The role of music in the Flying Cities project

Flying Cities are self-enclosed organisms. They thrive on and generate everything out of their own resources. Scientists have—anticipating travel to far-way planets and solar systems—devised systems of perfect equilibrium such as the Arizona Biosphere II, a huge hermetically sealed biotope that consists of several landscapes with their specific fauna and flora.
While Flying Cities are a utopian invention based on the ideas of Russian futurism—to this date only realized by Hollywood’s film studios—they may once become a necessity as the liveable zone of our solar system will inevitably shift outwards, the expanding sun ultimately frying the earth and evaporating its oceans. Therefore, they ought to be a hospitable places—places where humans can survive with their specific needs; places that allow for communication, trade, love, entertainment, nourishment, death and development.

Die Rolle der Musik im Flying Cities Projekt

Fliegende Städte

Fliegende Städte sind in sich abgeschlossene Organismen, die, um zu gedeihen nicht nur ihre eigenen Ressourcen verbrauchen, sondern diese auch erzeugen. Wissenschaftler haben, Reisen nach fernen Planeten vorwegnehmend, Systeme im vollkommenen Gleichgewicht entwickelt, wie etwa das Arizona Biosphere II, ein hermetisch  abgeschlossenes Biotop, das aus verschiedenen Landschaften mit eigener Fauna und Flora besteht .
Obwohl Fliegende Städte utopische Gedankenspiele darstellen und bis dato nur in den Hollywood Filmstudios realisiert worden sind, so werden sie doch eines Tages eine Notwendigkeit werden, da die bewohnbare Zone unseres Sonnensystems sich unweigerlich nach außen verschieben wird, wenn durch die  Expansion der Sonne, die Erde erhitzt wird und ihre Ozeane verdampfen. Daher werden wir bewohnbare Plätze außerhalb unserer Erde erschaffen müssen – Plätze, an denen Mensche mit ihren Bedürfnissen leben und überleben können; Plätze, die Kommunikation, Austausch, Liebe, Unterhaltung, Ernährung, Tod und Entwicklung garantieren.

 

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Autopoiesis

Self-organizing processes are called autopoetic. Devising rules that mimic genetic evolution has intrigued computer science: genetic algorithms can be used to build better electronic circuits or improved tools that build themselves. Self-generating principles are also applied in the music of Flying Cities, where the music is created out of the raw material of speech, or to be more precise, out of Elisa Zurlo’s reading of poems by Russian futurist Velimir Khlebnikov whose onomatopoetic qualities open the door to the realm of music.

Autopoese

Selbst organisierende Prozesse werden autopoetisch genannt. Informatiker waren immer von den Möglichkeiten begeistert, Regeln zu entwerfen, mit denen sich die genetische Evolution nachahmen lässt: Genetische Algorithmen werden genutzt um effizientere elektronische Schaltkreise zu entwickeln oder verbesserte Werkzeuge, die in der Lage sind sich selber zu bauen. Solche selbst generierende Prinzipien kommen auch in der Musik von Flying Cities Projekt zur Anwendung, in welchem die Musik aus dem Rohmaterial der Sprache, oder um genauer zu sein, aus Elisa Zurlos Vortrag der Gedichte des russischen Futuristen Velimir Khlebnikov erzeugt wird. Diese Gedichte öffnen selbst schon durch ihre klangmalerischen Qualitäten die Tür zur Musik.

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Speech and music

Speech and music are distinct acoustic phenomena, which, under normal circumstances, are processed in different parts of the brain. Yet they are made of the same materials: harmonic spectra, that make up vowels and most instrumental sounds, as well noises and inharmonic spectra that are associated with consonants and percussive instruments. Rhythms and emphases determine the meaning of sentences and music phrases, and it comes as no surprise that a phrase is rarely longer than a spoken sentence or half-sentence. Nevertheless, there is also one major difference between the two: music can be polyphonic with simultaneous threads of musical lines weaving the most harmonious textures, something that simultaneous narration obviously can’t achieve. Music tends to be based on regular pulses (meter) and a consistent set of frequencies (tunings and scales), whereas in speech pitch fluctuates quickly and rhythms are irregular.

Sprache und Musik

Sprache und Musik sind unterschiedliche akustische Phänomene, die unter normalen Umständen in verschiedenen Bereichen im Gehirn verarbeitet werden. Dennoch bestehen sie aus demselben Material: Harmonische Spektren,  aus denen die Vokale und die meisten instrumentalen Klänge bestehen, sowie Geräusche und inharmonische Spektren, die sich mit Konsonanten und perkussiven Instrumenten in Verbindung bringen lassen. Rhythmen und Betonungen bestimmen die Bedeutung sowohl von gesprochenen Sätzen als auch von musikalischen Phrasen. Daher nimmt es kaum Wunder, dass eine Phrase selten länger ist als ein gesprochener Satz oder Halbsatz. Trotzdem gibt es auch große Unterschiede zwischen beiden Welten: Musik kann polyphon sein und mit gleichzeitigen linearen Abfolgen doch eine äußerst harmonische Textur weben –  was von gleichzeitigem Sprechen kaum behauptet werden kann. Musik verwendet meist gleichmäßige Pulse (Metren) und einen wenig veränderlichen Vorrat an Frequenzen (Stimmungen und Skalen), während bei Sprache die Tonhöhe fluktuiert und die Rhythmen eher unregelmäßig sind.

 

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Composition in real time

In Flying Cities, text is translated into music by successive and reiterative processes such as time-stretching, modulation, filtering and sampling that alter the timing and harmonic structure of speech. Melodies and rhythms are then generated in real time by algorithms operating on these modified speech sounds. What is more, musical textures are created by the simultaneity of several harmonically controlled layers. The audience will be able to witness these transformations as well as influence them by their own very presence: a separate computer programmed by Sébastien Lasserre will monitor the installation space and categorize the sounds produced by the visitors which, in turn, will used to set the parameters of the generative processes.  Finally, the results, which span the continuum between original text and music, are projected by a multi-channel sound system consisting of six loudspeakers. This completes the chain of processes, which will make up the musical biosphere of Flying Cities—a self-replicating, self-sustaining organism of sound.

Komponieren in Echtzeit

In Flying Cities wird gesprochener Text durch sukzessive und iterative Prozesse wie Zeitdehnung, Modulation, Filtern und Sampling, die die Zeit- und harmonische Struktur von Sprache verändern, übersetzt. Melodien und Rhythmen werden in Echtzeit durch Algorithmen erzeugt, die sich wiederum dieser veränderten Sprachklänge bedienen. Musikalische Texturen werden außerdem durch die Gleichzeitigkeit mehrerer harmonisch kontrollierter Schichten kreiert. Das Publikum wohnt diesen Transformationen bei und beeinflusst diese durch seine Anwesenheit, indem ein separater von Sébastien Lasserre programmierter Computer den Raum der Installation überwacht und die Laute der Besucher kategorisiert. Diese Laute verändern wiederum die Parameter der generativen Prozesse. Schließlich wird das Resultat, ein Kontinuum zwischen Originaltext und Musik durch den Einsatz von sechs Lautsprechern verklanglicht. So entsteht aus einer Folge von Ableitungen die musikalische Biosphäre von Flying Cities – ein sich selbst vermehrender, selbst erhaltender Organismus aus Klang.

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Technicalities

All programming was done in MAX/MSP—a graphical programming environment created by Miller Puckette and David Zicarelli and marketed by Zicarelli’s company Cycling ’74.
This environment enables musicians and multimedia artists to create highly customized computer programs simply by patching together preprogrammed modules. MAX/MSP comes with dozens of modules and can be easily expanded by third-party developments such as Tim Place’s “Tap Tools” or Miller Puckette’s “fiddle~”.  The Flying Cities music program consists of three functional units: an input unit that receives and analyzes data from the outside world via a network connection using the Open Sound Control protocol, a generative unit that operates on Elisa Zurlo’s speech and an output unit that uses spatialization to create independent trajectories for each layer of sound. It runs on a gigahertz dual-processor PowerMacintosh with an RME Hammerfall DSP multi-channel sound card.

Technik

Die Programmierung erfolgte mit Max/MSP – einer grafischen Programmierumgebung, die von u.a. Miller Puckette erfunden wurde und von David Zicarrelli und serner Firma Cycling ’74 weiter entwickelt und vertrieben wird.
Diese Umgebung ermöglicht es Musikern und Multimediakünstlern auf ihre Bedürfnisse zugeschnittene Programme zu bauen, die durch das Verbinden vorprogrammierter Modulen entstehen. Max/MSP enthält Dutzende solcher Module und kann leicht durch Entwicklungsbeiträge Dritter, etwa Tim Places “Tap Tools” or Miller Puckettes “fiddle~” erweitert werden. Das Computerprogramm für Flying Cities besteht aus drei funktionellen Einheiten: 1. einer Eingabeeinheit, die Daten über eine Netzwerkverbindung aus der Außenwelt empfängt und analysiert, 2. eine Generatoreinheit, die Elisa Zurlos Sprache transformiert, sowie 3. eine Ausgabeeinheit, die unabhängige Raumbewegungen für jede Klangschicht ermöglicht. Es läuft auf einem Gigahertz Apple Macintosh G4-Computer mit einer RME-Hammerfall Mehrkanal-Audiokarte.