Nella musica, il termine, “portamento”, usato da centinaia di anni, indica quell’effetto di “scivolamento” di una nota da un certo tono a un tono più basso o più alto senza alcuna soluzione di continuità. Solo gli strumenti che possono variare di tonalità in modo continuo – come la voce umana o gli strumenti a corda e i tromboni – possono ottenere questo effetto.
Ora uno studente del MIT ha inventato un nuovo algoritmo che realizza un “effetto portamento” tra due segnali audio in tempo reale. Negli esperimenti, l’algoritmo ha unito alla perfezione varie clip audio ottenendo, per esempio, una nota di pianoforte che “scivola” in una nota cantata da una voce umana, oppure una canzone che si fonde in un’altra. L’articolo che descrive l’algoritmo ha vinto il premio “best student paper” alla recente International Conference on Digital Audio Effects che si è tenuta del Regno Unito.
L’algoritmo si basa sul “trasporto ottimale”, un problema di ambito geometrico in cui si studiano i modi più efficienti per spostare oggetti – o punti dati – tra configurazioni multiple di origine e destinazione. Formulato nel XVIII secolo, il trasporto ottimale è stato applicato in fluidodinamica, per l’allineamento delle immagini, la modellazione 3D, la grafica computerizzata e altro ancora.
Trevor Henderson, l’autore dell’algoritmo, ha applicato il trasporto ottimale all’interpolazione dei segnali audio, ossia alla fusione di un segnale in un altro. L’algoritmo funziona prima spezzando i segnali audio in brevi segmenti e successivamente trova il modo ottimale per spostare le tonalità di ciascun segmento alle tonalità dell’altro segnale, in modo da arrivare a quella regolare scorrevolezza tipica dell’effetto portamento. L’algoritmo include anche tecniche specializzate per mantenere la fedeltà del segnale audio durante la transizione.
“Ho utilizzato il trasporto ottimale per determinare come correlare le tonalità di un suono alle tonalità nell’altro”, spiega Henderson, che è, tra l’altro, organista di formazione classica che abitualmente suona anche musica elettronica ed è stato un DJ su WMBR 88.1, la stazione radio del MIT. “Se l’algoritmo sta trasformando un accordo in un accordo con una diversa armonia, o con più note, per esempio, le note si divideranno dal primo accordo e troveranno una posizione in cui scivolare senza soluzione di continuità nell’altro accordo”.
Secondo Henderson, si tratta di una delle prime tecniche di applicazione del trasporto ottimale alla trasformazione dei segnali audio. L’algoritmo è stato già usato per costruire apparecchiature che passano senza soluzione di continuità tra le canzoni di un programma radiofonico e i DJ potrebbero anche usare l’attrezzatura per passare da una traccia all’altra durante le esibizioni dal vivo. Inoltre, altri musicisti potrebbero usarlo per fondere strumenti e voce sul palco o in uno studio di registrazione.
