czwartek, 24 listopada 2016

Pozytywne wibracje

Czy naukowcy muszą sparametryzować absolutnie wszystko? Owszem, muszą!


Rzecz o której mowa to całkiem świeży artykuł trzech panów z Ameryki, "Measurement and analysis of musical vibrato parameters" opisujący zgrabny toolbox Matlaba, służący do analizy muzycznego vibrata. Przede wszystkim narzędzie pozwala na analizę modulacji amplitudy i częstotliwości (AM i FM), względną fazę pomiędzy składowymi AM i FM (niektóre rzeczy, tak jak tę fazę na przykład, mogę jedynie przetłumaczyć z angielskiego i mieć nadzieję, że czytelnicy lepiej niż ja orientują się w DSP) i ich harmoniczne. To wszystko pozwala bardzo precyzyjnie opisać vibrato, niezależnie od żadnych parametrów subiektywnych, a co za tym idzie - na przykład porównać vibrata wykonane na dwóch różnych instrumentach. Autorzy wskazują na użyteczność narzędzia w badaniach muzykologicznych i pedagogice.
Schemat analizy sygnału dźwiękowego przedstawia poniższy schemat blokowy:

schemat blokowy działania toolboxu

Sygnał wejściowy rozdzielany jest na wejściu na składowe harmoniczne, po czym każda z nich analizowana jest w dziedzinie czasu i częstotliwości. Na wyjściu dostajemy dużo kolorowych wykresów, spektrogramów, ale i szereg wartości liczbowych parametrów vibrata: głębokość vibrata (vibrato depth), współczynnik vibrata (vibrato rate), spektrum vibrata (vibrato spectra), związki amplitudowo-częstotliwościowe. Po dokładne definicje i algorytmy "uzyskiwania" tych parametrów odsyłam do artykułu.

Przebieg czasowy i spektrogram "wibrującego" oboju, częstotliwość podstawowa 594Hz


"Spectral magnitude" w dziedzinie częstotliwości i opóźnienia fazowego tego samego oboju

Co takie wartości dają nam w praktyce? To, że wreszcie muzykolodzy mogliby powiedzieć o vibrato coś więcej niż "jest" lub "nie ma". Parametryzacja jest zwykle dobra, bo pozwala uniknąć subiektywnego opisu jakiegoś zjawiska (dla jednych vibrato jest vibratem dopiero gdy zaczynają wypadać zęby, a drudzy najmniejsze drżenie opisują już jako vibrato). Bez konkretnych, liczbowych parametrów, trudno opisać jakieś zjawisko tak, aby każdy wyobraził je sobie tak samo, a co dopiero zagrał tak samo! Panowie mieli zatem świetny pomysł. Więc gdzie leży problem?

Problem jest cechą wspólną wielu wielkich umysłów - to, co panom naukowcom wydaje się być oczywiste,  dla większości społeczeństwa, a już zdecydowania dla artystycznej części, jest zupełnie niezrozumiałe. Mnie było bardzo trudno zrozumieć skąd biorą się te wszystkie parametry. A co dadzą nam suche liczby, jeżeli nie rozumiemy ich istoty? Jasne, możemy próbować, być może się mylę i podawanie w nutach głębokości i współczynnika vibrata zamiast śmiesznej falki okazałoby się przełomowe. Załóżmy, że tak by było, muzycy wiedzieliby dokładnie jakie vibrato mają zagrać. Ale jak przełożyć fizyczną wartość na technikę wykonawczą? Opisując siłę jaką musimy przyłożyć do gryfu palcem i w jakim kierunku? Z jakim przyspieszeniem poruszać palcem i na jaką amplitudę ten palec wychylać? Zmieniłoby to naukę gry na instrumencie z artystycznej czynności na inżyniersko-mechaniczną.

Parametryzacja zdecydowanie przydałaby się w badaniach muzykologicznych, dobrze byłoby mieć opisane wszystkie style i epoki, sparametryzować kompozytorów, wykonawców - dla potomności! Tylko jak to zrobić? Przecież nie mamy żadnych nagrań z "tamtych czasów". Mamy mistrzów wykonań danych kompozytorów czy epok, ale pamiętajmy, że korzystają oni z tych śmiesznych falek w nutkach i kierują się raczej intuicją i wyczuciem niż fizycznymi parametrami dźwięku. 
 
Artykuł jest bardzo ciekawą próbą połączenia dwóch światów: techniczno-naukowego i artystycznego. Czy udaną? Na pewno odkrywczą i intrygującą, ale mimo wszystko, może jednak lepiej pozostać po prostu przy pozytywnych wibracjach?