Contact! 10.1

Automne 1996 / Autumn 1996

Diffusion assistée par ordinateur
par Barry Truax

Computer Controlled Diffusion
by Barry Truax

Traduit par Robert Normandeau

À l'Université Simon Fraser (SFU), nous avons développé et utilisé un système de diffusion contrôlée par ordinateur basé sur le «Harmonic Functions' DM-8 multi-DSP box» conçu par l'ingénieur Tim Bartoo de Vancouver. Il a été utilisé pour la première fois au ICMC95 de Banff dans ma pièce de théâtre musical Powers of Two: The Artist, spécialement commandée pour l'occasion et depuis, il est opérationnel au Sonic Research Studio (SFU). Plus récemment, il a été utilisé par quatre compositeurs invités (Claude Schryer, Darren Copeland, Sabine Breitsameter, Hans Ulrich Werner) pour leurs compositions de paysages sonores, parties intégrantes du projet Soundscape Vancouver 96, coproduit par le Goethe Institute et la Vancouver New Music et présenté aux studios de CBC à Vancouver le 7 juin dernier.

Quoique la diffusion conventionnelle soit remarquablement efficace à partir d'une source stéréophonique, elle demeure grandement affaiblie sur le plan de la performance par le goulot d'étranglement de la stéréo, les limites du contrôle manuel ainsi que le manque de temps consacré aux répétitions. Le fait d'avoir 8 sources discrètes, contrôlables indépendamment les unes des autres, n'est pas seulement plus riche acoustiquement pour la musique sur bande (puisque les détails ne se perdent pas dans le mixage stéréophonique) mais représente un défi supplémentaire sur le plan compositionnel car cela permet d'intégrer la conception spatiale dans l'oeuvre. Cependant, le même système peut-être utilisé indépendamment pour la musique en direct, la musique mixte, puisque rien n'est prédéterminé quant à la nature des signaux d'entrée.

Le système DM-8 est essentiellement une matrice 8 par 8 qui gèrent 8 canaux d'entrée (pour nous, un Tascam DA-88) vers 8 canaux de sortie, normalement des amplificateurs et haut-parleurs conventionnels. L'aspect matériel du système revêt la forme d'un boîtier conçu expressément, extérieur à l'ordinateur Macintosh hôte, équipé de 4 microprocesseurs Motorola 56001 et d'un contrôleur 68000, et communiquant, par le biais de messages de système exclusif MIDI, avec une interface graphique. Le logiciel destiné à l'utilisateur est une application MAX, écrite par Chris Rolfe, qui peut être utilisé autant en situation de performance en direct, par le biais d'événements déclenchés par les mouvements de la souris, qu'en situation de studio où une partition peut être écrite et synchronisée grâce au code horaire MIDI de la bande. Des réglages pré-programmés ainsi que des schémas de mixage variables permettent de déterminer l'amplitude relative de chacun des signaux d'entrée. Ces schémas peuvent être écrits soit graphiquement ou par le biais de potentiomètres virtuels en temps réel. Ces niveaux sont analysés et compressés par le programme en fonction d'une représentation optimale des données et peuvent être édités par la suite par l'utilisateur.

Un document de 20 pages est disponible sur le logiciel mais en voici quelques aperçus. La matrice 8 par 8 permet de réaliser des connections (par exemple de fermer ou d'ouvrir un haut-parleur), préréglages qui peuvent ensuite être emmagasinés et utilisés avec des valeurs variables de fondus. Le fondu enchaîné d'une configuration - par exemple une réduction stéréophonique - à une autre - une diffusion multiphonique - avec une durée de 5-10 secondes est une manoeuvre typique qui est difficile à réaliser en mode manuel mais qui est auditivement très attirante.

Un ensemble de «commandes» étendent le contrôle de la matrice de la gestion «statique» des haut-parleurs à la gestion de trajectoires «dynamiques». À l'opposé des opérations de la matrice, ils automatisent autant la fermeture de certains canaux de sortie que l'ouverture de certains autres. Les assignations dynamiques génèrent une série de fondu enchaînés, déplaçant une entrée d'un haut-parleur à l'autre à travers ce qu'on nomme une «trajectoire» à un rythme déterminé avec des modèles de fondus ajustables. Ces modèles peuvent être mis en boucle, répétés (marche avant, marche arrière) ou assignés au hasard. Puisque 8 de ces modèles peuvent rouler simultanément, des mouvements très complexes peuvent ainsi être générés. Tous les paramètres de ces «commandes» sont transférés directement à la partition de contrôle, d'où une trajectoire particulière peut être testé en temps réel, et ensuite copiée dans la partition avec son point précis d'implémentation.

L'intérêt pour les compositeurs d'électroacoustique vient de la facilité avec laquelle un ensemble donné de haut-parleurs peut être substitué à un autre lors d'une nouvelle diffusion en concert ou lors d'un nouveau mixage. Une liste de haut-parleurs est rédigée et identifiée (par exemple gauche, cercle, etc.) sans tenir compte de leur emplacement réel. Lors du changement de configuration, seule la liste a besoin d'être modifiée et non pas l'usage qui est fait de chacun des haut-parleurs. Cette identification aide également le compositeur à envisager les différentes configurations spatiales indépendamment de la confusion trop souvent engendrée par la numérotation des haut-parleurs.

La nature des fondu enchaînés entre les haut-parleurs est un sujet particulièrement délicat, et le logiciel aide l'utilisateur autant sur le plan de la représentation graphique des niveaux que sur celui des tests auditifs en temps réel résultants. Le pourcentage du fondu est entièrement variable permettant de passer en continu d'un haut-parleur à l'autre ou de sauter de l'un à l'autre, avec toutes les étapes intermédiaires. Un délai appliqué à l'entretien retarde la disparition du signal du haut-parleur précédent dans une séquence dynamique afin de créer un effet «polyphonique» (analogue au trait de vapeur qui suit un avion à réaction). Finalement, une commande (le «fade increment») permet de générer simplement la cascade d'entrée des haut-parleurs de la liste comme cela se fait en diffusion conventionnelle afin de créer un autre effet polyphonique.

Quoique le système soit conçu pour contrôler 8 canaux d'entrée, d'autres usages sont possibles. Par exemple, une source stéréophonique peut être multipliée jusqu'à 4 fois à l'entrée de la matrice et assignées à autant de paires de trajectoires distinctes de haut-parleurs. Le compositeur peut ainsi utiliser la partition de mixage ou le contrôle manuel afin de réaliser des fondus entre les différents traitements. Autrement, la matrice peut être considérée comme un système d'envois/retours d'auxiliaires pour le travail en studio avec par exemple, 2 canaux source et 6 canaux de signal traité, tous mixés ensemble.

En plus du concert du Banff Centre, le DM-8 a été utilisé sans problèmes à un concert électroacoustique du Vancouver New Music et il est disponible au Sonic Research Studio (SFU). Nous vous invitons pour vous en faire la démonstration ou pour réaliser une oeuvre. Quoiqu'une version commerciale (8 par 16) est prévue, la configuration actuelle est extrêmement utile pour la diffusion électroacoustique et peut être adaptée pour les studios ou les individus qui sont intéressés dans la diffusion multiphonique. Le logiciel peut également être amélioré par des programmeurs qui désireraient y ajouter de nouveaux éléments ou des schémas plus complexes de contrôle de bas niveau. Pour ceux que la chose intéresse, veuillez entrer en contact avec Dave Murphy à davidcot@sfu.ca.

Ce projet a reçu l'aide financière du programme Computer-Integrated Media Research Grant du Conseil des arts du Canada.

- Barry Truax

Barry Truax est professeur aux départements de communications et d'arts contemporains à Simon Fraser University.

Traduit par Robert Normandeau normandr@ere.umontreal.ca

At Simon Fraser University (SFU), Burnaby BC, we have been developing and using a computer-controlled system for diffusion based on Harmonic Functions' DM-8 multi-DSP box, designed by Vancouver engineer Tim Bartoo. It was premiered at ICMC95 in Banff in my commissioned music theatre work, Powers of Two: The Artist, and since then it has been functional in the Sonic Research Studio at SFU. Most recently it has been used by four visiting composers (Claude Schryer, Darren Copeland, Sabine Breitsameter, Hans Ulrich Werner) for their soundscape compositions as part of the Soundscape Vancouver 96 project, co-sponsored by the Goethe Institute and Vancouver New Music, presented at the CBC studios in Vancouver on June 7.

Although conventional diffusion is remarkably effective with a stereo source, both the two channel bottleneck, and the limitations of manual control and too little rehearsal time, are currently the weak links in the performance of electroacoustic music. Having 8 discrete sources available, all independently controllable, is not only acoustically richer for tape music (since detail is not lost through stereo mixing) but also challenging compositionally in order to integrate a spatial conception into the work. However, the same system can be used for live, or mixed live and tape performance, since nothing is assumed about the relation of the 8 input signals.

The DM-8 system is essentially an 8 by 8 matrix which routes 8 channels of input (for us, the Tascam DA-88) to 8 channels of output, presumably going through a conventional amp and speaker configuration. The hardware is a custom designed box, external to the host Macintosh, equipped with 4 Motorola 56001 chips and a 68000 controller, communicating via MIDI system exclusive messages to the graphic front end. The software for user control is a Max application, written by Chris Rolfe, which can be used either in a live performance mode with mouse triggered events, or else as a pre-programmed score synched with the MIDI timecode on the tape. Presets and an editable mixing score allow each of the input tracks to have its amplitude controlled. These mixing levels can be graphically entered, or tracked from the user's control of virtual potentiometers in real time. These recorded levels are analyzed and compressed by the program for an optimum data representation and can later be edited by the user.

A 20-page documentation of the software is available, but here are a few highlights. The 8 by 8 matrix allows manual input/output connections to be made (i.e. speakers turned on and off), preset patterns of which can be stored and implemented with variable fade times. The cross fade from one configuration, say a stereo reduction, to another, for example a multi-channel distribution over 5 - 10 seconds, is a typical operation that would be difficult to achieve manually but is aurally very attractive.

A set of 'players' extend the matrix control to either 'static' speaker lists, or to 'dynamic' trajectories. Unlike the matrix operation, they automate both the turning off of outgoing channels as well as the turning on of new channels. The dynamic assignments generate a series of cross-fades, moving an input from speaker to speaker in what we call a 'trajectory' at a specific rate with adjustable fade patterns. Pre-defined speaker patterns can be looped, cycled (forward and reverse), or randomly assigned. Since 8 such patterns can be simultaneously running, very complex movements can be easily generated. All of the player parameters transfer directly to the score method of control, hence a particular trajectory configuration can be tested in real time, then copied into the score with its precise point of implementation.

Of interest to electroacoustic composers is the ease with which a given set of speakers can be substituted for another when a new performance configuration is encountered, or when a mixdown is needed. A speaker list is defined once and labelled (e.g. left, circle, etc.) with nothing assumed about where those speakers are located. To change to a different speaker configuration, only the list needs to be edited, not each instance of its use. The label also assists the composer in dealing with particular spatial configurations independently of the often confusing lists of speaker numbers.

The nature of cross-fades between speakers is a particularly tricky subject, and the software assists the user with both graphic displays of the levels involved and real-time aural tests of the effect. Cross-fade percentage is a key variable, allowing a continuum of effects from jumping between channels to completely smooth transitions to be achieved. A 'sustain delay' parameter delays the fadeout of the previous speakers in a dynamic sequence to create a more 'polyphonic' effect (analogous to the vapour trail behind a jet). Finally, the 'fade increment' is a simple method to generate the cascaded entry of a speaker list, similar to the way one might bring in a set of speakers incrementally in conventional manual diffusion to create another polyphonic effect.

Although the system is designed for controlling 8 source channels, other uses are possible. For instance, a stereo source could be duplicated up to four times at the input of the matrix, and four pairs of distinct trajectories or speaker assigns defined. The composer could then use the mixing score or manually controlled input levels to cross-fade between the different spatial treatments. Alternatively, the entire matrix could be considered to be an effects send and return system for studio work with, for instance, two 'dry' channels and six channels of processing being mixed together.

Besides the Banff performance, the DM-8 performed without problems at recent Vancouver New Music electroacoustic concerts, and is currently available for use in the Sonic Research Studio at SFU. We invite others to visit the studio for a demo, or to realize a work. Although an extended (8 x 16) commercial version is being planned, the existing hardware and software configuration is already extremely useful for electroacoustic diffusion, and could be custom built now for studios and individuals interested in multi-channel work. The software could also be extended by programmers wishing to add new features or more complex lower level control patterns. Those interested in the availability of the unit should contact Dave Murphy at davidcot@sfu.ca.

This project was supported by a Computer-Integrated Media Research Grant from the Canada Council.

- Barry Truax

Barry Truax teaches at the Schools of Communication & Contemporary Arts, Simon Fraser University.

Retour à la table des matières / Return to the table of contents

 

 

Communauté électroacoustique canadienne
(CEC)
Canadian Electroacoustic Community


Un bref historique

A brief history

Patron, membres honoraires et conseil d'administration

Patron, Honorary Members and Board of Directors

Liste des membres

List of Members

Statuts de la CEC

CEC By-laws

Contact!

DISContact!

CECDISCUSS

Links

Liens

Quoi d'neuf?

What's new

cec@sonus.ca

© CEC 1997 http://cec.sonus.ca