CAPITOLO 1
Introduzione
Con lo sviluppo tecnologico e l'apertura di ogni stazione di calcolo alla multimedialità ci si è trovati di fronte alla presenza di svariati tipi di file quali testi, fotografie digitali, sequenze video e brani musicali.
La crescente diffusione di Internet ha, inoltre, fatto sì che il trasferimento di questi dati fosse sempre più frequente e copioso. Ciò ha permesso, da un lato, lo scambio di informazioni a livello amatoriale e, dall'altro, ha proposto alle aziende un valido strumento per interagire con la clientela e per soddisfare le esigenze di coloro volessero accedere alle banche dati o agli archivi di strutture pubbliche e private.
Ci si è trovati progressivamente di fronte a nuove problematiche. Dalla necessità di archiviare (e quindi catalogare e comprimere) i dati, a quella di trasferirli in modo veloce ed economico attraverso la rete mondiale, a quella, infine, di effettuare ricerche sempre più precise e veloci, che tenessero conto del tipo di file in questione e che permettessero all'utente di interagire in un modo nuovo con il calcolatore.
E' ormai diffusissima la ricerca attraverso parole chiave; i motori presenti in Internet ci permettono di trovare quelle pagine che contengano una certa parola e, in più, ci suggeriscono altri siti che possano avere qualcosa a che fare con il concetto espresso
nella nostra ricerca; questo è un esempio di interrogazione "intelligente" che non tiene solo conto del nome del sito ma che si rivolge anche in modo diretto ai contenuti.
Riferendoci ad un file musicale, le interrogazioni possibili sono certamente quelle classiche: nome brano, autore, anno di pubblicazione, editore, ecc. ma anche quelle che coinvolgano direttamente la melodia. Potrebbe, infatti, essere utile al compositore, così come ad altri addetti ai lavori, reperire una partitura della quale si ricordi solamente una breve sequenza di note, o potrebbe essere interessante per l'amante di musica leggera visualizzare o stampare la partitura di una canzone conoscendone solo il ritornello.
In questo contesto si inserisce il progetto del Teatro alla Scala di Milano. Iniziato nel 1997, esso prevede la riorganizzazione e la digitalizzazione dell'archivio musicale contenente le rappresentazioni dal 1951 ad oggi. Il progetto, la cui realizzazione è stata affidata al LIM (Laboratorio di Informatica Musicale) presso il Dipartimento di Scienze dell'Informazione dell'Università degli Studi di Milano, consta essenzialmente di tre fasi: recupero dei materiali audio, creazione e sviluppo di una base di dati per la gestione delle informazioni, distribuzione dei contenuti via WEB.
Come verrà descritto in modo dettagliato nel capitolo 6, l'algoritmo di ricerca proposto in questo lavoro è diventato parte integrante del progetto del Teatro alla Scala di Milano fornendo, così, agli utenti un modo completamente nuovo di interrogazione di un archivio musicale.
Un'altra problematica da sempre esistita, e che trova indubbi vantaggi dall'analisi di similitudini musicali, è quella legata ai diritti d'autore. La possibilità di fornire in input una melodia ed ottenere in output il grado di "somiglianza" che essa ha con un'altra permette all'utente di conoscere in modo automatico l'eventuale possibilità di trovarsi di fronte ad una violazione del copyright. E' evidente che tale strumento non possa essere lo spartiacque tra legalità e plagio ma può fornire un'idea di come stanno realmente le cose.
Questo lavoro si pone l'obiettivo di ricercare contenuti musicali in database di partiture in forma simbolica e quindi, sostanzialmente, di confrontare due melodie attraverso il calcolo di un valore che rappresenterà la loro distanza.
E' evidente che con il crescere delle dimensioni e del numero dei file sia improponibile trattare questi tipi di dati solo come sequenze di byte ma si renda necessario considerare le caratteristiche proprie di un contesto musicale; ciò permette una ricerca più veloce, precisa, e facilita il reperimento di particolari strutture quali, ad esempio, le inversioni speculari.
Verranno, quindi, introdotte delle metriche specifiche per misurare le distanze tra morfologie musicali, percettive e compositive.
Queste tecniche, realizzate tramite funzioni, misurano la similitudine musicale. Ciò suggerisce che morfologie di diversi tipi possano essere organizzate in termini di distanze reciproche.
La misura di tali distanze coinvolge la creazione, il riconoscimento e l'analisi delle variazioni e delle trasformazioni di parametri morfologici; questi possono essere insiemi di altezze, durate, relazioni armoniche, e sequenze di valori legati al timbro.
Gli elementi di una morfologia, in sostanza, possono essere costituiti da qualsiasi parametro ai cui valori si possa assegnare un ordinamento.
In questo lavoro, ad esempio, accanto all'ampiezza degli intervalli tra eventi consecutivi (in termini di altezze e durate), è stata data importanza alla "direzione" seguita dalla melodia considerando il caso in cui i due eventi fossero l'uno maggiore, minore o uguale all'altro (altezza o durata). E' stata data, inoltre, una rilevanza notevole agli accenti che qui sono in grado di guidare la ricerca per aumentarne la precisione e la velocità.
In generale, comunque, i risultati di un approccio a livello morfologico possono essere utilizzati in diversi contesti; citiamo, ad esempio, l'analisi musicale di un brano con importanti implicazioni musicologiche e didattiche.
Nel capitolo 2 troviamo una descrizione delle metriche e degli intervalli che vengono utilizzati per il calcolo ponendo particolare attenzione alle definizioni.
Nel capitolo 3 vengono riviste le funzioni del capitolo precedente in un contesto prettamente musicale, viene posto l'accento sul comportamento da tenere quando si è di fronte a due frammenti di diversa lunghezza, viene spiegato il concetto di "peso" da attribuire alle altezze ed alle durate, viene evidenziata l'importanza della codifica degli accenti, sia come pattern per il windowing (tecnica per confrontare frammenti di lunghezza diversa), che come rappresentanti di eventi più "significativi", viene esposta la soluzione per superare il problema di eventuali picchi derivanti da imprecisioni presenti nei brani da confrontare (causate, ad esempio, da errori nel riconoscimento automatico delle note da un file audio).
Il capitolo successivo presenta l'architettura del programma, le strutture dati utilizzate ed i metodi per il loro trattamento.
Nel capitolo 5 vengono raccolti esempi significativi delle varie caratteristiche del programma (differenza tra le metriche, differenza tra le opzioni). Vengono inoltre riportati i risultati dei confronti tra frammenti noti di musica classica.
Il capitolo 6 è dedicato al progetto del Teatro alla Scala che verrà descritto brevemente. Qui verranno mostrati alcuni esempi dell'utilizzo dell'algoritmo di ricerca applicato all'archivio scaligero.
Le considerazioni finali e gli spunti per eventuali sviluppi futuri trovano posto nel capitolo 7.
Il lavoro si chiude con un appendice in cui vi è il manuale d'uso del programma e con la bibliografia.