Macro-Son : situation, évaluation et synthèse du macro-son à l'aide de structures formelles algorithmiques

• Auteur / Autrice : Sinan Bökesoy
• Direction : Horacio Vaggione
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Musique
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Paris 8

Résumé

L’objectif de cette thèse est de proposer une nouvelle approche de l’organisation de la structure sonique, dans le cadre de la composition musicale. L’organisation du son sera traitée à différentes échelles, grâce à des méthodes algorithmiques, engendrant ainsi ce que nous appellerons « macro-son ». Le terme « macro » fait appel à une échelle de perception relative, et signifie qu’une forme est composée. Les trois échelles temporelles (micro, méso, macro) servent donc de référentiel les unes aux autres, et l’existence d’un phénomène peut naturellement faire l’objet d’une observation hiérarchique, ouvrant la voie à une nouvelle stratégie pour la conception de « macro-sons ». Cette hiérarchie est le lieu du développement de différentes couches, en continuum vis-à-vis des attributs de la perception. L’échelle de perception est alors relative au temps, et nous pouvons également en proposer des divisions comme « méso » et « micro ». Le questionnement principal de cette thèse serait alors de savoir comment construire un phénomène sonore macroscopique à partir de ses entités microscopiques. Ainsi, le terme « macro-son » concerne une structure sonique organisée possédant une complexité croissante du niveau micro au niveau macro. On s’attendra également à observer un phénomène d’émergence lors de la conception du macro-son suivant notre stratégie. Au sein de cette hiérarchie présentant plusieurs niveaux, la composition du macro-son contribue à la formation d’une structure, devenant elle-même une forme musicale. Les conséquences perceptives de cette perspective de conception du macro-son sont nombreuses et seront abordées dans cette dissertation. La recherche que nous présentons ici est rattachée à une pratique compositionnelle visant, et aboutissant, à des résultats concrets. Cette orientation fut la source d’inspiration initiale et la base de cette recherche sur la conception du macro-son. Cette stratégie de conception tient compte des approches algorithmiques existant auparavant, et étend l’acte compositionnel au matériau sonore lui-même. De nouveaux moyens de formalisation et de structuration furent alors nécessaires. L’objectif visé par de tels questionnements est de fournir des points de repère utiles et aisément compréhensibles, en tirant parti du potentiel nouveau offert par le travail de micro-composition du son. De tels exemples compositionnels ne sont pas envisagés ici dans le cadre de l’approche traditionnelle de la composition algorithmique (automatique). Ils sont vus comme la translation du paradigme de composition timbrale, qui crée une forme musicale auto-émergente. Par la capacité à atteindre la microstructure du son, le processus est devenu « la composition du son », puis « la composition avec le son ». Le processus qui consiste à composer le son lui-même a été enrichi par la possibilité de définir la structure formelle et la complexité en accédant aux morphologies structurelles sur plusieurs échelles. Le processus de conception du macro-son devra être transparent vis-à-vis des décisions compositionnelles qui construisent la structure. Un paradigme consistant à suivre strictement des processus musicaux formalisés peut par exemple être décelé dans la musique de Xenakis, ou d’autres qui utilisent des concepts mathématiques et des modèles computationnels comme cadres formels de leur composition. Le contrôle de l’espace timbral des objets sonores fournit des connexions formelles aux structures musicales. Nous décrirons les aspects temporels, comme les opérations concernant le continuum, l’émergence, ainsi que les processus morphologiques appliqués à des structures soniques, et aussi des idées inspirées de phénomènes naturels. Depuis les approches traditionnelles jusqu’aux nouvelles philosophies de la pensée compositionnelle, comme le contrôle de la complexité, l’intérêt central réside toujours dans l’expression des différents aspects de la composition du macro-son. Les différentes méthodes de contrôle de la complexité et l’introduction du comportement émergent de la structure sonore constituent le point clef à questionner pour étudier et améliorer les outils existants, dans le but de concevoir l’objet macro-sonore. La conception du macro-son englobera les actes d’organisation du son au sein d’une approche « bottom-up » (ascendante) dans l’espace sonique, du niveau micro au niveau macro. Comme pour la composition d’œuvres musicales, les stratégies descendantes (top-down) et ascendantes (bottom-up) sont introduites pour permettre un contrôle des différents niveaux de la structure sonore. Ceci a également des conséquences sur les aspects temporels. Les processus agissant au niveau micro-temporel ont été développés pour gérer les éléments micro-sonores, et permettre l’organisation des particules sonores. Nous observons que l’approche théorique est également valide dans le cadre de la pratique compositionnelle, grâce au développement d’outils logiciels de travail en temps réel. Des applications novatrices développées pendant cette recherche, comme Stochos, Cosmos et CosmosF vont encore plus loin, avec des modèles stochastiques de distribution d’événements permettant le contrôle en temps réel (grâce aux nouvelles possibilités de programmation informatique) de la complexité et de l’espace timbral en continuum. Quant aux problématiques de visualisation des structures soniques complexes, elles ne furent pas oubliées, et certaines expérimentations seront présentées. Finalement, l’application CosmosF est tournée vers la synthèse de structures macro-sonores ayant des attributs écologiques, pour engendrer des résultats sonores intéressants d’un point de vue perceptif et utiles pour la composition. Le système qui fournit le résultat sonique possède également des capacités d’auto-organisation. Certains principes de la cybernétique ont été évalués de façon critique dans le chapitre correspondant, notamment l’expression des interdépendances existant entre les composants du système, ses dynamiques, et le couplage avec l’environnement environnement. Ce travail vise à donner lieu à une auto-évolution de type écologique, reposant sur un échange interactif entre le système et les conditions extérieures. L’objectif est de formuler quelques nouveaux principes et d’en présenter une ébauche, pour dessiner un réseau de concepts ouvrant de nouvelles voies pour la synthèse sonore.

The main objective of this thesis is to propose a novel approach for the organisation of sonic structures with the aim of musical composition. This organisation of sonic structures will be treated on different time scales thanks to algorithmic methodes. The term “Macro” proposes a relative scale perception, and it signifies a combining form as large, great, long etc. The scale perception is relative to time, and by that we can propose divisions to it like ‘meso’ and ‘micro’. Thus all the three time-scales are referential to each other and the existence of the phenomena can be observed naturally on hierarchical levels, which proposes also a strategy for the design of the “macro sound”. The principal question of the thesis would be how to build a macroscopic phenomena of sound starting from its microscopic entities. The term “Macro Sound” concerns a sonic structure possessing a complexity across the micro level up to the macro level. And regarding our strategy, we would expect to observe emergent phenomena according to our conception of the macro sound. The composition of macro sound contributes to a hierarchical formation of a structure presenting multiple levels, which itself becomes a musical structure. The perceptual consequences of such a perspective for the conception of macro sound are numerous. This research is attached to compositional practice in order to observe its concrete results. This orientation establishes the initial inspirations and the basis of the research for the conception of macro sound. This conceptual act mainly considers the algorithmic approach and aims to extend it towards the act of composition of the sound material itself. Therefore new situations arising from the use of computers for building musical processes will be planned. These acts are not evaluated here in the frame of the traditional approach to algorithmic (automatic) composition, but to the transition of the timbre composition establishing a musical form by itself. Within the ability to reach the microstructure of sound, the process above has become the composition of sound. The process of composing the sound itself has gained the ability to deliver the formal structure and complexity by accessing the morphologies in different dimensions of the structure. The process of macro sound design should be transparent to compositional decisions, which build the formal structure along with the different appropriate compositional sonic tasks. A paradigm of following strict formalized musical processes can be witnessed for example in the music of I. Xenakis and other musicians who use mathematical concepts and computational models as formal frameworks for composition. Controlling the timbre space of sound objects provides formal connections in musical structure. Temporal aspects such as operations in continuum, emergency, morphological processes on sonic structures and even derivation of ideas from natural phenomena are described. From traditional approaches to the new philosophies in compositional thinking such as controlling the complexity, the central concern remains as expressing the various aspects of macro sound composition. Different methodologies for controlling the complexity and the introduction of emergent behavior of the sonic structure constitutes the main key of questioning the existing tools and also how to develop further ones. The design of macro sound will be encapsulating the acts of organizing the sound within a bottom-up approach from micro level to the macro level operations on the sonic space. Considering the compositional strategies of musical forms, top-down and bottom-up organizational methods are introduced from the micro to macro level in the sonic space. With the bottom-up approach, the formal transition in the sonic structures can be accomplished at the bottom level by changing the micro-parameters, which belong to sonic entities as known the elementary particles of the whole structure. Observation that the theory can be equally validated on the practical compositional level has been possible thanks to some real-time operating software developments. Applications like Stochos, Cosmos and CosmosF bring the stochastic event distribution models a step forward by means of controlling complexity and timbral space in continuum and by utilizing the modern programming facilities. Also the visualization aspect of complex sonic structures has not been left and some experiments are presented. Finally, a version of CosmosF application focuses on synthesizing macro-sound structures with certain ecological attributes to obtain perceptually interesting and compositionally useful results. The system, which delivers the sonic result is designed as a self organizing system. Certain principles of cybernetics have been critically assessed in the chapter in terms of interdependencies among system components, system dynamics and the system/environment coupling. It is aiming towards a self-evolution of an ecological kind, applying an interactive exchange with its external conditions. The goal is to formulate some new principles and present its sketches here by arriving to a network of concepts suggesting new ideas in sound synthesis.