ПРОБЛЕМА МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В МУЗЫКЕ В РОССИИ
Развитие математики в целом, а также информационных технологий в частности, отчетливо отразилось на инженерных и научных разработках в областях, изучение которых ранее было прерогативой исключительно гуманитариев. Эта тенденция не обошла стороной и музыку - значительно возросло количество исследований в таких сферах, как:
Рассмотрим алгоритмическую композицию. Данная область исследований лежит на стыке двух таких разных дисциплин как музыкальная наука (в частности, гармония), и искусственный интеллект и системный анализ. Органически, по сути, это близко к исследованиям в области автоматизированных систем перевода или систем распознавания устной речи. Между тем, несмотря на наличие хоть какого–то количества работ по упомянутым темам, количество исследований в области алгоритмической композиции в России можно пересчитать по пальцам. Единственным ученым, серьезно занимавшимся данной проблематикой в СССР был Рудольф Зарипов (1929 — 1991), автор таких трудов, как «Кибернетика и музыка», «Об алгоритмическом описании процесса сочинения музыки». В то же время, в других странах, от Европы до Азии, от Южной до Северной Америки, существуют отдельные лаборатории, специализирующиеся на изучении этого вопроса. Например, кафедры компьютерных наук Гонконгского университета или индустриальной инженерии Университета Иллинойса, где профессоры Эндрю Хорнер и Дэвид Голдберг в 1991 году первыми обосновали целесообразность применения генетических алгоритмов для моделирования музыкального творчества, или кафедра интерактивных игр и медиа Рочестерского института технологий (Нью–Йорк, США), профессором которой является Джон Бильс, создатель популярной программы для генерации джазовых соло GenJam).
Чтобы проанализировать причину такого дисбаланса в отношении к междисциплинарным исследованиям в музыке, нужно рассматривать алгоритмическую композицию в совокупности с историей других исследований в компьютерной и электронной музыке.
1. Терменвокс и первые синтезаторы. Графический звук.
Безусловно, пионером электронной музыки нужно считать Льва Термена, изобретателя легендарного инструмента терменвокс. Отличительной особенностью инструмента было извлечение музыки без рук. Главная часть терменвокса — два высокочастотных колебательных контура с общей частотой. Электрические колебания звуковых частот возбуждаются генератором на электронных лампах, сигнал пропускается через усилитель и преобразуется громкоговорителем в звук [6]. Снаружи располагается антеннообразный стержень и дуга — колебательная система устройства. Управление работой терменвокса происходит посредством изменения положения ладоней - двигая рукой вблизи стержня, исполнитель регулирует высоту звука. Любое движение исполнителя преобразуется в характерный глиссандирующий звук. Для 20–х годов XX века инструмент был сродни фантастики и завоевал огромную популярность за рубежом. С 1923 года Термен взаимодействует с государственным институтом музыкальной науки, занимается продажей терменвоксов в США, передав права на их производство компании RCA. Вскоре он открывает в Нью-Йорке танцевально-музыкальную студию, которая, помимо основной деятельности, является прикрытием для резидентуры советских разведчиков. Также он разрабатывает новые изобретения (например, охранные системы для знаменитых американских тюрем Алькатрас и Синг-Синг) и ведет богемную жизнь, давая концерты на территории Америки и Европы.
Однако спустя несколько лет Термена обвиняют в участии в деятельности фашистских организаций, насильно увозят из США и отправляют в лагеря. После освобождения он некоторое время работает на разведку в закрытых учреждениях НКВД. Итогом этой работы становится эндовибратор «Златоуст» - подслушивающее устройство, не требующее источника питания, длительное время позволявшее разведке прослушивать американское посольство в Москве. В 60-х Термен работает в лаборатории Московской консерватории и пытается восстановить утерянные за прошлые годы наработки по электромузыкальным инструментам, но после заметки об ученом в американской газете New York Times, его увольняют и уничтожают все инструменты и материалы. В последующем он так и не сможет возвратиться к изучению электромузыкальных инструментов. Он работал в Институте звукозаписи, на кафедре акустики МГУ, на ставке разнорабочего, а иногда даже и безвозмездно, но Родине, как и студентам, не появляющихся на его семинарах и лекциях, уже не были более интересны подобные разработки во времена более масштабных задач. В 1992 году его квартиру-лабораторию грабят, ломают остатки инструментов и забирают архивы. В 1993 году Термен умирает.
В настоящий момент терменвокс считается востребованной классикой электронной музыки, его звучание можно встретить в записях огромного количества музыкантов - от Жана Мишеля Жара до Тома Уэйтса, от Pink Floyd до Led Zeppellin. Врачи прописывают прослушивание звучания терменвокса в качестве дополнительной терапии, а количество производителей терменвоксов только увеличивается.
В 1929 г. в процессе работы над фильмом «Пятилетка. План Великих работ» композитор Арсений Авраамов, изобретатель Евгений Шолпо и режиссер–аниматор Михаил Цехановский приходят к идее «Графического звука». Под этой концепцией понимается метод синтеза звуковой дорожки при помощи света и искусственно созданной графики, который позволяет, основываясь на акустических и математических данных, синтезировать сложные полифонические произведения, не требуя исполнительского участия. Созданная вскоре лаборатория «Мультзвук» Арсения Авраамова становится первым в мире прообразом будущих исследовательских центров компьютерной музыки. Осенью 1931 года группа переезжает в Научно-исследовательский кинофотоинститут и меняет название лаборатории на «Синтонфильм». В декабре 1932 года НИКФИ сокращает штаты и лаборатория снова переезжает, на этот раз в Межрабпомфильм, где в 1934 году ее окончательно закрывают как не оправдавшую себя экономически. Ее правопреемница – лаборатория графического звука при Ленинградском институте театра и кино также в 1948 году подвергается реорганизации, а в 1950 году она окончательно упраздняется. Последующих попыток исследований уже не предпринимается. Архив же «Мультзвука» (около 2000 метров пленки), хранившийся в квартире Аврамова, сгорает еще в 1936—1937 годах во время длительного пребывания хозяина на Кавказе.
Между тем, стоит отдельно остановиться на работах каждого из исследователей идеи графического звука. Помимо главного вклада в разработку идеи рисованного звука, Арсений Авраамов известен своей микротоновой системой Welttonsystem. Авраамов был одержим идеей уничтожения темперированного строя, калечившего, по его мнению, слух и сознание людей. «Освободившись от шаблона темперации, слух человеческий сделает такие успехи в тонкости мелодических восприятий, о которых мы сейчас едва можем мечтать». После математического, физического и даже нравственного обоснования главной проблемы музыкального искусства, Авраамов разрабатывает собственную программу преподавания, построенную на четвертитоновой технике.
Данный метод вызывает много споров, но, так или иначе, Арсений Михайлович использует его при обучении студентов Ростовской консерватории. Основой его новой системы был новый метод гармонической координации тонов (иначе говоря – беспредельно продолжаемый ряд чисел). Авраамов уточняет, что современная музыка использует этот ряд лишь в пределах 1:2:3:4:5:6, он же продолжает его: 7:8:9:10:11:12... до 41:42:43 без пропусков. И мог бы продолжать до бесконечности, если бы не физиологические возможности слуха, накладывающие определенные ограничения.
Благодаря этому методу Авраамов математически вычисляет четвертитоновость, восьмитоновость и т. д. «Взамен 12-ти механически равномерно размещённых в интервале октавы точек, долженствующих изображать мифические «полутоны хроматической гаммы», современная музыкальная акустика предлагает нам сплошной звукоряд, одновременно указывая и на законы координации любых, произвольно взятых внутри его точек».
Интересно и изобретение другого члена группы, Евгения Шолпо - электрооптический синтезатор «Вариофон», сконструированный им во время его работы в Центральной лаборатории проводной связи в Ленинграде. В 1930 году Шолпо получает патент на новый инструмент – прибор, предназначенный для синтеза искусственных звуковых дорожек с помощью техники автоматизированного «бумажного звука». В инструменте были использованы вращающиеся диски с вырезанными зубцами формы звуковой волны, периодически прерывающие луч света, который формировал очертания звуковой дорожки. Съемка производилась непосредственно на движущуюся пленку с помощью специальной трансмиссии, передающей вращение электромотора, приводящего в движение контур, к механизму, протягивающему пленку. С помощью вариофона можно было произвольно изменять высоту тона, получать эффект глиссандо, вибрато, изменять силу звука и строить многоголосные аккорды (с полифонией до 12 голосов). К сожалению, «Вариофон» был уничтожен во время бомбардировки блокадного Ленинграда.
В 1930 году одним из членов группы Авраамова «Мультзвук» был кинооператор Николай Воинов, принимающий участие в создании первых рисованных дорожек. В 1931 году он выходит из группы, чтобы начать собственные исследования в области так называемого бумажного звука, основанного на синтезе звуковых дорожек методом сложения вырезанных из бумаги с помощью инструмента «Нивотон» профилей звуковых волн с последующим покадровым фотографированием фрагментов звуковой дорожки на анимационном станке. С 1931 года Воинов входит в состав группы ИВОС, создавшей целый ряд мультипликационных фильмов с синтетическими звуковыми дорожками: «Барыня» (1931), «Прелюд Рахманинова» (1932), «Танец Вороны» (1933), «Цветные поля и линии безопасности» (1934), «Вор» (1934).
Однако в начале 1936 года Воинова увольняют с фабрики Мосфильм, его лаборатория закрывается. До конца своей жизни он работает оператором студии «Союзмультфильм». Официальная биография Воинова его экспериментальных работ 1930-х годов не содержит.
Можно сказать, что в начале 30-х годов ХХ века советские инженеры создали первые прототипы электронных синтезаторов, методов синтеза звучания как музыкальных инструментов, так и голосов людей и различных шумов, заложили начальные основы техник сэмплирования. Стоит отметить, что позже почти аналогичные опыты с рисованными звуковыми дорожками проводили в Германии Вальтер Руттман и Оскар Фишингер, а также Норман МакЛарен в Канаде.
Достоин внимания и амбициозный проект кинорежиссера Дзиги Вертова, реализованный в 1929–1930 гг. - «Лаборатория Слуха». Оборудование, созданное Александром Шориным во время съемок фильма «Энтузиазм (Симфония Донбаса)», позволило Дзиги произвести полевую запись звуков железных дорог, заводов и т.д. Звуковая дорожка данного фильма, которую автор определил как «симфонию шумов», стала первым экспериментом в конкретной музыке - направлении, возникшем 20 лет спустя во Франции благодаря опытам композитора, инженера и продюсера звукозаписи Пьера Шеффера. Конкретная музыка – это разновидность академической электронной музыки, основанная не на линии мелодии, а совокупности природных шумов и звуков, записанных заранее, и зачастую подвергнутых различным обработкам (с помощью фильтров, искажения, изменения скорости). По словам актера и режиссера Чарли Чаплина, он никогда не мог себе представить, что эти индустриальные звуки можно организовать так, чтобы они казались прекрасными. Чаплин назвал "Энтузиазм" самой волнующей симфонией из тех, что ему приходилось слышать, а «Мистера Дзигу Вертова» - настоящим музыкантом. Также он добавил, что «профессора должны у него учиться, а не спорить с ним». В 1932-33 гг. на экранах демонстрируются кинофильмы «Дела и люди» Александра Мачерета, «Изящная жизнь» Николая Юрцева, звуковые дорожки которых можно назвать шедеврами шумовой и конкретной музыки. Авторами этой музыки являлись композитор Николай Крюков и главный технолог шумового оркестра, актер и изобретатель Владимир Попов. Впоследствии такая музыка развилась во множество жанров, таких, как индастриал (музыка, подчеркивающая эстетику техногенных шумов), нойз (музыка искусственных шумов, часто неприятных или болезненных для человеческого слуха) и других.
В 1938 году Борис Янковский и Евгений Мурзин — молодой конструктор, захваченный идеей нового синтезатора звука, начинают разработку электрооптического синтезатора под названием «АНС» (в честь Александра Николаевича Скрябина). Инструмент использовали для озвучания многих кинофильмов, в частности, фильмов Андрея Тарковского.
Несмотря на то, что этот синтезатор пережил практически все перипетии политической жизни СССР, он являлся последней оригинальной разработкой в области музыкальной технологии, сделанной в СССР, и не имевшей западных прототипов. Инженеры нового поколения, работая в условиях информационной изоляции, в основном, пытались копировать зарубежные разработки на основе опытных образцов, используя советскую материально–техническую базу с переменным успехом.
Причиной этого можно считать то, что в отличие от других направлений акустики (гидроакустика, ультразвуковая акустика и пр.), электроакустика не пользовалась такой поддержкой государства. По этой же причине большинство видных ученых–физиков, начавших с исследований, посвященных музыкальной акустике, переориентировались на более востребованные области науки (С. Н. Ржевкин, А. В. Римский–Корсаков, А. Н. Ривин и др). Также нужно учитывать отсутствие крупных научно–исследовательских институтов по музыкальной электроакустике. Определенные работы продолжались только в отдельных лабораториях при Ленинградской и Московской консерваториях, а также при ряде производств.
Звуковые эксперименты не соответствовали новым идеологическим канонам советской власти. В 1948 году в Москве проходит 1–й Всесоюзный съезд композиторов, инициированный постановлением Политбюро. Опера «Великая дружба» композитора Вано Мурадели была осуждена за формализм, тогда же фактически вводится запрет на любые художественные эксперименты. В наше время имена людей, совершивших культурный прорыв в 1910–1930–е годы, совершенно забыты, а судьбы сообщества исследователей звука, апологетов «музыки машин», создателей новых музыкальных технологий до сих пор остаются почти нераскрытой страницей в истории научной и музыкальной жизни начала XX века.
2. Алгоритмическая композиция. Рудольф Зарипов и Иосиф Шиллингер.
Похожая история коснулась и уже упоминавшегося Рудольфа Зарипова. В начале 50–х годов он долго не мог получить возможность заниматься алгоритмическим моделированием музыки, поскольку кибернетика в то время расценивалась как «реакционная лженаука, направленная против материалистической диалектики, современной научной физиологии, марксистского, научного понимания законов общественной жизни». С течением времени отношение к кибернетике поменялось и Зарипов выпустил несколько работ, которые получили огромное признание на Западе, и даже были замечены пионером в области алгоритмической музыки Лежареном Хиллером — создателем одной из первых композиций, написанной машиной — «Сюиты Иллиака».
Зарипов подходит к моделированию мелодий ЭВМ посредством желания формализовать мыслительный процесс. Одним из методов изучения мыслительных процессов является метод варьирования ситуаций при помощи инвариантов преобразования — таких элементов ситуации, которые остаются неизменными, постоянными при любой трансформации. Иначе говоря, при варьировании происходит транспозиция (перенос) определенных отношений элементов одной ситуации в другую. Однако первоначальная ситуация все равно сильно отличается от существующей за счет маскирующих элементов, трансформантов — элементов, изменяющихся при преобразовании, и констант — элементов, специфичных для фактуры той или другой вариации. Маскирующие элементы трансформируют ситуацию часто до неузнаваемости и весьма затрудняют обнаружение инвариантов.
Объясняя данную схему, Зарипов приводит пример зимней поляны, по которой мы часто ходили летом, но зимой ее становится сложно узнать даже несмотря на то, что присмотревшись, мы начинаем заново восстанавливать замаскированные отношения одних и тех же кустов, деревьев и т.д. В этом примере одним из инвариантов будет взаимное расположение деревьев и кустов с одной и той же точки зрения наблюдателя, постоянное как летом, так и зимой, т. е. некоторое постоянное отношение между различными предметами. Трансформантой является преобладающий цвет: летом он зеленый, а зимой — белый. Трансформантой же служит и покров: летом это листья и трава, а зимой — снег. Константы: летом — зеленый цвет, листья, трава; зимой — снежный покров на ветвях и на земле.
Основным элементом любого музыкального произведения является мелодия — одноголосное выражение музыкальной мысли. Транспозиция инвариантных отношений проявляется в различных приемах вариационного развития музыкального сочинения и способствует тому, что при восприятии на слух сохраняется впечатление первоначальной музыкальной темы, ощущается постоянная связь с ней. И это происходит несмотря на изменение музыкального размера, ритма, ладотональности, и других элементов, и даже самой мелодической линии. В то же время изменение некоторых (или даже одного) элементов при полном сохранении других сторон изменяют мелодию до неузнаваемости.
Hа своей Родине практически до конца своей жизни Зарипов так и не испытал признания и интереса к своим работам — в музыкальном мире их считали подрывающими устои традиционного процесса сочинения и организации музыки. К концу 70–х Зарипову уже было трудно справляться с большим объемом работ по обработке компьютерной информации, но ни одного помощника у него так и не появилось, так как студенты не считали направление его работ перспективным, предпочитая заниматься более быстрорешаемыми и эффективными задачами. Хотя даже музыковед и профессор Лев Мазель признавал: «Развитие кибернетики и творчество молодых ученых, главные научные интересы которых сосредоточены в сфере моделирования искусственного интеллекта и машинной музыки (Зарипов, Детловс) привели к осознанию музыкантами пользы кибернетических машин (исчисление метрических единиц в пределах формы, периодичности смены гармоний, лада), к привлечению ряда терминов и понятий из математики и кибернетики (алгоритм, моделирование, код)”.
Стоит также упомянуть и советского композитора и музыкального теоретика Иосифа Шиллингера. Друг Д. Шостаковича, И. Шиллингер в 20-е годы XX века имеет славу самого яркого композитора раннего советского периода. Его симфоническая рапсодия “Октябрь” признается лучшим произведением первого советского десятилетия. Симфонические сочинения Шиллингера заказываются и исполняются ведущими оркестрами России и, поднее, Америки.
Однако в 1926 году Шиллингер начинает увлекаться джазом, становится лектором при Первом джазовом оркестре России. 28 апреля 1927 года в зале Государственной академической капеллы Ленинграда дает концерт Первый концертный джаз-бэнд под управлением консерваторского друга Шиллингера, молодого пианиста Леопольда Теплицкого. Концерт предваряет доклад самого Шиллингера об истории и особенностях джаза. Через некоторое время в журнале “Музыка и революция” появляется рецензия, крайне нелестно характеризующая доклад музыканта и отзывающаяся о концерте следующим образом: "Мы рассматриваем этот факт как наступление музыкальной реакции, нашедшей себе место в условиях НЭПа, и считаем необходимым поднять голос против пропаганды подобных экспериментов "омоложения”.
По всей видимости, данная лекция и послужила причиной эмиграции Шиллингера в США. Как утверждал американский музыковед Ф. Стар, Шиллингера неоднократно допрашивали в ГПУ в 1928 году, что стало причиной принятия им решения покинуть страну при первой возможности. Приезд в Ленинград педагога из Чикаго Джона Дуя как раз и стал для Шиллингера тем шансом.
В США Шиллингер становится самым известным музыкальным педагогом первой половины XX в. В его учениках числятся такие легендарные музыканты, как Глен Миллер и Джордж Гершвин. Он активно сотрудничает с уже упоминавшимся Львом Терменом и пишет первый «Концерт для терменвокса с оркестром». Всю жизнь он развивает свою «Систему музыкальной композиции Шиллингера» и «Математическую основу искусств» — два огромных произведения объемом в более чем 2000 страниц, опубликованных уже посмертно на основе многочисленных разрозненных записей ученого. Постулатом, проходящим через все труды ученого можно считать слова о том, что «раньше и молнию считали проявлением чего–то сакрального, а с развитием науки все было объяснено, поэтому не стоит прибывать в заблуждениях относительно процесса человеческого творчества».
Система музыкальной композиции Шиллингера — это альтернативная система музыкальных нотаций, основной принцип работы которой заключается в использовании результирующего вектора взаимовлияющих периодических колебаний на квадратную область ритмических и структурных пропорций, с последующей проекцией на области нот и аккордов, контрапунктов, гармонических прогрессий, эмоциональных и семантических аспектов.
Данная работа состояла из 12 глав – «книг», описывающих формализацию практически всех аспектов музыкального творчества: Теория ритма, Теория звуковысотных отношений, Музыкальные вариации посредством геометрических проекций, Теория мелодии, Специальная теория гармонии, Корелляции гармонии и мелодии, Теория контрапунктов, Инструментальные формы, Общая теория гармонии, Эволюция звуковысотных семей (стилей), Теория композиции, Теория оркестровки.
Несмотря на то, что система музыкальной композиции Шиллингера была встречена резкой критикой за псевдонаучность, отсутствие внятных математических обоснований и слишком сложный, непостоянный и сбивчивый стиль изложения, именно эта работа определила направления многих будущих научных исследований в области алгоритмического сочинения музыки (например, изучение музыки как нелинейной системы стихийного характера), и вернула интерес к сфере, забытой на несколько веков. Сейчас Шиллингер вполне справедливо носит звание «американского» музыканта и педагога.
3. Электроакустические инструменты позднего СССР. Настоящее время.
Что касается электроакустических инструментов, в начале 80–х была предпринята попытка осуществить выпуск синтезаторов на промышленных мощностях для нужд народного потребления, основываясь на разработках производственных инженеров. Одним из безусловных успехов этого решения стал синтезатор «Поливокс», сконструированный на свердловском предприятии «Вектор» инженером Владимиром Кузьминым. Этот синтезатор считается классикой аналогового электронного звука и до сих пор используется в записях западных артистов. Другие же синтезаторы, например, Юность, Аэлита, Алиса, по мнению музыкантов, обладали высоким уровнем шумов, нестабильным удерживанием тона, а потенциометры и другие регулируемые резисторы довольно часто ломались. Поэтому догнать по качеству зарубежные синтезаторные разработки не удалось. Другие же советские электроинструменты, например, гитары, до сих пор остаются синонимом инструментов очень низкого качества.
В настоящее время, как уже было упомянуто, в РФ не ведутся разработки электроакустических инструментов. Определенные успехи существуют в разработке виртуальных VST -синтезаторов:
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Неоспоримым является вывод о том, что отсутствие государственной заинтересованности и поддержки, а также крайне критично-консервативное отношение экспертного и научного сообщества, до сих пор отрицающего любые новые веяния, катастрофически ограничивало и ограничивает уровень и количество исследований в междисциплинарных областях музыки и информатики. Так как музыка все–таки гуманитарная дисциплина, это можно рассматривать также в совокупности с тем, что до сих пор отношение государства к любым исследованиям, пусть даже частично связанным с гуманитарной сферой, является гораздо менее внимательным, чем к техническим. Доктор философских наук Евгений Семенов констатирует, что в советское время технические науки подверглись обширной милитаризации, гуманитарные интересовали государство по большей части только в идеологическом плане, а в истории современной России какая–либо государственная поддержка прекратилась вообще. Например, в недавно утвержденном списке специальностей высших учебных заведениях и специальностей научных работников, соответствующих приоритетным направлениям модернизации и технологического развития РФ, нет ни одной гуманитарной. И, в погоне за сверхмасштабными разработками, например, в области, космоса, ядерных технологий, и, особенно, добычи ресурсов, забывается, что открытия в области электронной музыки, алгоритмической композиции, и многих других подобных сферах, могут не менее, а иногда и более успешно представлять нашу страну на международной арене и популяризировать науку в стране. Пример Льва Термена, до сих пор считающегося одним из самых авторитетных ученых не только в области музыкального авангарда, но и вообще во всей электроакустической области, а также примеры синтезатора Поливокс и Рудольфа Зарипова, подтверждают это. Что касается коммерческой выгоды, также имеющей немаловажное значение при научных исследованиях, пользующиеся большим спросом в мире современные российские виртуальные синтезаторы не осталяют сомнений.