In order to develop successful collaborative music systems a variety of subtle interactions need to be identified and integrated. Gesture capture, motion tracking, real-time synthesis, environmental parameters and ubiquitous technologies can each be effectively used for developing innovative approaches to instrument design, sound installations, interactive music and generative systems. Current solutions tend to prioritise one or more of these approaches, refining a particular interface technology, software design or compositional approach developed for a specific composition, performer or installation environment. Within this diverse field a group of novel controllers, described as ‘Tangible Interfaces’ have been developed. These are intended for use by novices and in many cases follow a simple model of interaction controlling synthesis parameters through simple user actions. Other approaches offer sophisticated compositional frameworks, but many of these are idiosyncratic and highly personalised. As such they are difficult to engage with and ineffective for groups of novices. The objective of this research is to develop effective design strategies for implementing collaborative sound environments using key terms and vocabulary drawn from the available literature. This is articulated by combining an empathic design process with controlled sound perception and interaction experiments. The identified design strategies have been applied to the development of a new collaborative digital instrument. A range of technical and compositional approaches was considered to define this process, which can be described as Adaptive Social Composition. Dan Livingstone

La composition musicale utilise de plus en plus les outils informatiques, mais la question de l'interprétation des pièces soit résoule. Dans le cas des pièces électro-acoustiques sur support, enregistrement d'une organisation temporelle de sons, l'exécution des oeuvres se restreint à leur diffusion. A la différence des pièces instrumentales, un interprète ne peut modifier certains paramètres musicaux lors de l'exécution. Nous cherchons à définir un système de composition et d'exécution de pièces interprétables, en nous focalisant sur les modifications de dates d'événements de la partition. Nous proposons un formalisme de partitions interactives utilisant la programmation par contraintes pour définir l'organisation temporelle et les limites de l'interprétation. Nous présentons un modèle de machine abstraite pour l'exécution des partitions, basée sur les réseaux de Petri et la propagation de contraintes. Enfin, nous exposons quelques applications du système. / Abstract

Orientador: Florivaldo Menezes Filho / Banca: Yara Borges Caznók / Banca: Eduardo Seincman / Banca: Paulo Roberto Ferraz von Zuben / Banca: Luciana Sayure Shimabuco / Resumo: Este trabalho trata da influência do pensamento eletroacústico sobre a obra para piano de György Ligeti do período de 1976 a 2001. Visamos a demonstrar nossa hipótese de que, embora distantes cronologicamente dos anos em que o compositor trabalhou no Estúdio de Música Eletrônica de Colônia, tais composições foram impactadas por essa experiência. Além disso, defendemos que este aspecto também resultou em novos estilemas pianísticos e, consequentemente, na expansão escritural do repertório para piano. Baseamo-nos em escritos de Ligeti (1958-1959, 1960, 1980, 1993, 1996), bem como nas ideias de Michel (1995), Toop (1999) e Delaplace e, por meio da análise dessas ideias e estudo do repertório composto por Ligeti no referido período, pudemos verificar que existe, de fato, uma relação estreita, apesar de não aparente, entre a experiência eletrônica deste compositor e sua escritura derradeira para piano / Abstract: This thesis discusses the influence of György Ligeti's electroacoustic thinking on his piano work from 1976 to 2001. Our goal is to demonstrate that the years when the composer worked at the electronic music studio in Cologne had a strong impact on his later compositions, even though these two periods are chronologically distant from each another. We also argue that this factor resulted in new stylistic elements and as a consequence in the scriptural expansion of his pianistic repertoire. On the basis of Ligeti's writings (1958-1959, 1960, 1980, 1993, 1996), as well as of Michel's (1995), Toop's (1999) and Delaplace's, and through an analysis of their ideas and a study of Ligeti's repertoire between 1976-2001, we were able to find that there is actually a veiled but close relationship between Ligeti's electronic experience and his later set of piano works / Doutor

Orientador: Florivaldo Menezes / Banca: Alexandre Roberto Lusqui / Banca: Sérgio Kafejian Cardoso Franco / Resumo: Esta pesquisa tem como principal objetivo elucidar como a estruturação espacial dos sons tem sido utilizada como uma importante estratégia de composição em obras eletroacústicas acusmáticas. Para isso, serão analisadas obras e escritos de alguns dos compositores que mais contribuíram para o assunto, apresentando tanto problemáticas gerais decorrentes da inserção do espacialidade na escritura musical, como técnicas de elaboração da espacialidade encontradas durante as análises das obras. / Abstract: The main purpose of this research is to shed light on how the spatial structuring of sounds has been utilized as an important compositional strategy on electroacoustic acousmatic pieces. For this purpose, compositions and writings from some of the main composers which have contributed to the subject will be analyzed, presenting both the general problematics occasioned by the insertion of spatiality in the musical thinking and elaborative process and the spatial elaborative techniques found during the analyses of the compositions. / Mestre

Os múltiplos trabalhos de sistemas multiagentes musicais realizados nos últimos anos demonstram o interesse crescente na pesquisa de sistemas de composição e de performance musical que utilizem a tecnologia de agentes computacionais, sendo que apresentam um interesse maior por aqueles sistemas que integram técnicas de composição algorítmica, componentes de vida artificial e interatividade. Observamos também que a maioria dos trabalhos existentes apresentam muitas limitações em termos de escopo e flexibilidade, normalmente apresentando codificação musical simbólica e a resolução de um único problema, sendo que a motivação é mais técnica do que musical. Nesse contexto, surgem arcabouços voltados à criação de sistemas multiagentes musicais, como o Ensemble e o Interactive Swarm Orchestra, oferecendo flexibilidade para a modelagem e implementação de sistemas desse tipo, diversificando tanto os tipos de aplicação, tendo um propósito composicional ou performático, como os tipos de codificação musical que podem ser utilizados. Partimos da aparição dessas ferramentas para estudar o agente musical a partir de uma perspectiva interna, focando nos seus raciocínios, que são processos que definem o comportamento do agente no ambiente virtual do sistema e que são fundamentais para determinar e melhorar o seu valor composicional. Os arcabouços estudados se diferenciam por permitir a utilização de áudio como possível formato de codificação musical, o aproveitamento da espacialização sonora e a exploração da interatividade nos aplicativos, seja esta apenas entre agentes computacionais ou entre agentes e usuários humanos. Pretendemos portanto, nessa pesquisa, abordar sistemas com essas características. Através de extensões nos arcabouços e estudos de caso com motivação estética pretendemos dar continuidade a esses projetos e ao mesmo tempo validar e divulgar a sua utilização entre os potenciais usuários das ferramentas, como compositores, músicos interessados em performance e outros entusiastas dos sistemas musicais interativos. / Multiple musical multiagent systems have been developed in the last years proving the increasing interest in composition and musical performance systems that exploit intelligent agents technology. Theres an special focus on systems that integrate algorithmic composition techniques, artificial life and interactivity. We can also observe that most of these existing projects show many flexibility and scope limitations, as they normally use symbolic musical notation and they solve a single issue or scenario, as well as they have a technical motivation rather than a musical one. In that context, some musical multiagent systems frameworks as Ensemble and Interactive Swarm Orchestra emerge, trying to help the modeling and development of this kind of musical systems, diversifying the applications\' types, as they can be composition problems or musical performances, and allowing the inclusion of other kind of musical content communication. Through these new tools we study the musical agent from an internal perspective, focusing on its reasoning components, processes that define the behavior of an agent on its system\'s virtual environment and that are essential to determine and improve its compositional value. The studied frameworks show unique features as they support audio as a possible musical notation format; they exploit sound spatialization and they work with interactivity in their applications, including agent-to-agent or human-to-agent interaction. We will explore this type of systems on this research. Through framework extensions and aesthetics-oriented study cases we pretend to continue these projects and validate them at same time. We also will contact potential users for these tools, as composers and musicians interested in performances or other musical interactive systems enthusiasts.

A ideia de se permitir que diversos músicos possam interagir remotamente utilizando-se de redes de computadores não é nova, mas nunca se popularizou. O que antes era limitado tecnologicamente devido às condições disponibilizadas por conexões de internet pela linha telefônica, hoje apresenta-se muito mais viável tecnicamente com a massicação da internet de banda larga, seja por cabo ou por tecnologias DSL. Apesar disso, encontrar um ambiente virtual em que a performance musical pareça completamente natural para o músico é uma das maiores diculdades nesta área. Embora a latência obtida na conexão entre computadores esteja vinculada principalmente à distância entre os usuários e à qualidade do serviço oferecido pelos provedores de internet, outros aspectos, como a largura de banda, podem ser controlados pelo software. Para lidar com as limitações de largura de banda no acesso à internet disponíveis comercialmente, um método de compactação de áudio eciente e que alie baixa latência algorítmica com alta qualidade sonora é imprescindível. Para evitar que atrasos muito grandes na transmissão do áudio impossibilitem uma interação musical entre os participantes, uma técnica em que a própria resposta sonora do instrumento seja atrasada localmente torna-se uma alternativa válida na busca de um ambiente para performances musicais via rede. Esta dissertação busca apresentar uma alternativa exível e de fácil utilização para que a realização de performances musicais distribuídas por usuários caseiros seja possível, mesmo que estes não tenham acesso a redes dedicadas para tal nalidade. / The idea of allowing several musicians to interact remotely using computer networks is not new but it never became popular. What was once technologically limited because of the conditions available through dial up internet connections is now much more technically feasible with the massication of the broadband internet, whether by cable or by DSL technologies. In spite of that, nding a place where the music performance feels completely natural to the musicians is still one of the biggest challenges in this area. Even though the latency obtained in the connection between computers is mainly linked to the distance between users and to the quality of the service oered by internet providers, others aspects, like the network bandwidth, can be controlled by software. To deal with the limitations on the internet bandwidth commercially available, an ecient audio coding method that has both low algorithmic latency and high sound quality becomes essential. To avoid letting large audio transmission delays make it impossible for players to have a real musical interaction, a technique where the musical instruments own feedback is locally delayed represents a viable alternative in search of a favorable environment for network music performances. This project aims to oer a exible and easy-to-use alternative so that it is possible for home users to be part of network music performances even if they do not have access to networks dedicated to this end.

A área de sistemas multiagentes é um promissor domínio tecnológico para uso em performances musicais interativas. Em trabalhos recentes, essa tecnologia vem sendo utilizada para resolver problemas musicais de escopo específico e alcance limitado, como a detecção de pulsação, a simulação de instrumentos e o acompanhamento musical automático. Neste trabalho, apresentamos uma taxonomia desses sistemas multiagentes musicais e uma arquitetura e implementação de um arcabouço computacional que generaliza os trabalhos anteriores e aborda problemas usuais como a sincronização em tempo real, a comunicação sonora e a mobilidade espacial dos agentes. Através do arcabouço, um usuário pode desenvolver um sistema multiagente musical focado em suas necessidades musicais, enquanto deixa grande parte dos problemas técnicos a cargo do arcabouço. Para validar o arcabouço, implementamos e discutimos dois estudos de caso que exploram diversos aspectos de um sistema multiagente musical, como a comunicação simbólica, a troca de áudio digital, o uso de trajetórias espaciais, a simulação acústica e conceitos de vida artificial, como códigos genéticos e reprodução, demonstrando a usabilidade do arcabouço em uma grande variedade de aplicações musicais. / Multiagent system technology is a promising new venue for interactive musical performance. In recent works, this technology has been tailored to solve specific, limited scope musical problems, such as pulse detection, instrument simulation or automatic accompaniment. In this work, we pre- sent a taxonomy of such musical multiagent systems, and an implementation of a computational framework that subsumes previous works and addresses general-interest low-level problems such as real-time synchronization, sound communication and spatial agent mobility. By using it, a user may develop a musical multiagent system focusing primarily in his/her musical needs, while leaving most of the technical problems to the framework. To validate this framework, we implemented and discussed two cases studies that explored several aspects of musical multiagent systems, such as symbolic and audio communication, spatial trajectories and acoustical simulation, and artificial life concepts, like genetic codes and reproduction, thus indicating the usefulness of this framework in a variety of musical applications.

Sistemas de acompanhamento musical automatizado são de grande utilidade como ferramentas didáticas. Com eles, um aluno de música consegue ensaiar uma peça musical sendo acompanhado pelo computador, com a liberdade de tocar na velocidade em que desejar e, além disso, de cometer erros acidentais ou desvios intencionais em relação ao esperado (definido em partitura). Um sistema de acompanhamento musical deve ter as habilidades de analisar a execução ao vivo de um músico (pré-processador da entrada), comparar os eventos recebidos com os de uma partitura pré-carregada (rastreador), gerar o acompanhamento conforme o andamento inferido (acompanhador) e sintetizar os sons relativos a esse acompanhamento (sintetizador). O trabalho apresentado neste texto consistiu em estudar diversas técnicas relativas ao problema de acompanhamento musical, implementar alguns algoritmos baseados na literatura abordada, validar a qualidade obtida com tais algoritmos e disponibilizar um sistema de código aberto modular com mais de uma alternativa de algoritmo para cada módulo. Além disso, foi desenvolvido um elemento adicional para o sistema - o MetaRastreador - que combina todas as técnicas de rastreamento implementadas, executando-as em paralelo e obtendo uma maior confiabilidade nas informações extraídas da entrada, considerando diversas opiniões diferentes sobre a posição do músico na partitura. / Automated musical accompaniment systems are very useful as didactic tools. With them, a music student can rehearse a musical piece being accompanied by the computer, with the freedom to play at the desired speed and, moreover, to perform accidental errors or intentional deviations from the expected (defined by a musical score). A musical accompaniment system should have the skills to analyze the live performance of a musician (input preprocessor), compare the events received with those of a preloaded score (matcher), generate the accompaniment according to the inferred tempo (accompaniment), and synthesize the sounds related to this accompaniment (synthesizer). The work presented in this text consisted of studying several techniques related to the musical accompaniment problem, implementing some algorithms based on the literature, validating the quality obtained with such algorithms, and providing a modular open source system with more than one alternative algorithm for each module. Furthermore, an additional element was developed for the system - the MetaMatcher - that combines all the tracking techniques implemented by running them in parallel and obtaining a greater reliability in the information extracted from the input, considering several different opinions about the position of the musician in the musical score.

This thesis traces the development of a number of mobile computer music systems and their use in ensemble percussion performances. The research is motivated by the challenges of working with laptop based computer music systems in ensemble situations. The aims were to develop elegant, portable, and flexible computer music tools, to make these tools accessible to other percussionists, and to discover the opportunities that they enable in performance practice.These aims have been explored through three musical projects for percussion and Apple's iOS devices: Nordlig Vinter, a suite of duo compositions; and two collaborative works, 3p3p and Snow Music developed together with two other percussionists.Articulated from a performer's perspective, this artistic research examines a number of software frameworks for developing mobile computer music applications. The development, rehearsal process and performances of the musical projects have been documented with video and audio recordings.An ethnographic investigation of this data has given insight into the limitations and affordances of mobile computer music devices in a variety of performance contexts. All of the projects implemented elegant computer music setups and the limited visual interfaces of the mobile devices demanded simple but clear interface design. In Snow Music in particular, "percussive" interaction with the mobile devices along with an improvised performance practice contributed to a collaborative development cycle. This process revealed some of the limits of expression with the computer sounds used and led to a very successful series of performance outcomes. / <p>Validerat; 20120614 (anonymous)</p>

O presente trabalho tem como objetivo apresentar uma revisão bibliográfica de alguns dos principais conceitos acústicos e psicoacústicos associados à audição humana já desenvolvidos na literatura, de Helmholtz aos dias atuais, com foco no órgão da cóclea, relacionando as áreas de física, neurociências e computação musical, bem como aplicações diretamente derivadas de tal revisão. A partir dos cálculos realizados por Couto (COUTO, 2000) de distribuição da pressão sonora no meato acústico externo, foi calculada a pressão sonora relativa e a impedância acústica ao longo do órgão coclear. Também é apresentado um algoritmo de minimização da dissonância sensorial baseado nos modelos de bandas críticas de Cambridge e de Munique. / The present work presents a literature review on some of the most important acoustical and psychoacoustical concepts associated to human hearing, from Helmholtz to the present day, focusing on the cochlea and connecting concepts of physics, neurosciences and computer music, as well as applications directly derived from such concepts. From the sound pressure distribution model developed by Couto (COUTO, 2000), the relative sound pressure and the acoustic impedance along the cochlea were calculated. An algorithm for minimizing sensory dissonance based on Cambridge and Munich models of critical bandwidths is also presented.