The MIT Press, 1991
5. Pierce J.R., La scienza del suono, Zanichelli, 1988, trad. it. di Niccolò Guicciardini (tit. orig. The Science of Sound, New York, Scientific American Books, 1983)
6. Rabiner L.R., Shafer R.W., Digital Processing of Speech Signals, Englewood Cliffs (N.J.), Prentice-Hall, 1978.
7. Righini P.,Righini G.U., Il suono, Milano, Tamburini Ed., 1974.
8. Roederer J.G., Introduction to the Physics and Psychophysics of Music, New York, Springer Verlag,1973.
9. Strawn J., Digital Audio Signal Processing: An Anthology, Los Altos (CA), William A. Kaufmann,1985.
10. Ziener R.E, Trunter W.H., Fannin D.C., Signals and System, MacMillan, N.Y., USA, 1983.

RIVISTE DEDICATE

• Computer Music Journal, Cambridge MA, The MIT Press. Array, Edizione della International Computer Music Association, PO Box 1634, S.Francisco CA 94101-1634, USA
• Bollettino AIMI , Casella Postale 361 - 35100 Padova Interface, Journal of New Music Research, SWETS & ZEITLINGER B.V., 347 Heereweg 2161 CA LISSE, The Netherlands
• Leonardo, International Journal for Arts, Science and Technology - Pergamon Press, London
• Music Perception - Dept. of Psychology UCSD, La Jolla CA 92093 -Univ. of California Press Journal
• Proceedings of the International<

Scritto e oraleProgetto finale in C-Sound oppure relazione su uno degli argomenti del corsoo uno proposto dallo stedente.