Cs. Kádár Péter - XXI. századi Diszkónika, 244. Hangeső

Még csak pár másodperces időközönként követik egymást az esőcseppek. Külön-külön hallatszik a koppanásuk, amint földet érnek. Ha nagyon figyelsz, azt is meg tudod mondani, hogy egyenként hol landolnak. Aztán egyre jobban szaporázzák, de még mindig szétválik a becsapódásuk hangja. Végül leszakad az ég, s folytonos, az egyes összetevőit tekintve lokalizálhatatlan hangtömb, hangfelhő vesz körül.

Ennél jobban aligha személtethető a szemcsés hangszintézis lényege. Az eljárás az újabb szintézisfajták egyike, az előzmények azonban az 1588-tól 1637-ig élt holland tudós, Isaac Beeckman munkásságáig vezethetők vissza.

hso02

Ez a furcsa szerzet, akiről csaknem biztosan nem hallottál még, 1616-ban írta le, hogy a hang ugyanolyan atomi szerkezetű, mint a fizikai-kémiai anyag, és apró gömböcskék formájában terjed mindenfelé. Ha egy részecske eléri az ember fülét, akkor bizonyos ideig megáll. Ettől a ponttól kezdve a részecske újra beilleszkedik a környező levegőbe. Az elképzelés ebben a formában tévedés volt, hiszen a molekulák a nyugalmi állapotuk körül mozogva, egymásnak adják át a rezgéseket, vagyis a hangterjedés hullámjelenség.

Az, hogy a világ darabkákból áll és darabkákkal is ábrázolható, nemcsak a természettudományban, hanem a művészetekben is föl-fölbukkant. Különösen jelentős volt az a művészeti irányzat, amely a benyomások, az impressziók helyett a tudományos megalapozottságú alkotásra hajazott. Ezt az irányzatot pointillizmusnak hívja a művészettörténet.

hso03

A pointillisták – vagy ahogy önmagukat nevezték, a divizionisták – a palettán eleve kikevert színű festékek helyett apró pontokat pötyögtettek a vászonra. A pontok színárnyalatainak előállítását az optikai színkeverés tudományos eredményeire alapozták. Ennek megfelelően pl. egy zöld színű festékpont egy kék és egy sárga; egy lila színfolt pedig egy vörös és egy kék festékpont szoros egymásmellettiségéből jött létre. Az impresszionizmus elsősorban a színek fénnyel teliségét (valőr) kutatta, a pointillizmus viszont a fény és a szín viszonyát elemezte. A divizionizmus módszere (először a festészet történetében) teljes mértékben a korabeli természettudomány eredményein alapult. A fenti képet, amelynek „Vasárnap délután a Grande Jatte szigetén” a címe, 1885-ben, 61 vázlat elkészítése után pingálta az alkotó, Georges Seurat.

hso04

Valamivel korábban jelent meg Heinrich Helmholtz alapvető műve a látás fiziológiájáról; aztán egy ma már alig ismert tudós, Eugéne Chevreul színelméleti könyve. A pointillisták Chevreul 72 színből álló színkörének színeit használták.

hso05

Nézd meg még egyszer a „„Vasárnap délután a Grande Jatte szigetén” című képet! A kép közepén álló kislány fehér ruhában van.

hso03

Ez a fehér szín a színkör közepén levő fehérre utal, és baromi erős hatása van, vonzza a szemedet. A többi szín, a különböző színes pontokból összerakott, s csak az agyunkban összeálló színek sokkal fényesebbek, mintha eleve kevert színekből rakták volna össze őket. Ez a fajta karakteresség a szemcsés hangszintézis egyik fajtájának is a jellemzője. Az igazsághoz tartozik, hogy a pointillizmus ugyan sok festőre volt hatással, de a legtöbb piktornak esze ágában nem volt apró festékpontokkal pöcsölni, így ez az irányzat kihalt. A színes fénykép- és nyomdatechnika viszont sosem jött volna létre az optikai színkeverés nélkül.

A fizika tudományára visszatérve, 1907-ben egy Albert Einstein nevű figura azt állította, hogy a szilárd kristályokban szubatomi szinten lezajló, ultrahang jelenségek ugyanúgy kettős természetűek, mint a fény, vagyis hol részecskeként, hol hullámként viselkednek. Az állítást 1913-ban kísérletileg is bizonyították. A fényrészecske – foton – mintájára Einstein a hangrészecskét fononnak nevezte el. (A koton neve nem ennek mintájára jött létre.) Anélkül, hogy a fononok lelkivilágába elmerülnénk, és un. fajhőt kezdenénk számolni, a lényeg az, hogy a hangok felépülését, fennmaradását és lebomlását úgy is lehet szintetizálni, hogy egy-egy hangjelenség alapját elemi hangrészecskék, hangszemcsék alkotják, s a végső hangot ezen szemcsékből rakjuk össze úgy, hogy a szemcsék tulajdonságait, a mikrohangzás-jellemzőket, illetve az egész hangtömeg paramétereit változtatgatjuk.

A hangszintetizálásnak ez a módja a szemcsés, vagy külföldiül granuláris szintézis. A szemcsés szintézis elvét egy magyar származású Nobel-díjas tudós, Gábor Dénes fogalmazta meg, amikor azzal foglalatoskodott, hogy hogyan lehetne beszédet továbbítani jóval kevesebb adattal. Ugyanis egyre több vezeték nélküli távközlési rendszert kezdtek használni, ezek adott sávszélességet foglaltak el a rádiófrekvenciás tartományból, és hogy bővülhessen a távközlési rendszerek száma, jó lett volna a sávszélességet csökkenteni.

hso06
Gábor Dénes koncepciója szerint minden hang bontható idő- és frekvenciajellemzőkre. E bontás következtében egy-egy hang időtartama és a hangmagassága függetleníthető egymástól. Ez akkoriban újdonság volt, mert ha egy hangfelvételt lassabban játszottak le, akkor mélyült a hang, ha pedig gyorsabban, akkor magasabb lett. Ha viszont egy hangot nagyon pici részekre osztunk, akár több ezerre is, akkor e szemcséknek változtathatjuk az időtartamát és a gyakoriságát. Például ha kétszer hosszabb ideig akarjuk lejátszani ugyanazt a hangmagasságot, akkor duplájára nyújtjuk a szemcsék idejét, de a szemcsék más jellemzőit nem változtatjuk meg. Kínkeservesen ezt analóg módon is megtehetjük, Gábor Dénes ötletének időszakában nem is volt más, de ma már ezeket az alapvető változtatásokat a szemcsék reszintézisével (lásd a sorozat 234. részét) hajtjuk végre.

Gábor Dénes 1944-ben megjelent elképzelése valahogyan Jánisz Xenákisz (Iannis Xenakis) Romániában született, görög származású, francia építőművész és zeneszerző kezébe került.

hso07

Xenákisz csodagyerek volt. 16 évesen kezdte az athéni műszaki egyetemen a mérnöki tanulmányait, ahol matematikát, fizikát, jogot és antik irodalmat tanult, miközben zeneelmélettel is ismerkedett. Egyetemi tanulmányait 1940-ben félbe kellett szakítania, amikor a II. világháború elérte Görögországot. Hét évbe tellett, mire mérnöki diplomáját kezébe vehette. Ez alatt az idő alatt részt vett a kommunista ellenállási mozgalomban, gyakran szereplője volt tüntetéseknek, amelyek miatt számos alkalommal börtönbe került. Egy csata során angol gránát robbantotta fel azt az épületet, amit Xenákisz két bajtársával védett. Halottnak hitték, később az édesapja talált rá, aki rögtön kórházba vitte. Ennek az összecsapásnak a nyomát viselte élete hátralévő részében az arcán sebhely formájában, és a bal szemére megvakult. Kommunista nézetei miatt halálra ítélték, ezért Xenákisz 1947-ben illegálisan Párizsba szökött. Mérnöki diplomájának köszönhetően Le Corbusier-nél, az ekkor már világhírű építésznél kezdett dolgozni. A vizuális szemléletmódot felhasználva, az építészeti tervezés technikai eszköztárát alkalmazta a zenei komponálásban is. A Metastasis című darabjának kottájaként a tömeges glisszandókat (folyamatos hangcsúszásokat) eredetileg ugyanazon a milliméterpapíron ábrázolta, amelyet épületek szerkezetének rajzolására használt. Az ábra tükrözi elképzelését a zenei "téridőről", ahol a hangmagasságot az y tengelyen ábrázolja, az időt pedig az x tengelyen. Később a Metastasis vonós glisszandóinak képét az 1959-es brüsszeli világkiállítás Philips Pavilon fal-görbületeinek szerkesztéséhez használta fel.

hso08

Zenei kompozícióiban a hangokat matematikai szabályok szerint kezdte elrendezni. Műveiben a szólamok hangjainak időbeli eloszlásához, hangerejükhöz, hangmagasságukhoz különböző képleteket és kikötéseket alkalmazott. Megfogalmazása szerint „Mindannyian Pitagorasz köpenyéből bújtunk elő”. 1966-ban létrehozta az EMAM (Equipe de Mathématique et Automatique Musicales) intézetet. A célja egy olyan berendezés megtervezése volt, amely nem csupán hangszintézisre alkalmas, hanem számítógép segítségével zenét is tud létrehozni. A szemcsés szintézisre utal az 1971-ben megjelent, „Formalizált zene” című könyvének egyik fejezetében. Egy tüntetés hangzó eseményeit magyarázza, ahol a ritmikus, egységes jelszavak skandálása fokozatosan áttűnik kaotikus sikoltásokba, amikor az ellenség tüzet nyit a tüntetőkre. „Mindannyian ismerjük a több tucat, több száz, több ezer emberből álló politikai tömeg hangzó jelenségét. Az emberáradat egy jelszót skandál egyenletes ritmusban. Aztán egy másik jelszó indul a tüntetés első soraiból, és szétterjed a tömeg vége felé, felváltva az előzőt. Az átmenet hulláma így végighalad a tömeg elejétől a végéig. A lárma megtölti a várost, és az emberi hangok és a ritmus ereje eléri tetőpontját. Ez vadságában is gyönyörű és nagy erejű esemény. Ezután következik a tüntetők és az ellenség megütközése. Az utolsó jelszó egyenletes ritmusa kaotikus kiáltások hatalmas klaszterében tör ki, ami szintén fokozatosan terjed szét a tüntető tömeg utolsó soráig. Mindehhez képzeljük még hozzá tucatnyi gépfegyver ropogását és a golyók fütyülését, amint fokozzák a zűrzavart. A tömeg ekkor hirtelen szétszóródik, és a hangzó és látható pokol után jön a megrázó nyugalom, tele kétségbeeséssel, porral és halállal. Az ilyen események statisztikai törvényei (…) a teljes rendtől a totális rendezetlenségbe vezető folyamatos vagy kirobbanó átmenetek szabályai. Ezek a sztochasztikus törvények." A tüntető tömeg hangzásának leírása mellett a szerző kitér azokra a természeti jelenségekre is, amelyek véletlenszerű szabályokat követnek, mint pl. az eső vagy a jégeső kopogása kemény felületen, illetve a kabócák ciripelése a nyári mezőn. Ezek a hangzó események ezernyi elszigetelt hangból tevődnek össze; s a hangok sokaságának együttes érzékelése új hangzást, új hangeseményt alkot. Az így keletkező hangzástömb, hangfelhő az időben plasztikusan változik, tagolódik, véletlenszerű változásokat követve.

Xenákisz alábbi, elektroakusztikus nótája a szemcsés szintézis egyik kompozíciós megvalósítása abban az időben, amikor ez még nem technikai, hanem tartalmi kérdés volt. A zeneművet még úgy készítette el, hogy a magnószalagra vett jeleket a szalag szétdarabolásával vágta apró szemcsékre, majd e darabkákat ragasztgatta össze az eredetitől eltérő sorrendben. A nótában lassan fejlődő, szemcsés szerkezetű hangtömegek mozognak, amelyek belső részletei állandó változásban vannak, glisszandók, ismétlések, tremolók alkalmazásával. A Diamorphoses című darabhoz a szerző sugárhajtóművek, autóütközések, földrengés-effektusok, emelkedő magasságú hangszövetek hangjait és más zajos hangokat, valamint ezek ellentéteként áttetsző, magas regiszterű haranghangokat használt. A hangzások összekeverésével fehérzajszerű hangmasszához kívánt elérkezni, a hangszínek, regiszterek és a dinamika fokozatos változtatásával. Mai füllel hallgatva nem annyira különleges ez a muzsika, inkább egy horrorfilm zenéjének tűnik, ám jól példázza a szemcsés szintézis lehetőségeit.

Ez eddig szép és izgalmas, de el kéne odáig jutni, hogy napjaink szintetizátoraiban és hangmunkaállomásaiban hogyan is működik a szemcsés hangszintézis. Én már tudom, hogy el fogunk jutni, neked meg biztatásul egy kis előzetes a 21. századból: