Кибиткина Элина Вадимовна
аспирант кафедры информатики, Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена, Санкт-Петербург
elinnkaa@yandex.ru

Музыкальное программирование в системе подготовки специалистов в области музыки и информатики

Новые информационные технологии сегодня внедряются во многие сферы профессиональной деятельности, в том числе и в музыкальный творческий процесс в виде музыкально-компьютерных технологий (МКТ). "Компьютеры являются неотъемлемой частью производства современной музыки: она сочиняется на компьютере, партитуры распространяются электронными способами, исполнители играют на компьютеризированных инструментах, и, наконец, сама композиция записывается и обрабатывается в цифровом виде" [1, С.250]. Появляется всё больше проектов, синтезирующих разнообразные творческие направления и виды искусств и использующих для этих целей мультимедиа-технологии, в которых аудио-составляющая занимает важное место (звуковое сопровождение к кино- и видеоматериалам, 2D и 3D компьютерным играм, веб-проектам). МКТ позволяют "перепоручать" вычислительной машине выполнение различных алгоритмических действий над звуковыми и музыкальными данными, если они чётко описаны на "понятном" ей языке, т.е. запрограммированы. Заметим, что "музыка, ввиду своей абстрактной природы, была первым видом искусства, предпринявшим попытку примирить художественное творчество и научную мысль" [2, С.133].

Элементы программирования и алгоритмической деятельности  присутствуют как в МКТ, так и в теоретических аспектах музыки:

Нотный текст представляет собой алгоритм исполнения творческого замысла композитора (партия флейты соло – линейный алгоритм, вокальная партия с двумя вариантами исполнения – ветвление, реприза – цикл, партия полифонического инструмента – параллельный, а партитура для ансамбля инструментов – распределённый алгоритм). Композитор Э.В. Денисов называл музыкальную нотацию "графическим кодированием музыкальной информации совокупностями избранных символов" (см. [3, С.112]). Написание нотного текста (музыкальной пьесы) и работа с ним – это создание алгоритмов, т.е. программирование; чтение и музыкальное исполнение представляют собой "исполнение" созданной программы, см. [4, 5].

Основные понятия музыкальной теории (например, длительность, размер, интервал, аккорд, лад, композиционная структура и т.д.) выражаются посредством чисел или числовых рядов. При этом ряд музыкальных "операций" (таких как транспозиция, инверсия, дублирование и проч.) легко выражается через математические формулы как функции. Оказалось возможным даже записать все соотношения интервалов, аккордов и тональностей на языке математической теории групп [6, С.64]. Примеры применения математического аппарата можно найти, например, в работах [2, 7, 8].

Звук как волна описывается математической функцией, изменяя параметры которой можно модифицировать и получающийся звуковой сигнал [9]. Любой существующий сегодня вид синтеза музыкальных звуков предполагает программирование. Примечательно, что тембры некоторых цифровых синтезаторов (например, фирмы Korg) называются "Program" – программой, а их преобразование пользователем  – программированием [10, 11]. Анализ звука требует подобных же операций: например, разложение в ряд Фурье при спектральном анализе звуковой волны. Обработка звука чаще всего представляет собой настройку и применение фильтра или набора фильтров или операций – т.е. задание параметров функций и их композиций.

Компьютерная аранжировка и запись звука предполагают соединение различных модулей посредством шин, настройку разнообразных параметров фильтров и многие другие аспекты, требующие навыков программирования (иногда некоторые составляющие данного вида деятельности называются programming – программирование).

Самым же непосредственным образом соприкасаются с программированием специалисты в области создания различных МКТ, поскольку потребности музыкантов ставят всё новые задачи по проектированию и реализации специализированных музыкальных приложений и сред, совершенствованию их интерфейса.

Для решения музыкальных творческих задач существуют специализированные языки программирования (см. [12, С.783—818, 13]). Для успешного их применения необходимы общие навыки программирования и понимание информационных процессов.

Под музыкальным программированием мы будем подразумевать в широком смысле: алгоритмическую составляющую деятельности музыкантов всех специальностей, а также специалистов в области информатики при создании специализированных музыкальных программно-аппаратных комплексов; в узком смысле: создание и профессиональное использование специализированных музыкальных программных средств. Далее данное понятие будет упоминаться в узком смысле.

Музыкант, не имеющий представления о МКТ, сегодня уже не соответствует профессиональным требованиям, предъявляемым к современному специалисту в данной области [4, 14, 15, 16, 17, 18], поскольку:

• сфера его творчества ограничивается исключительно акустическими музыкальными жанрами, будь то симфоническая или народная музыка;

• творческие возможности сужаются из-за невозможности использования цифровых средств (синтезаторов, инструментов для записи и обработки и др.);

• творческий процесс осложняется и замедляется необходимостью создания партитур вручную, отсутствием возможности создания демонстрационных записей в цифровых редакторах и студиях звукозаписи; затрудняется студийная работа, осложняется взаимопонимание музыканта со звукорежиссёром и звукоинженером и т.д.

Как отмечал выдающийся композитор XX века Яннис Ксенакис [14]: "Надежда на выдающийся эстетический успех за счёт выдающихся технологий – это жестокое заблуждение". Среди неудач в области компьютерной композиции он выделял две основные:

• "Музыканты, пользующиеся компьютером, недееспособны в области общих теоретических идей, в особенности в математике, физике и акустике. Их талант … бессилен проникнуть в нетронутую сферу, где только абстрактная мысль способна направить их экспериментальные попытки, так что они ухватывают всего лишь тени.

• Учёные, имеющие доступ к компьютерным технологиям, проникаются чем-то вроде комплекса неполноценности, когда сталкиваются с эстетическим аспектом музыки, …и не представляют себе, в каком направлении двигаться. Следовательно, они начинают играть с математическими и техническими приспособлениями, получая чистый музыкальный результат очень малой, если вообще какой-либо, художественной ценности … и не знают, как применить талант, когда он у них есть".

Выход Яннис Ксенакис  видел в том [14], что "первой категории музыкантов следует пройти обучение необходимым наукам, а второй категории – погрузиться в деликатные вопросы таланта и эстетики, постоянно экспериментируя с ними в процессе сочинения". Аналогичные проблемы и пути их решения наблюдаются не только в композиции, но и в других сферах музыкального творчества.

С другой стороны, музыкальное программирование – это прикладная сфера деятельности специалистов в области информатики. "Программирование музыкальных систем способно бросить технический и интеллектуальный вызов, как и программирование в целом. Общепризнано, что проблемы создания музыки сложны в отношении точного и полного определения, так что удовлетворение одной из потребностей композитора может не привести к универсальному решению" [12, с. 52]. При этом подготовки только в области чистой информатики для профессиональной деятельности в сфере музыкального программирования недостаточно, требуются дополнительные знания в области музыкальной теории и практики, музыкальной акустики и психоакустики.

В работах отечественных и зарубежных специалистов в сфере современного музыкального образования [12, 18-22] отмечается, что наличия в курсе музыкального образования только музыкально-теоретических и практических дисциплин недостаточно. Специалисту в области музыки требуются знания из области информатики, а также из области математики и физики, например:

• теория звука и основы акустики и психоакустики (включающие математические элементы, без понимания которых невозможна корректная настройка и применение программ моделирования акустики);

• основные понятия информатики: основные типы аппаратных средств (в т.ч. специализированных), типы и логику устройства (и интерфейса) программных средств, принципы работы файловых систем и т.д.;

• основы программирования (которые могут быть раскрыты посредством музыкальных языков программирования: MIDI, MOD и др.);

• основы математического и компьютерного моделирования (в объёме, необходимом для понимания методов моделирующего звукового синтеза и реализации его компьютерными средствами);

• основные понятия теории обработки сигналов (для понимания различных методов синтеза и анализа звука).

Однако в отечественных учебных планах подготовки специалистов в области музыки информатика как учебная дисциплина нацелена на достижение базовой компьютерной грамотности, а основные понятия программирования, моделирования и обработки аудиосигналов, составляющие предмет музыкального программирования, не затрагиваются вовсе, поскольку не укладываются в рамки какой-либо существующей дисциплины. Во многом справедливыми остаются высказанные ещё в начале 1990-х гг. замечания одного из видных деятелей института ИРКАМ Жана Батиста Барьера о том, что "молодые учёные, желающие сделать карьеру в художественных областях", вынуждены "образовываться на ходу", следствием чего оказывается "нетвёрдость знаний" и "непризнание компетентности" в тех случаях, когда она достаточна  [23, С.93-94].

Проведённое нами интервьюирование профессиональных музыкантов (было опрошено свыше 30 респондентов из РГПУ им. А.И. Герцена и Санкт-петербургской Государственной Консерватории им Н.А. Римского-Корсакова, из различных учреждений ряда городов России) и студентов факультета музыки РГПУ им. А.И. Герцена (более 50 чел.) выявило нехватку отечественных специализированных программных продуктов для музыкантов. Это, с нашей точки зрения, обусловлено прежде всего недостатком квалифицированных кадров для их создания, поскольку в российских вузах специалистов подобного профиля не готовят. На сегодняшний день не существует направлений или специальностей, курсов, охватывающих все стороны данной сферы деятельности.

Выход из сложившейся ситуации видится нам в создании и внедрении в учебный процесс российских вузов (возможно и профильных школ) программ, которые составили бы целостную систему обучения всем аспектам музыкального программирования как для будущих профессиональных музыкантов и музыкальных педагогов, так и для будущих специалистов в области разработки музыкально-компьютерных технологий. Такие программы могли бы включать, например, следующие учебные курсы:

• курс "Основные понятия музыкального программирования", раскрывающий базовые алгоритмические конструкции в музыке и их реализацию в основных музыкальных языках (нотной записи, MIDI);

• курс "Архитектура музыкальных программно-аппаратных комплексов", позволяющий музыкантам взглянуть на применяемые в творческом процессе устройства и программы с позиции информатики, а программистам – подробно ознакомиться со специализированными средствами для музыкантов;

• дисциплины по программированию различных типов музыкальных программно-аппаратных средств и их составляющих (для специалистов в области информатики);

• дисциплины по программированию в специализированных средах и на музыкальных языках программирования (для музыкантов).

Отметим, что нами разработана модульная программа обучения музыкальному программированию, включающая 20 модулей. Отдельные модули курса и их составляющие прошли успешную апробацию на факультетах музыки и информационных технологий РГПУ им. А.И. Герцена, а также в рамках курсов повышения квалификации, реализуемых учебно-методической лабораторией "Музыкально-компьютерные технологии".

Литература

1. Кинтцель Т. Программирование звука на ПК. – М.: ДМК Пресс, 2005.

2. Xenakis I. Formalized Music: Thought and Mathematics in Composition. – Bloomington, London: Indiana University Press, 1970.

3. Денисов Э.В. Стабильные и мобильные элементы музыкальной формы и их взаимодействие. // Теоретические проблемы музыкальных форм и жанров. – М.: Музыка, 1971.

4. Dobrian C. Music Programming: An Introductory Essay [Электронный ресурс]. – Irvine: University of California, 1988.

5. Dobrian C. Music and Language [Электронный ресурс]. – Irvine: University of California, 1992.

6. Зайцев В.Ф. Математические модели в точных и гуманитарных науках. – СПб.: ООО "Книжный дом", 2006.

7. Эйлер Л. Опыт новой теории музыки, ясно изложенной в соответствии с непреложными принципами гармонии. / Отв. ред. Казанский Н.Н. / Санкт-Петербургский научный центр РАН. – СПб.: "Нестор-История", 2007.

8. Танеев С.И. Подвижной контрапункт строгого письма. – М. и Лейпциг: М.П. Беляев, 1909.

9. Радзишевский А.Ю. Основы аналогового и цифрового звука. – М.: Издательский дом "Вильямс", 2006.

10. Snoman R. Dance Music Manual: Tools, Toys and Techniques. 2^nd ed. – Amsterdam, etc.: Elsevier, Focal Press, 2009.

11. Scarr H. Programming Analogue Synths: Virus Tutorial. – Recklinghausen: Access Music GmbH, 2002.

12. Roads C. The Computer Music Tutorial. – Cambridge, London: The MIT Press, 1999.

13. Thompson T. Programming Languages Used for Music [Электронный ресурс]. – URL: http://www.nosuch.com/tjt/plum.html , 2010.

14. Xenakis I. Music Composition Treks. / "Composers and the Computer",  [Электронный ресурс]. – Los Altos: William Kaufmann Inc., 1985.

15. Cope D. Techniques of the Contemporary Composer. – Australia, etc.: Schirmer, Thomson Learning, 1997.

16. Pejrolo A., DeRosa R. Acoustic and MIDI Orchestration for the Contemporary Composer. – Amsterdam, etc.: Elsevier, Focal Press, 2007.

17. Кирн П. Цифровой звук. Реальный мир. – М.: "И.Д. Вильямс", 2008.

18. Камерис А. Сочинение музыки на компьютере. // Современное музыкальное образование – 2007-2008: Материалы международной научно-практической конференции. – СПб.: Изд-во ООО "Синтез Бук", 2008.

19. Горбунова И.Б., Камерис А. Профессиональная переподготовка музыкантов на базе музыкально-компьютерных технологий. // Современное музыкальное образование – 2004: Материалы международной научно-практической конференции (29—29 октября 2004 г.). – СПб.: ИПЦ СПГУТД, 2004.

20. Чёрная М.Ю. Методическая концепция обучения игре на музыкально-цифровых инструментах в образовательном процессе. // Современное музыкальное образование – 2007-2008: Материалы международной научно-практической конференции. – СПб.: Изд-во ООО "Синтез Бук", 2008.

21. Горбунова И.Б., Мосунов Д.А. Обработка звуковой информации в процессе музыкального творчества. // Современное музыкальное образование – 2004: Материалы международной научно-практической конференции (29—29 октября 2004 г.). – СПб.: ИПЦ СПГУТД, 2004.

22. Алдошина И.А., Приттс Р. Музыкальная акустика.– СПб.: Композитор, 2006.

23. J.-B. Barrière.  Deployer  la  structure  qui  relie. // Recherche  et  création:  vers  de  nouveaux  territoires. – Paris:  IRCAM, 1992.

Рекомендовано к публикации:
И.Б.Горбунова, доктор педагогических наук, научный руководитель работы
А.А.Ахаян, доктор педагогических наук, член Редакционной Коллегии