Invenzioni
Ideazione: Laura Bianchini e Michelangelo Lupone
Progetto: Michelangelo Lupone
Prima presentazione: Tubi sonori incontro in giardino tra suoni inauditi - Musica Scienza Trame della complessità, Giardini del Goethe-Institut Rom, Roma 1995
I Tubi sonori sono sistemi a guida d’onda nati dallo studio dei modelli virtuali di strumenti a fiato (flauto, clarinetto); l'analisi dei modelli matematici, realizzati con sistemi di filtraggio complessi, ha portato idee e prospettive in diverse applicazioni: industriali (realizzazioni di software per calcolo, stima e sintesi sonora del rumore di sistemi di aspirazione per motori a combustione interna) e musicali (realizzazione di installazioni sonore e sistemi multifonici per la diffusione del suono).
Le Guide del suono sono ottenute con condotti tubiformi di geometria cilindrica e conica di diversi materiali (PVC, Alluminio), di dimensioni variabili la cui lunghezza è proporzionale alla frequenza più grave emessa.
Le installazioni basate su tecnologie aguida d’onda sono adatte alla costruzione di unasonorizzazione “locale”. La diffusione del suono infatti è circoscritta e permette di disegnare lo spazio sonoro con interventi puntuali e dialoganti.
Questi sistemi sono stati concepiti per ottenere la separazione spaziale delle frequenze e una tipologia timbrica che modella lo spazio acustico con un concetto di aree di colore. La presenza di molteplici canali di emissione indipendenti controllati da un computer, rende possibile la costruzione di un dialogo timbrico e spaziale tra diverse installazioni poste in punti diversi dello spazio di allestimento.
Questi particolari diffusori permettono di realizzare installazioni con sonorizzazioni che creano percorsi, situazioni di intrattenimento in cui il pubblico può muoversi e dialogare, essere stimolato ad esplorare gli spazi che sta visitando, scoprire le sorgenti del suono e sostare nei punti più suggestivi di ascolto e di visione.
Si rendono particolarmente adatti per installazioni in luoghi aperti (giardini, parchi).
Programma di sintesi di strumenti a corda e ad arco con modello fisico.
Ideazione: Michelangelo Lupone
Progetto: Michelangelo Lupone, Lorenzo Seno
Prima presentazione: Teatro Olimpico, Roma, 1997
Corda di metallo per quartetto d’archi, Fly30 ed elettronica di Michelangelo Lupone
Il programma simula una corda pizzicata, martellata o sfregata da un archetto, con una metodologia di sintesi per modelli fisici basata su un algoritmo di tipo 'elementi finiti'. Non utilizza modelli Karplus-Strong o 'a guida d'onda'.
Caratteristiche:
- Ambiente operativo: Windows 95 o NT con CPU Pentium o superiori
- Esecuzione: batch o real timed (dipendente dal processore e dal numero di armoniche di sintesi prescelte)
- Output: sul dispositivo di output del suono di Windows (scheda sonora) e sul file in formato Raw PCM (convertibile mediante prodotti standard in altri formati, come .wav)
- Parametri controllabili: posizionamento (discreto) dell'archetto, velocità e pressione dell'archetto, smorzamento della corda, smorzamento interno, lunghezza (frequenza della fondamentale) e densità della corda
Il modello è stato concepito per la realizzazione dell’opera Corda di Metallo per quartetto d’archi, Fly30 ed elettronica di Michelangelo Lupone, interpreti Kronos Quartet, esteguito al Teatro Olimpico nel 1997.
Sistema Hardware-Software basato su Fly30 (doppia scheda) realizzato per il CRF - Centro Ricerche Fiat
Progetto: Michelangelo Lupone, Lorenzo Seno
Prima presentazione: Centro Ricerche Fiat, 1992
Sistema hardware-software basato su Fly30 (doppia scheda) realizzato per il CRF - Centro Ricerche Fiat.
Il CAD grafico è progettato per il calcolo, la stima e la sintesi sonora del rumore di sistemi di aspirazione per motori a combustione interna.
Il CAD si compone di una finestra principale, entro la quale si possono collocare, spostare, cancellare e configurare, a piacere, tubi di varia natura.
Il calcolo si effettua off-line da un programma parallelo che restituisce a SISASP i risultati. A questo punto è possibile attivare la sezione audio ed ascoltarne il risultato, anche con l'ausilio di un controllo MIDI a pedale.
I risultati del calcolo sono disponibili, per un'analisi più approfondita, sotto una ricca serie di finestre grafiche che consentono la visione delle caratteristiche e risultanze acustiche dei livelli di pressioni sonore e dello spettro.
Programmi sviluppati per System Fly (1992-1995):
- Wave Table Converter: consente la conversione di forme d'onda da tabelle ASCII a campioni floating point
- Loadwave: consente il caricamento e l'editing di forme d'onda
- Loadenvelope: consente il caricamento e l'editing di inviluppi
- VU-meter: consente la visualizzazione e il controllo dei livelli di soglia dei parametri in formato LED e VU-meter analogici
Programma applicativo che simula il modello fisico di un tubo, per lo studio delle riflessioni (1995).
I parametri modificabili del tubo sono: lunghezza, diametro e coefficiente di assorbimento delle pareti. Il segnale da riflettere può essere:
- Un impulso generato dallo stesso programma, del quale si possono controllare frequenza e ampiezza
- Un input esterno
È possibile simulare la chiusura di uno dei due fori del tubo.
Programma applicativo che simula il modello fisico di un ambiente a forma di parallelepipedo, per lo studio delle riflessioni (1995).
I parametri modificabili del parallelepipedo sono altezza, larghezza, profondità e coefficiente di assorbimento delle pareti.
Il segnale da riflettere può essere:
- Un impulso, generato dallo stesso programma, del quale si può controllare la frequenza
- Un input esterno di entrambi si possono variare sia la posizione entro l'ambiente che l'ampiezza
Sistema hardware-software per l'analisi, la sintesi e l'elaborazione del suono in tempo reale.
Ideazione e progetto: Michelangelo Lupone
Realizzazione software: Antonio Pellecchia
Prima presentazione: Festival di Musica Verticale Su traccia – Auditorium del Goethe Institut Rom, 1992
Universi Aperti per pianoforte e computer in tempo reale Fly30 di Laura Bianchini
Pianoforte: Guglielmo Pernaselci, Fly30 Antonio Pellecchia, regia del suono Laura Bianchini
Il sistema Fly30 è stato realizzato nel 1990 con l'intento specifico di ripensare gli algoritmi tradizionali di calcolo numerico con l'implementazione su un DSP in virgola mobile e per sperimentare algoritmi originali e nuovi sistemi di controllo per le applicazioni in tempo reale. Il Fly30, il cui software è stato sviluppato dal CRM con la collaborazione del CNR - Consiglio Nazionale delle Ricerche, è un sistema object oriented, con calcolo di elevata precisione, per l'analisi, la sintesi e l'elaborazione del suono in tempo reale.
Fornisce al musicista un insieme di moduli software per la composizione musicale in tutte le sue fasi: realizzazione dell'orchestra, generazione della partitura, controllo in tempo reale dell'esecuzione.
Fornisce al ricercatore la flessibilità e precisione necessari per la sperimentazione algoritmica e una potente interfaccia per il controllo parametrico.
Il sistema Fly30 è stato realizzato nel 1990 con l'intento specifico di ripensare gli algoritmi tradizionali di calcolo numerico con l'implementazione su un DSP in virgola mobile e per sperimentare algoritmi originali e nuovi sistemi di controllo per le applicazioni in tempo reale. Il Fly30, il cui software è stato sviluppato dal CRM con la collaborazione del CNR - Consiglio Nazionale delle Ricerche, è un sistema object oriented, con calcolo di elevata precisione, per l'analisi, la sintesi e l'elaborazione del suono in tempo reale.
Fornisce al musicista un insieme di moduli software per la composizione musicale in tutte le sue fasi: realizzazione dell'orchestra, generazione della partitura, controllo in tempo reale dell'esecuzione. Fornisce al ricercatore la flessibilità e precisione necessari per la sperimentazione algoritmica e una potente interfaccia per il controllo parametrico.
Caratteristiche del sistema:
- Software interattivo e di facile apprendimento, completo di editor avanzato di tipo grafico e corredato da esempi e manuali per l'utente
- Architettura per l'utilizzo in tempo reale e differito (Linguaggio MLF) - facile installabilità su un PC-AT IBM o compatibile con sistemi operativi MS-DOS e Windows
- Modularità (da 1 a 4 DSP)
- Precisione e velocità di calcolo elevate (dati a 32 bit in virgola mobile, moltiplicazione e somma in 60 nanosecondi)
Scheda tecnica:
Configurazione minima del host computer:
- Processore 486 o superiore - Hard disk 300 Mbyte - RAM 4 Mbyte min Scheda grafica VGA
- Interfaccia MIDI (opzionale)
- Scheda Spirit30 - Convertitore A/D D/A Saib SONITECH INTERNATIONAL INC
- Processore TMS320C30, RAM 160 Kw (32 bit)
- Conversione AD/DA 2 canali, 16 bit
- Frequenza di campionamento da 8 a 48 KHz
- Rapporto S/N 90 dB
Software applicativo (in ambienti MS DOS e Windows 3.11 - Windows 95):
- Editor grafico con sound in line Digital Signal Patcher, per la creazione di strumenti e moduli di elaborazione
- Compilatore Fly30
- Software grafico di supporto, per la gestione di forme d'onda, inviluppi, filtri digitali, ecc.
- Software per la realizzazione di partiture numeriche e grafiche
- Software per la simulazione di modelli fisici
- Controller dei parametri in tempo reale
L'elevata potenza di calcolo e precisione numerica del Fly30 ne hanno permesso l'impiego nelle seguenti aree:
- Psicoacustica: progetto di ricerca europeo in collaborazione con il CRF (FIAT)
- Organologia: progetti in collaborazione con CNR e Ministero dei Beni Culturali
- Composizione: produzione ed esecuzione di opere musicali
Software per Fly30:
- Polar Synthesis
- Dsp Digital Signal Patcher
- Linea
- Kaleidophone
- Pipe Simulator
- Altri applicativi per System Fly
Sistema hardware-software per la sintesi e il controllo del suono in tempo reale.
Ideazione: Michelangelo Lupone
Progetto e realizzazione: Laura Bianchini, Michelangelo Lupone
Prima presentazione: V CIM Colloquio d’Informatica Musicale, Mostra d’Oltremare, Napoli, 1985
Mira per computer in tempo reale Fly10 di Michelangelo Lupone. Interprete Antonella Barbarossa
Il sistema Fly10, progettato nel 1983 da Michelangelo Lupone (prima versione per APPLE 1983, seconda versione per IBM PC 1985) e realizzato in collaborazione con Laura Bianchini, è stato uno tra i primi sistemi italiani per la sintesi e il controllo del suono in tempo reale. Al PC-AT, che ha funzioni di host, è affidata la gestione dei dati di editing e la loro conservazione, la programmazione dei tasti e la loro scansione polifonica.
Caratteristiche del sistema:
Hardware:
Il sistema Fly10 è basato su 4 schede di processo che utilizzano ognuna un DSP TMS32010. La comunicazione con il PC avviene attraverso un'interfaccia parallela a 16 bit. Un'interfaccia veloce permette la comunicazione con le due tastiere, ognuna dotata di 61 tasti e operanti in parallelo (polifonia a 20 o 10 tasti per ogni tastiera) Il sistema di conversione comprende 4 convertitori D/A, a 20 kHz.
Software:
Il Fly10 mette a disposizione dell'utente tre tipi di Editor:
- Editor per tastiere: permette la programmazione indipendente di ogni tasto relativamente ai parametri di sintesi selezionati dall'utente
- Editor di sintesi per tabelle: permette di sintetizzare tabelle per serie di Fourier funzioni calcolate
- Editor di partitura: permette di definire tempo e valori dei parametri di sintesi
Recorder di sequenze sonore
Scheda tecnica:
Configurazione minima del host computer:
- Processore 286 o superiore - HD 200 Mbyte - RAM 2 Mbyte min
- Scheda grafica VGA
- Interfaccia MIDI (opzionale)
- 4 Schede con processori TMS32010 (16 bit)
- 4 Convertitori D/A 2 canali, 16 bit
- Frequenza di campionamento 20 Khz
- Rapporto S/N 90 dB
- Interfaccia parallela per comunicazione PC
- 2 tastiere programmabili, 61 tasti
- Interfaccia parallela per le 2 tastiere
La completa programmabilità del sistema, ne ha permesso l'impiego nelle seguenti aree:
- Psicoacustica:
-Progetto di ricerca sviluppato in collaborazione con il CNR - Consiglio Nazionale delle Ricerche
- Progetti di ricerca per lo studio sulla qualità del rumore SOQCRATES, OBELICS - Organologia, in particolare per le industrie di strumenti musicali, sono stati sperimentati e ottimizzati timbri strumentali ed algoritmi di controllo
- Composizione: dal 1985 al 91 più di trenta opere di diversi autori, sono state realizzate ed eseguite in tempo reale presso importanti sedi concertistiche nazionali ed internazionali
Sistemi a guida d’onda nati dallo studio dei modelli virtuali di strumenti a fiato.
Ideazione: Laura Bianchini e Michelangelo Lupone
Progetto: Michelangelo Lupone
Prima presentazione: Tubi sonori incontro in giardino tra suoni inauditi - Musica Scienza Trame della complessità, Giardini del Goethe-Institut Rom, Roma 1995
I Tubi sonori sono sistemi a guida d’onda nati dallo studio dei modelli virtuali di strumenti a fiato (flauto, clarinetto); l'analisi dei modelli matematici, realizzati con sistemi di filtraggio complessi, ha portato idee e prospettive in diverse applicazioni: industriali (realizzazioni di software per calcolo, stima e sintesi sonora del rumore di sistemi di aspirazione per motori a combustione interna) e musicali (realizzazione di installazioni sonore e sistemi multifonici per la diffusione del suono).
Le Guide del suono sono ottenute con condotti tubiformi di geometria cilindrica e conica di diversi materiali (PVC, Alluminio), di dimensioni variabili la cui lunghezza è proporzionale alla frequenza più grave emessa.
Le installazioni basate su tecnologie a guida d’onda sono adatte alla costruzione di una sonorizzazione “locale”. La diffusione del suono infatti è circoscritta e permette di disegnare lo spazio sonoro con interventi puntuali e dialoganti.
Questi sistemi sono stati concepiti per ottenere la separazione spaziale delle frequenze e una tipologia timbrica che modella lo spazio acustico con un concetto di aree di colore. La presenza di molteplici canali di emissione indipendenti controllati da un computer, rende possibile la costruzione di un dialogo timbrico e spaziale tra diverse installazioni poste in punti diversi dello spazio di allestimento.
Questi particolari diffusori permettono di realizzare installazioni con sonorizzazioni che creano percorsi, situazioni di intrattenimento in cui il pubblico può muoversi e dialogare, essere stimolato ad esplorare gli spazi che sta visitando, scoprire le sorgenti del suono e sostare nei punti più suggestivi di ascolto e di visione.
Si rendono particolarmente adatti per installazioni in luoghi aperti (giardini, parchi).
Superfici vibranti composte di materiali eterogenei con diverse dimensioni e coloratura.
I Planofoni® diffondono il suono in modo coerente e omogeneo su tutta la superficie, con caratteristiche dipendenti dalla qualità della materia e dalla geometria della forma.
Ideazione: Laura Bianchini e Michelangelo Lupone
Progetto: Michelangelo Lupone
Prima presentazione: Installazione sonora Stanze del legno e del metallo, Musica Scienza, Acquario Romano – Roma, 1998
I Planofoni® sono il risultato di un'importante ricerca effettuata presso il CRM di Roma sulla qualità e i modi di diffusione del suono nello spazio. Ideati inizialmente come 'Installazione funzionale' nel 1997, hanno successivamente trovato applicazione nell'ambito del design acustico delle sale da concerto, nei musei e soprattutto come strumenti di elaborazione del suono nelle opere elettroacustiche e di computer music.
Il termine "Planofono" significa "piano che trasmette il suono" e la ricerca effettuata si è posta due obiettivi:
- diffondere il suono con caratteristiche di dispersione uniforme e controllata nello spazio
- rendere percettibili e controllabili musicalmente le qualità vibrazionali della materia.
I Planofoni® diffondono il suono in modo omogeneo in tutto lo spazio circostante, la superficie irradiante può assumere ogni tipo di forma e collocarsi indifferentemente nello spazio d'ascolto, questo permette di disegnare lo spazio acustico coerentemente alle esigenze del luogo, al tipo di musica e di ascolto che si desidera ottenere.
I Planofoni® sono stati progettati per l'utilizzo sempre più sofisticato dello spazio richiesto nella musica contemporanea e rappresentano uno strumento flessibile per il controllo dei parametri di spazializzazione del suono; le caratteristiche di diffusione sono tali da permettere sia l'integrazione con normali altoparlanti sia una specifica progettazione di forme, di potenze acustiche e di zone frequenziali.
La ricerca musicale, che ha portato alla costruzione di diversi tipi di Planofoni®, ha permesso di utilizzare materiali come la carta, la plastica, il ferro, l'acciaio, l'alluminio, il rame, l'ottone, il legno con forme e dimensioni diverse. La generazione di nuovi suoni e la particolare diffusione acustica offerta dai diversi materiali trattati, rappresentano lo stadio avanzato di un pensiero musicale che integra in un solo complesso organismo il linguaggio, l'espressione e il mezzo con cui si crea e si diffonde la musica.
Sono stati presentati per la prima volta a Roma in occasione di Musica Scienza 98 tenutasi all'Acquario Romano dal 1 al 6 giugno 1998. Il design dell’installazione è di Gianfranco Lucchino.
