Plataforma Cygnus X-1

Plataforma de asistencia a la composición musical

Música y Fractales

1.0 Prefacio

Una fractal es un objeto matemático que encierra en sí mismo una proporcionalidad. Esta es la razón por la cual su traslado al ámbito compositivo garantiza un complejo orden susceptible de musicalizarse.

Sea como fuere, los resultados pueden seguirse a través de la partitura y comprobar cómo un imperceptible hilo formal recorre la obra así generada.

Primeramente queremos dejar claro que si lo que el lector está buscando es información acerca de las fractales, fórmulas, programación... siquiera una aproximación al fenómeno fractal, aquí no lo va a encontrar*; pero sí encontrará la explicación de una experiencia musical basada en las fractales, parte de un trabajo amplio en el campo de la composición que, tras más de una década de búsqueda, puede ahora detenerse un instante para reflexionar en estas líneas sobre el fruto conseguido.

Nuestro interés está centrado básicamente en la relación entre este tipo de objetos y los objetos puramente musicales, entendiendo por estos aquellos que subyacen en las relaciones de arquitectura musical (expresamente queremos excluir los fenómenos musicales físico-acústicos, aunque suponemos que existirán insospechadas relaciones también entre estos y los fractales...).

La división del presente trabajo no responde a un criterio de orden claro y conciso: está basado en la cronología de nuestra propia búsqueda, viajes de ida y vuelta por el mundo de las ideas, por los programas informáticos que hemos elaborado a lo largo de estos años para llevar a cabo aquellas, la rapidez en el cálculo a medida que la informática ha ido avanzando.....

Como alumno de Francisco Guerrero, Carlos Satué comienza a trasvasar los procedimientos compositivos llevados a cabo mediante papel, lápiz y calculadora (combinatoria, primeras experiencias con los fractales....), a pequeños programas escritos en lenguaje Basic, como ayuda inestimable para la elaboración de sus obras. Con el tiempo, conoce a Carlos Frías y entre ambos desarrollan un proyecto de elaboración de programas de asistencia a la composición. A medida que se avanzaba la propia combinatoria de herramientas informáticas abría un abanico de posibilidades no sospechado anteriormente. Describir estas herramientas, será gran parte del presente escrito.

Todas la imágenes del presente trabajo han sido confeccionadas con la ayuda de programas propios, excepto las que se han efectuado con los de libre uso en la Web.

*Existe un amplísimo abanico de libros, programas, vídeos, etc. que tratan sobre el fenómeno fractal; igualmente, en la Web puede encontrarse grandísima variedad de información al respecto.

1.1 Introducción

Desde su aparición, los fractales han ido alimentando un sinfín de campos del conocimiento. Sus aplicaciones no han hecho sino aumentar con el paso del tiempo. A la vez que este vasto campo crecía auspiciado por los aumentos de potencia de cálculo de las computadoras, se auto-alimentaba a sí mismo con los hallazgos que iban engrosando la lista de monstruos.

Desde las primeras manifestaciones, el arte estuvo tratando de transvasar materiales e ideas elaborando finalmente un “arte de los fractales” dada la enorme belleza que encierran muchas de sus imágenes.

Centrando poco a poco el problema hacia el campo musical y desde nuestra búsqueda de modelos compositivos coherentes, debemos pensar que una imagen fractal es la representación de una ecuación iterante la cual encierra en sí misma una cierta clase de proporción u orden, lo que nos hace pensar que es armónica (“que encierra proporción”). Nos podrá gustar más o menos pero es fruto de una semilla que predetermina una estructura con manifiestas relaciones internas. Un sistema de proporciones en el que cada línea está en su sitio, cada punto ocupa su lugar. En dependencia de ciertos parámetros circunstanciales como los relativos al color, podrá tomar un aspecto u otro pero su arquitectura permanece.

Una vez aceptada la “armoniosidad” de la imagen y presuponiendo el inmenso potencial de la misma, debemos pensar cómo podemos atrapar algo de allí y llevárnoslo a nuestra partitura para operar con ella como si fuese un tema musical, un tipo de material, una arquitectura musical o como quiera llamársele según nuestros propósitos. No es sencillo, en absoluto; por lo que comentaremos más adelante. Una imagen fractal de calidad contiene habitualmente millones de colores. Si en cualquier estructura de la imagen que deseemos atrapar elegimos un solo color, se escurre entre los dedos de nuestras manos como granos de arena.

Un solo color en imágenes de calidad, la mayoría de las veces nos devuelve tan sólo puntos dispersos en el espacio (imagen 2). Si queremos asir alguna estructura completa debemos utilizar miles de colores; pero entonces el problema es de otra índole: tenemos demasiados elementos de partida, demasiada complejidad, miles de tonos de significado.... rápidamente hay saturación de los umbrales de percepción y es prácticamente imposible trabajar con ello.

Como solución práctica se utiliza la compresión del número de colores (aunque no es gratis). Los miles o millones de colores de la imagen inicial, son reducidos a una resolución de 250 o menos tonos de color. Ello sí que nos permite extraer muy fácilmente objetos de la imagen y pasarlos a nuestro plano musical. Parece simple; sin embargo tenemos la primera sorpresa cuando contemplamos la imagen comprimida (Imagen 3). Toda la magia que despertaba en nosotros la imagen original ha desaparecido teniendo en su lugar una caricatura de la misma, la cual nos deja de interesar en el acto. Y entonces nos encontramos en el escurridizo juego que proyectan los fractales: algo tan sencillo de partida, que genera las más complejas formas y nosotros, en medio de semejante espectáculo, sin poder llevarnos nada. Si queremos todo, perecemos entre los millones de puntos de colores y si simplificamos, la solución deja de interesarnos. No tenemos más opción que buscar soluciones intermedias o bien imágenes en el juego de la simplificación que contengan todavía algo que nos atraiga y de las que podamos extraer partes interesantes y significativas. Al final, con grandes dosis de paciencia, podemos conseguir nuestros objetivos (Cuadro 2).

Para poder llevar acabo el transvase de las estructuras procesadas de la imagen fractal al plano musical, hemos desarrollado un software especial, basándonos siempre en soluciones sencillas, para intentar atrapar aquello que la imagen nos enseña y a la vez nos niega. Las herramientas están basadas en principios sencillos. Según los diversos tipos de lectura que efectuemos arrancaremos de la imagen unos u otros objetos, y los mismos provocaran situaciones diferentes en el futuro. En todo caso la donación de material que nos brinda la imagen sigue siendo abrumadora y serán nuestra experiencia y autocontrol quienes regulen el flujo del mismo (todo parece bonito e interesante pero al final tenemos miles de curvas y puntos que no seremos capaces de manipular...).

Es importante, antes de comenzar a llevarnos estructuras de la imagen, el hacer un estudio previo de la misma. Para ello disponemos de herramientas que nos permiten descomponer la imagen en cada uno de sus colores (recordemos cuando se comentó, que era prácticamente imposible trabajar con millones de colores). En este tipo de visualizaciones parciales nos centramos en los colores que proyectan formas atractivas para nosotros. Otra visión es la de los contornos que dichas imágenes proyectan, llegando en alguna ocasión a ser la producida por estos de mayor interés (Cuadro 3).

1.2 Estudio de los colores y contornos de la imagen seleccionada

Los distintos objetos que nos brinda una imagen pueden ser útiles para un sin fin de parámetros, desde una simple línea melódica, pasando por estructuras de tipo medio, hasta la forma global de la pieza que se va a elaborar. La experiencia acumulada a lo largo del tiempo, nos ha hecho ver que las arquitecturas que proyectan los colores (más gruesas), servirán mejor para alimentar un gran numero de voces. Por el contrario, al ser los contornos mucho más finos resultarán de mayor interés como curvas lineales para un solo instrumento.

Tras el estudio previo de la imagen de origen y con la ayuda de las herramientas informáticas creadas a tal efecto, nos decidimos por un número determinado de colores y contornos que serán los futuros elementos de construcción para la pieza. Una vez que sabemos qué queremos llevarnos pasamos al intento de conseguirlo, porque no siempre será posible. Para hacerlo, se dispone de un sin fin de filtros que iremos comentando más adelante, al igual que un determinado número de funciones que provocan diferentes tipos de lectura. La combinatoria de unas cosas y otras servirá para dar con lo deseado en una gran mayoría de las veces.

El procedimiento es el siguiente: en un plano virtual se encuentra la imagen fractal y en otro plano de igual naturaleza tenemos la codificación de la partitura en forma de papel milimetrado. La dirección vertical en el plano 1 representaría las distintas alturas, tomando como nota más grave la base de la imagen; la línea horizontal representaría cada una de las unidades temporales. En el plano 2 la vertical representaría cada una de las voces y la horizontal, al igual que en el plano 1, la línea temporal donde cada paso sería una figura mínima (por ejemplo, de semicorchea). El plano de la imagen origen contiene un número de cuadros (X,Y) más la información del color. El plano de la partitura en código contiene el número de voces (una por cada línea horizontal), un número de casillas como unidades mínimas y también un color (la utilidad de este será variable: tipo de material, subarquitecturas especiales u otros...). Llamaremos plano 1 (P1) al de la imagen fractal origen y plano 2 (P2) al de la partitura codificada.

Las dimensiones del P1 responden a una lógica musical presupuesta de antemano que tiene que ver con el estándar MIDI. En los sistemas MIDI, las alturas están reguladas por valores numéricos que van desde 1 a 127, valores que sobrepasan en ambos extremos la tesitura total de la orquesta. Sin embargo, razones puramente técnicas de programación nos decantaron por esta división. Si el valor más alto lo multiplicamos por dos, el resultado nos da una altura límite de 254 para P1, valor máximo que nos ofrecerá la posibilidad de trabajar con cuartos de tono.

Antes de realizar cualquier traspaso de material del P1 al P2 debemos seleccionar un determinado número de voces a las que pasaremos aquello que arranquemos del P1. Hablamos de voces desde el punto de vista clásico, pero éstas podrían considerarse instrumentos con un determinado número de polifonía de partida controlable en esta fase. De este modo el reparto de lo trasvasable sería distinto.

La selección de voces-instrumentos determina el reparto de lo que se trasvasará del P1 al P2. Siempre se trabaja con mucho más espacio horizontal (tiempo) y un mayor número de voces que las necesitadas para la pieza, de modo que nuestro P2 viene a comportarse como si de una pizarra electrónica se tratase, pudiendo retener toda la información que deseemos para ser utilizada en el futuro

1.3 Diversos tipos de lectura en el P1

1.3.1. Alturas - Colores --> Altura - Duración

Existen múltiples tipos de lecturas y en función de los mismo será posible extraer diferente información del P1. El más sencillo sería la lectura por colores. Seleccionando un determinado número de colores, se encuadra una zona Lectura de una fractal por coloresdel P1 tomando una posición X e Y de inicio y otra de final, y aquellos puntos cuyos colores correspondan a los seleccionados serán tomados desechando el resto. Esta información se trasvasa al P2 a partir de un punto de inicio ( X ) concretado por nosotros. Este sistema almacena sólo los puntos del P1 (que serán alturas en el P2) cuyos colores han sido invocados y así, cuando lee, supongamos en la línea primera del P1 un punto vacío o de un color no solicitado, busca en su inmediata posición de Y, en este caso Y2, para ver si existe otro punto de los invocados; si no es así, buscará en el siguiente, Y3, etc. Cuando aparece un punto de los solicitados, se trasvasará al P2 en forma de altura y en el orden correspondiente a partir del punto X y de la primera de las voces que conforman la selección previa de las mismas. El material no deseado no debe ser trasvasado al P2 como puntos vacíos De este modo se consigue ahorrar mucho espacio y condensar en pocas voces del P2 mucho material del P1. (Cuadro 4)

1.3.2. Alturas - Contornos --> Altura - Duración

Un tipo de lectura similar al de colores es el llevado a cabo con los contornos de los mismos. Como hemos comentado antes, este tipo de material es ideal para líneas filiformes. (Cuadro 5). Lectura de contornos de una fractalJugando con los colores seleccionados, voces y contornos, pueden lograrse magníficos resultados. Pero muchas veces no conseguiremos llevarnos aquello que deseamos; para ello, se han desarrollado algunas herramientas como por ejemplo la de “líneas de exclusión”: una vez seleccionados los colores, además del punto de inicio y final de la copia del P1, podremos recortar una determinada área de trabajo excluyendo rincones que no nos interesan. La lectura de la copia comenzaría de arriba abajo, o de abajo a arriba (según nuestros deseos). El recortado permite adentrarnos en estructuras que son de nuestro interés, desechando otras que estaban en el rectángulo de selección de inicio. Según efectuemos la copia de arriba abajo o de abajo a arriba obtendremos resultados completamente distintos. Este tipo de procedimiento de trasvase, hace que notas repetidas en la misma voz y de igual color (de igual procedencia) se sumen y, con ello se produzcan notas de diferente duración. (Cuadro 6, figuras 2 y 6)

1.3.3. Alturas – Colores --> Estructura // Alturas – Contornos --> Estructura

tro tipo de lectura muy distinto sería el considerar cada línea del P1 y trasladarla literalmente al P2. Supongamos que la línea primera del P1 (nota más aguada) soporta la misma nota aunque esté compuesta de diversos colores; Acotacion de territorio extraida de imagen fractalesto se trasvasa, por ejemplo, a la voz 5 del P2. El resultado es una sola nota con diferentes duraciones (recordemos que las de igual color son sumadas) a lo largo de una misma voz. Este tipo de trasvasado puede resultar extremadamente útil para procedimientos de arquitectura exclusivamente (acotaciones del territorio en función del color o bien “estructuras huecas”). Este procedimiento de lectura puede hacerse tanto desde los colores como desde los contornos, dando resultados completamente diferentes. Al igual que en los procedimientos de lectura anteriores, mediante sencillas herramientas es posible convertir un pequeño registro del P1 en estructuras de índole mayor así como lo contrario, es decir, partir de una gran estructura del P1 y achatarla y amoldarla a nuestras necesidades. Debemos pensar que en el procedimiento de trasvase podemos sumar o fundir diferentes colores y con ello producir distorsiones del material inicial.

1.3.4. Color --> Altura línea a línea

Otro tipo de lectura es darle al color, aparte de un significado de procedencia (material), otro de altura. Es como si estuviésemos mirando la imagen desde lo alto y los distintos colores produjesen valles y picos (graves-agudos) siendo el número de color el que confiere la altura y no la propia posición de Y. Con esta lectura, los resultados obtenidos son completamente distintos de los anteriores: es curioso observar que las imágenes captadas mediante este procedimiento semejen a las producidas por los sonogramas, con sus diferentes espectros armónicos.

Como podemos intuir, según la estrategia utilizada en la selección de voces, colores, contornos, fusiones, recortes, y demás parámetros descritos, los resultados del trasvase de lectura serán altamente divergentes. Todos estos procedimientos producen vértigo y hacen falta, a parte de la experiencia en su manejo, altas dosis de autocontrol para no comenzar la obra con el “todo” y ser víctimas del propio material.

1.4. Diversas técnicas de manipulación con el material obtenido

Fractal Image

Muchas de ellas, son clásicas; otras, nuevas. Algunas son aplicables a la vez que se produce el trasvase estructural del P1 al P2; otras necesitan otros tipos de procedimientos.

- Filtros a partir de los colores: suprimiendo masa sonora de un determinado color damos porosidad a la estructura, de modo que una arquitectura que contuviese 3 colores daría 7 posibilidades de variación a través del enmudecimiento de algunos de ellos.

- Tinciones temporales: ciertos colores pueden ser tintados temporalmente con el objeto de filtrar algún procedimiento y evitar que este actúe sobre los demás. Posteriormente se recuperaría el color inicial.

Fractal Image

- Las transposiciones en altura y espacio desde X y desde Y (las clásicas retrogradación e inversión, y las menos clásicas inclinación y giro, así como las contracciones y dilataciones en un sentido y en otro [altura y duración]), pudiéndose efectuar en el porcentaje deseado (no como lo sistemas clásicos que trabajaban al doble, a la mitad, etc). Esto lo veremos más adelante, en las transformaciones del plano a través de las Funciones Iteradas. En las inversiones es posible controlar el eje de rotación con lo cual podemos efectuar inversiones pivotando sobre un eje de bornes de igual altura, e inversiones en las que los bornes pueden tener diferentes alturas con la consiguiente inclinación de la arquitectura seleccionada.

- Otros procedimientos son el quebrar una nota larga en otra serie de cortas que obedecen a un patrón numérico determinado.

- Intermodulación de imágenes: una imagen, llamémosla A, es capaz de transformar otra imagen (en este caso B). Los distintos parámetros de ambas imágenes, pueden interrelacionarse dando así un gran número de posibilidades de nuevas formas en relación.

- Reintroducciones (sustituciones, según se vea): una secuencia determinada de notas se introduce en el espacio de una nota larga, sustituyendo ésta por aquella (y respetando o no los distintos colores de material).

- Herencia: podemos dotar a una secuencia o frase con diversos atributos (fraseos, articulaciones, expresiones...) que luego serán conservados en cualquier transformación.

- Transformaciones con técnica de IFS: este tipo de técnica puede resultarnos altamente compleja. Algunas de las técnicas nombradas anteriormente pueden llevarse a cabo perfectamente mediante el uso de IFS. Más adelante, dedicamos un capítulo al estudio del mismo.

1.5. A manera de epílogo

Este tipo de estructuras podrían ser aplicables en cada uno de los niveles en los que estemos trabajando, sea la forma general, formas intermedias, formas provenientes de pequeñas estructuras reintroducidas dentro de sí mismas hasta un número determinado de veces, simples planteamientos generales previos, micro-estructuras... por lo que no debemos prejuzgar banalmente los procedimientos puesto que, con los visto hasta ahora, es posible llegar a vastísimos resultados. Por otro lado, la combinatoria de herramientas (muchas de ellas todavía no comentadas) asegura una variabilidad tal que es posible preservar lo que podríamos llamar el “estilo personal” dentro de la utilización de procedimientos semejantes.

Por otro lado, puesto que el sistema es capaz de leer todo tipo de plano, cualquiera que sea el procedimiento matemático utilizado o de otra índole que genere imágenes, líneas, puntos, etc. y sean plasmadas en un plano, será pues susceptible de ser leído por los programas y utilizar las funciones descritas anteriormente, así como otras... algunas de ellas, mencionadas más adelante.

Apéndices

Acerca de los autores

Carlos Satué y Carlos Frías se conocen en 1989, cuando aquel toma como alumno a este. Tras largas conversaciones en las que se habla del fenómeno compositivo y de los cálculos elaborados para ello, va surgiendo la idea y la necesidad de pasar la tediosa labor de los cálculos al ordenador, con pequeños programas específicos y puntuales para cada obra. Con el tiempo y también con el método cada vez más afianzado, comienzan a trasvasar no sólo los cálculos sino también el propio método, con programas cada vez más complejos y en los que reflejan virtualmente la “mesa de trabajo” con la que hasta entonces contaban. Han pasado 15 años y la labor de búsqueda no ha cesado todavía (ni creemos que lo haga...). Existe a día de hoy una plataforma de programas con las que se puede trabajar desde el plan general de la obra hasta los pequeños detalles. La búsqueda es continua, y nuevas aplicaciones van siendo añadidas conforme, después de apasionadas charlas, se llega a una posible y futura nueva herramienta