Ultrazvukové hračky

Miha Ciglar / Ultrazvukové hračky

Miha Ciglar je slovinský hudobný skladateľ a výskumník v oblasti súčasných audiotechnológií. Ako absolvent Akadémie múzických umení a Technickej univerzity v rakúskom Grazi založil v roku 2008 Inštitút pre výskum zvukového umenia (IRZU). Je iniciátorom a kurátorom medzinárodného festivalu EarZoom, určeného pre súčasné zvukové umenie, ktorý sa koná každoročne v Ľubľane. V roku 2011 založil start-up spoločnosť Ultrasonic audio technologies, ktorá rozvíja širokú škálu produktov, vrátane hudobných kontrolerov založených na technológii bezkontaktnej dotykovej spätnej väzby. Ciglar je v súčasnosti predsedom Medzinárodnej konferencie pre počítačovú hudbu (ICMC) v Ľubľane.

Syntact™ je hudobné rozhranie alebo „hands-free“ ovládač využívajúci technológiu bezkontaktnej dotykovej spätnej väzby, ktorá je založená na ultrazvuku šíreného vzduchom. Prostredníctvom ultrazvuku s veľkým elektrickým nábojom sa vo vzduchu vytvára silové pole, ktoré je hmatateľné. Rozhranie umožňuje hudobníkom cítiť skutočný zvuk (jeho temporálnu a harmonickú štruktúru), zatiaľ čo počítačová vizualizácia interpretuje ich gestikuláciu, čím im umožňuje virtuálne formovať zvuk a de facto meniť jeho akustický vzhľad. Metóda generovania dotykovej spätnej väzby v multimediálnych aplikáciách bola prvýkrát navrhnutá Takayuki Hoshim. Hoshiho skupina vytvorila dotykový displej, ktorý je schopný doplniť holografické obrazy o hmatové vnímanie.

Syntact™ sa skladá zo 121 ultrazvukových snímačov usporiadaných na konkávne tvarovanom povrchu. Keďže vysokofrekvenčné tóny sú filtrované našimi ušami, ako aj hmatovými receptormi na našej koži, intenzita „hmatateľného“ zvukového výstupu je približne rovná vstupnému audio signálu. Akustická energia vytvorená ultrazvukovými snímačmi sa kondenzuje v ohnisku nad konkávnym povrchom. Zvuková energia sa sčítava v tomto bode a zvyšuje akustický tlak na maximum. Takto sa vytvára silné tlakové pole, ktoré vnímame hmatom. Toto pole je podobné frekvenčnej štruktúre a temporálno-rytmickým vlastnostiam počuteľného zvuku.

Syntact™ umožňuje hravú interakciu so zvukom. Preto je dôležitým komponentom jeho snímacia časť. Od roku 2010 prešiel Syntact™ viacerými úpravami, ktoré vyplynuli z testovania jeho možností v rámci živých autorských performancií. Použitie metódy computer vision bolo nevyhnutné kvôli okamžitej detekcii tvaru, pohybu a polohy ruky hráča. Pre čo najideálnejšiu vizualizáciu zvuku bolo nutné obmedziť tento snímací priestor a to aj s ohľadom na fakt, že najcitlivejšou oblasťou rúk sú práve končeky prstov.

Počas testovania Syntact™ sa ukázalo, že vytvorenie zaujímavej a rôznorodej zvukovej štruktúry v reálnom čase, kladie veľké nároky na užívateľa/hudobníka. Preto ďalšou úlohou bolo ponúknuť riešenie, kde snímanie a mapovanie ruky hráča bude čo najuniverzálnejšie, a nástroj bol atraktívny pre širokú skupinu užívateľov. Nastavenie snímacieho rozhrania je v súčasnosti založené na preddefinovanom, sofistikovanom mapovacom koncepte, ktorý umožňuje jednoduché a hravé generovanie zmysluplných zvukových štruktúr. Generovanie zvuku je založené na využití MIDI súborov užívateľa. Svojimi gestami môže hudobník spúšťať rôzne nástroje alebo ich skupiny. MIDI súbory v podstate iba definujú prítomnosť nôt v určitom čase, čo je podmienené kombináciou obrazových deskriptorov. Podľa veľkosti zvolenej mriežky časových jednotiek (napr. šestnástinové noty), je generovaný zvuk reorganizovaný v reálnom čase, za automatickej analýzy harmonických postupov vo vybranej MIDI skladbe. Výsledkom je hudobná štruktúra, kde sú výšky tónov vždy správne a prehrávané načas. Gestá rúk definujú dynamické varianty, časovú hustotu a niektoré základné harmonické zmeny v danej skladbe.


viac v ENTER+ / slovinsko