Datamaskinmusikens historia

Knut Wiggen:

Datamaskinsmusikens historia

l Sverige er man noget længere fremme med hensyn til udnyttelse af datamaskiner til kunstneriske formål, i hvert fald på musikkens område. Komponisten Knut Wiggen, der også er formand for DUTs svenske modstykke Fylkingen, giver her en historisk oversigt over de hidtidige forsøg med datamaskinemusik verden over.

I september 1955 gjordes vid University of Illinois de första seriösa försöken att programmera en datamaskin för komponerandet av musik. Efter drygt ett år hade programmerarna Lejaren A. Hiller och Leonard M. Isaacson färdiga de första resultaten i form av ett partitur till en fyrasatsig stråkkvartett med namnet »The llliac Suite for String Quartet» (Illiac var datamaskinens namn). Arbetsmomenten hade varit följande:

Enligt en bestämd matematisk metod (Monte Carlometoden) producerade datamaskinen valmöjligheter inom ett definierat tonmaterial. Ett regelsystem hindrade alla dåliga val. Datamaskinen bestämde sig for en viss möjlighet bland de goda valen. De valda värdena redovisades som en serie tal vilka lätt kunde översättas till ett partitur.

Emellertid fanns det gott om svagheter i den nya kompositionstekniken. Regelsystemet var låst till konventionella musikaliska värderingar och maste utvecklas vidare för att tilfredsställa de radikala tonsättarnas krav - de enda som kunde tänkas löna sig använda det nya systemet. Det musikaliska resultatet kunde inte avläsas förrän det fanns i partiturform, vilket betyder att händelser som tonsättaren ogillar blir svåra att rätta till, då hela processen med datamaskinskörning i så fall maste upprepas kanske ett flertal ganger. Vidare förutsattes att det musikaliska resultatet var så beskaffat att det kunde nedtecknas i en notbild, varigenom man gick miste om den mycket efterlängtade friheden från notbildens regler, som då nyligen hade vunnits i och med den elektroniska musikens tillkomst.

Nästa steg i datamaskinsmusikens utveckling togs 1958 i Bell Telephone Companys laboratorier i New Jersey, där Max V. Bathews programmerade en datamaskin så att denna kunde alstra även Ijudet. Principerna för programmeringen och ljudalstrandet var följande: Man låter datamaskinen beskriva en ljudkurva genom att kvantisera denna kurva och ge varje kvantum ett amplitudvärde. Datamaskinens beskrivning av ljudet blir alltså en lista med tal lagrade på ett digitalt databand. Kör man detta band genom en digitaltill-analog-omvandlare, översätts de digitala värdena till spänningar som kan driva en högtalare eller lagras på ett vanligt magnetofonband för senare uppspelning. Den IBM 7090-maskin som Mathews använde programmerades för att arbeta med 1.024 olika amplitudvärden och med en samplingshastighet på 10 kc/sek, vilket betyder att datamaskinen kunde alstra en högsta tonhöjd på 5.000 Hz.

Genom Mathews arbete var datamaskinsmusiken inte längre bunden till de vanliga musikinstrumenten. Men svårigheterna var fortfaranda stora. Hyreskostnaderna för datamaskinen overskrider tonsättarnas ekonomiska resurser, och det spelar liten roll att datamaskinen är ett billigare verktyg an symfoniorkestern, eftersom det är symfoniorkestrana som subventioneras. Digital-till-analog-omvandlaren av den typ som Mathews använder var inte standard och maste följaktligen byggas, om man ville ha tillgång till en sådan. Tonsättaren visste fortfarande inte hur det musikaliska resultatet blev förrän efter körningen genom omvandlaren. Ifall han inte var nöjd, måste hela datamaskinskörningen upprepas. Det var uppenbart att han måste göra misstag, eftersom han bedrev en experimentell verksamhet. Ville han arbeta med redan kända uttrycksmedel, behövde han ju ingen datamaskin.

Den eleganta lösningen på dessa problem är att programmera en datamaskin för att generera ljud i »real time», dvs. att tonsättarens direktiv, ljudproduktionen och lysningen sker samtidigt. För närvarande finns det inte på marknaden några datamaskiner som klarar av den uppgiften. Så snart det inte rör sig om en enkel sinuston, utan om mera komplexa klanger, behöver en IBM 7090 ungefär tio sekunder på sig for att generera värden for en sekunds musik. Man försöker därför gå en genväg genom att använda hybridmaskiner, dvs. maskiner som arbetar både digitalt och analogt.

En sådan anläggning byggdes 1963 vid lllinoisuniversitetet, där Hiller efter sina grundläggande experiment med Illiacsviten upprättat en studio for elektronisk musik. Hillers system kräver att tonsättaren disponerar en datamaskin av moderat storlek för ljudalstrandet samt att denna datamaskin vid behov kan anslutas till en större datamaskin for att få hjalp med »komponerandet». Kostnaderna per producerad musikminut reduceras till en hunradel av vad som krävs med Bells system.

Det Hillerska systemet baserar sig på den alltsedan datamaskinens barndom kända tekniken att låta ett högtalarmembran styras av de elektriska pulser som datamaskinerna arbetar med. Vid denna anläggning kan tonsättaren lyssna till resultatet medan han manövrerar maskinen. Han kan stoppa komponerandet när han vill, backa till valfri ny startpunkt, gøra ingrepp i redan komponerade strukturer i form av ändringar i tonhöjd, klangfärg, evelop, tempo etc. Men dessa förbättringar i fragå om kostnader och manövrering duglighet har åstadkommits på bekostnad av en god ljudkvalitet, beroende på en för låg frekvens hos de interna skeendena i datamaskinen och störningar från den del av datamaskinens arbete som inte berør klangalstrandet samt begränsningar i fragå om vilka musikstrukturer som kan produceras.

Parallellt med arbetet vid Illinoisuniversitetet har Sveriges Radio börjat bygga en studio för elektronisk musik, som närmast kan beskrivas som en datamaskin av hybridtyp, men där databehandlingsdelen saknas. De analoga ljudalstrande och ljudsbearbetande apparaterna styrs av digitala signalet, som lèveras dels från ett manövrebord och databandspelare och dels från hjälpapparater som sannolikhets- och envelopgeneratorer. Såval manövreringsdugligheten som ljudkvaliteten beräknas kunna tillfredsställa högt ställda konstnärliga anspråk.

I USA växer numera datamaskinsmusiken fram med en förvånansvärd snabbhet beroende på att inte endast tonsättarna, utan även teknikerna önskar arbeta med musikaliska strukturer. Både Massachusetts Institute of Technology och Bell Telephone Co. har tonsättare anställda för att utnyttja datamaskinsanläggningarna. Minst fem andra amerikanska universitetet har anläggningar för datamaskinsmusik. Hiller arbetar f n med att utnyttja den nya Illiac II, en av världens största datamaskiner, tillsammans med en converteranläggning med en samplingshastighet på 42 kc/sek, vilket betyder att datamaskinen kan alstra samtliga toner inom hörselområdet. Hos Bell kan datamaskinen översätta ritningen av en kurva till ljud, på MIT arbetar man på att spela på datamaskinen via ett klaviatur och på att lära datamaskinen att läsa noter.

Både musikestetiskt och kompositionstekniskt torde användandet av datamaskiner betyda ett steg vidare mot den nya epok inom musiken som inleddes med den elektroniska musiken. Kompositionstekniskt betyder det att det för närvarande växer fram ett kompositionssystem som kan kallas »sannolikhetsteknik» och som principiellt kan beskrivas som 1) produktion av valmöjligheter och 2) kontroll över dessa valmöjligheter i en eller flera etapper genom ett system av kompositionsregler. Tonsättarens uppgift blir konstruktionen av regelsystem, datamaskinens uppgift blir produktionen av valmöjligheterna samt tillämpningen av reglerna under produktionsprocessen.

Denna sannolikhetsteknik får inte förväxlas med den slumpteknik som konstnärer och musiker av skiftande skäl har funnit användbar. Som slumptekniska kompositioner kan nämnas både valser komponerade efter Wolfgang Amadeus Mozarts tvåtärningssystem och verk av John Cage inspirerade av den kinesiska visdomsboken »I Ching». Mozart utgår från pusselbitar med detaljer av musikaliska strukturer som passar ihop, hur man an kombinerar dem. Tonsättaren slår tärningar, som visar vilka pusselbitar som skall kombineras. Cage bestämmer sig för att ett visst klangligt material -tex olika pianoklanger - kan kombineras på ett likvärdigt sätt och komponerar så strukturer med hjalp av ett mynt och tex »I Chings» tabeller. Ytterligare ett sätt att använda slumpmässiga händelser som musikalisk »drivkälla» gjordes i Stockholm 1961, då artikelförfattaren i samarbete med civilingenjör P. O. Strömberg byggde en elektronisk 20-kanalig musikmaskin, där tidpunkten, följden och kanalvalet för de olika inbyggda strukturelementen blev styrda av slumpmässiga händelser framställda av en speciell slumpgenerator.

Vad sannolikhetstekniken beträffar så karaktäriseras den - till skillnad från de hittills kända kompositionsteknikerna - även av att tonsättaren medvetet måste formulera samtliga kompositionstekniska regler som han vill använda i kompositionen samt göra entydiga val på såväl idéplanet som på det tekniska planet. Användandet av en datamaskin accentuerar dessa krav genom den nödvändigtvis entydiga programmeringen. Slumpmässiga händelser används, men endast i form av forslag från en »förslagsställare» med den fantastiska kapaciteten av några miljoner förslag per sekund. Genom sitt regelsystem kan tonsättaren låta datamaskinen fungera som slumpgenerator, med resultat likt Mozarts tärningsmusik eller Cages kompositioner beroende på det inmatade materialet eller som en upprepare av tonsättarens önskningar - det partitur som matas in kommer oförändrat att matas ut efter att ha passerat genom datamaskinens slump-och regelmekanismer. Mellan båda dessa musikaliskt sett meningslösa fall av användande ligger det område som inom kompositionstekniken kallas det aleatoriska och som de senaste åren har fångat de flesta radikála tonsättarnas uppmärksamhet.

Likt andra livsdugliga kompositionstekniska system är den aleatoriska - eller sannolikhetstekniken - ett verktyg skapat för genomförandet av en musikalisk idé, nämligen föresatsen att ge musikalisk gestalt åt livsåskådningsproblem som den nya elektroniska tekniken och massmedia i hög grad har varit med om att skapa. Hur sådant är möjligt skall jag inte vidare beröra, dock påpeka att det för de i sammanhanget aktuel la tonsättarna står klart att nya typer av musikstrukturer kommer att konstrueras i och med att kompositionsregeln blir den minsta enhet man arbetar med, i stallet för som förut noteringen av den enskilda tonen.