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El hombre que inventó la FM

Carlos Cerana

John Chowning nació en Salem, Nueva Jersey, en 1934. Es una de las personalidades más importantes de la música por computadoras, autor de obras como Phoné, Turenas y Stria. Su prestigio internacional, sin embrago, está ligado a la técnica de síntesis por modulación de frecuencia –una de las formas más eficientes para producir sonidos electrónicos; ampliamente utilizada en sintetizadores comerciales- que él descubrió. Chowning es actualmente director del Center for Computer Research in Music and Acosutics (CCRMA), de la Universidad de Stanford.

-¿Cuál fue su primera formación?

-Yo estudié violín cuando niño. Y luego percusión, y jazz, que me gustaba mucho...

- ¿Usted tiene también un grado en física, o en computación?

-No, no, solo en música. Lo que yo sé de acústica y computadoras lo aprendí dentro del laboratorio, de la gente que trabajaba ahí. Que es una forma de aprenderlo...

-¿Cómo llegó a la música contemporánea?

-Llegué a ella como percusionista. Empecé a tocar, y luego a componer. Estudié con Nadia Boulanger, algunos años... Estuve en París desde 1959 hasta 1962, y en esa época había mucha actividad de nueva música; allí escuché obras de Pierre Boulez, Berio, Stockhausen, y toda esa gente ... Y alguna de la música qué escuché me pareció muy interesante. Por ejemplo Kontacte, de Karlheinz Stockhauden, hecha con medios analógicos -pero cuyos sonidos estaban ya muy lejos de aquellos de los comienzos de la. música electrónica-. Así que vine aquí como estudiante graduado. Yo estaba interesado en música electrónica, pero no había en Stanford un lugar equipado para ella. En cambio, tenían un departamento de ciencias de la computación, muy grande para aquel tiempo. Entonces leí en el diario un artículo que Max Mathews había escrito, sobre su trabajo en los laboratorios Bell... Así que fui a verlo, en el verano del '64: él me explicó el programa Music IV, y como funciona, y entonces tomé la caja de tarjetas y la traje aquí, y con la ayuda de un joven estudiante graduado, ingeniero, hicimos funcionar el programa en nuestros sistemas.

- ¿Ya tenían conversores digital-analógico?

-No, no teníamos conversores en ese tiempo: había uno solo en los Laboratorios Bell.
-¿Cómo podían trabajar entonces?

-Una de nuestras máquinas tenía un monitor, una pantalla... Lo que hicimos fue tomar la señal que conduce la radiación catódica, que es un conversor digital-analógico. El eje Y era entonces el canal a, el eje X el canal b. Así que obteníamos estéreo de los conversores internos del monitor, poniéndole unas pinzas cocodrilo, y enviando la salida a un amplificador. Ese era nuestro conversor...

-¿En que consistieron las primeras investigaciones realizadas en el CCRMA?

-En la música por computadoras, o en la música electrónica en general, hay dos problemas reales de naturaleza perceptiva. Una tiene que ver con la ubicación de la fuente de sonido con altoparlantes, y el otro tiene que ver con la dinámica interna del sonido... Yo primero hice un trabajo sobre espacios ilusorios, fuentes de sonido en movimiento, y espacio cuadrafónico...

La síntesis por FM

-¿Cómo fue el descubrimiento de la síntesis por modulación en frecuencia?

-La síntesis por FM y fue principalmente un descubrimiento del oído, no un descubrimiento de ingeniería... En las tempranos años de la música por computadora se sabía muy poco acerca de Ios timbres complejos: lo que sabíamos era lo que podíamos leer en los libros de música o de acústica, que tenían una descripción muy incompleta de la complejidad del mundo natural del sonido. Mi oído interno estaba ansiando sonidos que fueran interesantes, y musicalmente vivos,. Hacia 1967 –o sea tres o cuatro años después de que empecé a trabajar con computadoras- ya estaba experimentando con vibratos extremos. Esto es, vibratos que no han sido variaciones de un pequeño porcentaje alrededor de la frecuencia central, sino de una gran cantidad y a una muy alta velocidad. En términos de, por ejemplo, una. frecuencia central de 100 Hz, con una modulación de 1011 Hz, velocidad de 100, o 200 Hz. Lo que escuché, entonces, es que aquello ya no era una sinusoide, sino una onda compleja: la fuente de sonido tenía muchas más componentes. Lo interesante era que si no había modulación, yo obtenía solo una simple sinusoide. Y cuando incrementaba la modulación tenía más y más componentes, y siempre sólo con dos osciladores. Entonces hice un grupo de experimentos basándome en mi oído, y me di cuenta de que relaciones simples o enteras siempre producían componentes armónicos, o solo Ios armónicos impares. Entonces consulté un libro de ingeniería, y le pregunté a un ingeniero, para que me ayudara a entender. Le expliqué lo que estaba haciendo, que para él era familiar -porque los ingenieros siempre están hablando de portadoras, y megahertz... Así que miramos las ecuaciones básicas, en un libro de ingeniería estándar, y las aplicamos a lo que yo estaba haciendo. Y ciertamente, encontramos que Io que yo estaba escuchando era confirmado por la teoría... Así que ese fue el descubrimiento de un músico: fue debido al entrenamiento que nosotros tenemos en música, en escuchar dentro de los sonidos... Luego, cuando mi comprensión de, la síntesis por modulación en frecuencia creció, escribí ese artículo en 1971, que fue finalrnente publicado en 1973 por la Audio Engineering Society.

-Que tuvo enormes consecuencias.

-En efecto. Jean Claude Risset había hecho estudios sobre los sonidos de trompeta en los Laboratorios Bell, usando síntesis aditiva. El notó que la característica de los sonidos de trompeta era el rápido crecimiento del ancho de banda en el ataque: hay unos armónicos superiores que aparecen un poco más tarde. Y yo me di cuenta que con un FM yo podía hacer esto: usé la misma envolvente en amplitud y en el índice de modulación, lo que daba esta correlación entre la energía en el sistema y el ancho de banda del espectro. Esto resultó ser muy importante para muchas diferentes simulaciones, como la de cuerdas pulsadas... A lo largo de los años, yo desarrollé esto, y mucha gente lo utilizó.

-¿Cuándo se inició el interés de Yamaha por la FM?

-Alrededor de 1973 ellos contactaron a la Universidad de Stanford. Yo había tratado de interesar a varios fabricantes de órganos, pero en los ´70 la mayoría de ellos no era consciente de que sus equipos deberían volverse digitales. Yamaha ya estaba trabajando en algunos experimentos en síntesis digital –así que ellos entendieron muy bien la importancia de esto.

-Usted desarrolló la idea de la FM en medios digitales, pero también es posible realizarla con medios analógicos.

-Sí, es posible, pero los osciladores de ese tiempo no estaban ritmados por relojes digitales, así que eran muy inestables. Y si hay una pequeña diferencia entre las relaciones de moduladora y portadora, eso cambia por completo el timbre...

-¿En qué está trabajando ahora usted?

-En este momento, en una obra para teclado, para ejecutante virtuoso, que controla un sintetizador digital como el TG-77, con la intervención de la computadora. Creo que ésta es mi primera pieza de control en tiempo real desde que empecé a usar computadoras: es muy excitante para mí. También estoy todavía muy interesado en algunas cuestiones perceptuales básicas; aspectos del sistema auditivo. Y por supuesto, tengo que administrar este centro, lo que lleva bastante tiempo...

El futuro de la computadora

-Gran parte de los desarrollos futuros de la electroacústica se están originando ahora en el CCRMA. ¿Qué es lo que está sucediendo aquí?

-Bueno, muchas cosas... Lo maravilloso que tiene un centro de esta clase en una universidad es que está continuamente alimentado por nuevas ideas, porque recibe nueva gente en el nivel de graduados, o aún en el de no graduados. La educación es una de las actividades primarias; la investigación es la otra. Hay mucho interés en el modelado físico: esto está a cargo de Julius Smith. Perry Cook está modelando el tracto vocal; algo de psicoacústica es explorado por estudiantes graduados... También medio ambientes composicionales: Bill Schottstaedt está interesado en algunos aspectos de composición algorítmica.

-¿Cuál es la formación necesaria para venir a estudiar aquí?

-Composición musical o teoría musical. Nosotros tenemos gente trabajando como compositores, o haciendo su doctorado en algún aspecto de la teoría de la música que se relaciona con el uso de las computadoras. Los estudiantes no graduados no tiene más requerimientos que la educación general, y esto es determinado por la Universidad de Stanford. También tenemos scholars invitados: compositores de Suiza, Alemania, China, y por supuesto el grupo de Argentina...

-¿Cuál es el futuro de la música por computadoras?

-Bueno, el hecho es que en las universidades norteamericanas está creciendo más y más la actividad en computer music. Las computadoras se han vuelto un medio, así como tenemos coros y orquestas y cuartetos de cuerdas... Y es un medio que puede existir aislado o, como vemos, también en conjunción con la ejecución tradicional. Hay desarrollos muy excitantes, que introducen el virtuosismo del control en tiempo real como control de síntesis o procesamiento. Yo creo que la única diferencia con la composición tradicional, que será mantenida en el futuro, es el fuerte contenido de investigación que encontramos en la música por computadoras.

-Algunos músicos están preocupados por la reducción de las oportunidades de trabajo que han producido los instrumentos electrónicos...

-Eso es en música comercial, se trata de otra cuestión... Es inevitable cuando el arte se vuelve funcional –de cualquier manera que sea- más allá de su dimensión intrínseca. Así que los músicos de sesión serán en parte reemplazados por los ejecutantes de sintetizadores, porque es más económico. Pero en las orquestas sinfónicas no vemos sintetizadores para reemplazar a los violines, no existe esa motivación.

-Los nuevos dispositivos MIDI, ¿reemplazarán las habilidades para ejecutar instrumentos?

-Construir un robot capaz de ganar los cien metros de estilo libre en natación olímpica sería interesante. Pero eso no significaría que las persona dejarán de nadar: seguirán haciéndolo porque les gusta. La gente toca instrumentos porque le gusta hacerlo. Pueden tomar una grabación y escuchar una sonata de Beethoven... Pero aún cuando pueden escuchar estas buenas ejecuciones, todavía producen esos horribles sonidos en el violín, para aprender cómo hacerlo por sí mismos. Para mí ese es un argumento que no tiene base... Además, algunos ejecutantes tradicionales encuentran muy excitante la conexión entre la máquina y el control fino que es parte de su entrenamiento musical. Aún cuando no hay un violín, sino un instrumento electrónico: ese control fino que poseen los buenos ejecutantes tiene un papel muy importante, y lo tendrá.

Carlos Cerana es compositor e investigador asociado al Laboratorio de Investigación y Producción musical (LIPM), del Centro Cultural Recoleta de la Municipalidad de Buenos Aires. Recientemente ha cumplido una residencia de tres meses en el Center for Research in Computing & Arts (CRA), de la Universidad de California, San Diego, y el Center for Computer Research in Music and Acoustics (CCRMA), de la Universidad de Stanford, como parte de un programa de intercambio financiado por la Fundación Rockefeller.

(LULÚ número 4, Noviembre de 1992)