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UPIC

Au milieu des années 1970, Xenakis a commencé à développer le système UPIC, un système informatique musical utilisant une surface de dessin comme dispositif d’entrée numérique : les dessins réalisés sur une tablette de type CAO (conception assistée par ordinateur) pouvaient être transformés en sons grâce à une interface logicielle, un processeur dédié et un convertisseur numérique-analogique. L’UPIC (Unité Polyagogique Informatique du CEMAMu [Centre d’Études de Mathématique et Automatique Musicales]) représentait une approche plus intuitive et interactive de la synthèse sonore numérique que celle que Xenakis avait esquissée plus tôt, avec sa synthèse stochastique (tout un ensemble d’algorithmes de synthèse sonore directe basés sur la stochastique et la théorie des probabilités) (Xenakis 1992, 242-254.

Bien que parfois qualifié de “sans précédent”, l’UPIC n’était en fait pas le tout premier cas de synthèse sonore à l’aide de méthodes graphiques. Il y eut plusieurs tentatives antérieures, notamment la Free Music Machine de Percy Grainger (dispositifs électromécaniques, fin des années 1940), le Compositron d’Osmond Kendall (années 1950) ou le Convertidor Gráfico Analógico de Fernando von Reichenbach (ce dernier a été construit au Laboratorio de Musica Electronica à Buenos Aires à la fin des années 1960 et permettait des contrôles rudimentaires mais efficaces à l’écran de modules de synthétiseurs Moog). Des développements de musique assistée par ordinateur partageant une telle approche avaient été réalisés en Amérique du Nord (à l’Université d’Ottawa et aux Bell Telephone Labs, New Jersey) peu de temps avant que Xenakis n’entreprenne le projet UPIC. Cette liste de précédents historiques s’allongerait encore si l’on y ajoutait les méthodes de synthèse optique (sur film) développées en Union soviétique et ailleurs, même avant la Seconde Guerre mondiale.

Ces projets pionniers ne doivent cependant pas faire oublier les particularités du système UPIC et le grand intérêt qu’il a suscité en tant qu’outil de création. L’approche inhabituelle adoptée avec l’UPIC semblait en effet très appropriée pour un compositeur plaçant la musique et l’architecture au centre de sa pratique créative. Dans le cadre des activités d’éducation musicale soutenues par le CEMAMu, Xenakis invitait régulièrement des jeunes et des non-spécialistes à utiliser l’UPIC pour se familiariser avec les notions d’acoustique et de musique (Nelson 1997 ; Deprés 2020).

Le premier prototype complet de l’UPIC date de 1977 et est l’aboutissement des efforts entrepris quelques années auparavant avec Patrick Saint-Jean, un jeune ingénieur intéressé par le potentiel que les nouveaux mini-ordinateurs de l’époque ouvraient à l’interaction homme-machine (Saint-Jean 1977). Le prototype de l’UPIC fonctionnait avec un mini-ordinateur Solar 16-40. Bien que le processus de synthèse sonore ne soit pas encore en temps réel, l’interface graphique permettait au moins de préparer et de traiter les données d’entrée de manière plus directe et interactive. A cette époque, l’équipe technique du CEMAMu comprenait également Cornelia Colyer et Guy Médigue, mais les développements importants de l’UPIC ont eu lieu un peu plus tard, lorsqu’ils ont été repris par Gérard Marino, Jean-Michel Raczinski et d’autres (Marino et al. 1993).

Xenakis a commencé à explorer le potentiel musical de l’UPIC avec Mycènes Alpha (1978), sa première œuvre entièrement composée de sons générés par ordinateur (l’édition et le mixage étaient toujours effectués par des moyens analogiques conventionnels). Conçue initialement pour faire partie du spectacle multimédia Polytope de Mycènes (1978), elle sera présentée plus tard comme une œuvre musicale autonome sur bande. D’autres versions de l’UPIC suivront. La première machine UPIC capable de synthétiser en temps réel date de 1987 (Raczinski & Marino 1988). Bien que Xenakis ait voulu l’utiliser dans des situations de performance en direct, les choses se sont avérées plus délicates que prévu. Après la première problématique de Taurhiphanie (en direct dans les anciennes arènes romaines d’Arles, en 1988), Xenakis a dû revoir ses plans : par la suite, Taurhiphanie sera présentée comme une œuvre musicale sur bande régulière. Rappelons également qu’à plusieurs reprises au cours des années 1980, Xenakis a fait des plans pour un Ballet des robots émancipés, un projet assez futuriste avec des bras robotiques qui devaient faire des dessins sur l’UPIC et donc “jouer” avec elle. À la fin des années 1980, Xenakis envisageait d’adapter quelques unités robotiques du type de celles fournies à l’époque par le centre de recherche COMAU aux chaînes de montage des voitures FIAT, à Turin (apparemment, des contacts ultérieurs ont également été pris avec Renault). Quoi qu’il en soit, aucun de ces contacts n’a abouti. Finalement, le projet a dû être abandonné, les coûts étant trop élevés. Pour en savoir plus sur le projet Ballet, voir Lohner 2020.

En 1986, Xenakis a lancé Les Ateliers UPIC, un lieu de travail situé dans la banlieue de Paris, accueillant des activités de composition et d’éducation centrées sur le système UPIC. Dans les années 2000, l’établissement s’agrandit et devient le CCMIX (Centre de Création Musicale Iannis Xenakis). Ce dernier ne restera en service que jusqu’en 2007, mais de nombreux compositeurs plus jeunes ou plus établis ont eu la chance de travailler avec l’UPIC. Plus tard encore, un certain nombre de chercheurs et de musiciens ont remodelé l’UPIC entièrement en logiciel et ont fait circuler des dérivés de l’UPIC soit sous copyright, soit en tant que logiciel du domaine public (Iannix Coduys 2003, Baudel 2006 ; Georgaki 2015 ; Scordato 2020). Les implémentations les plus récentes fonctionnent même sur des appareils mobiles (Bourotte 2022).

La synthèse sonore dans l’UPIC de Xenakis est fondamentalement équivalente à un oscillateur numérique à table de recherche : tout d’abord, une séquence d’échantillons unitaires (nombres entiers, représentant la forme d’onde du signal) est chargée dans une table (une mémoire tampon, une table d’onde) ; ensuite, le programme commence à prélever des échantillons à partir de là, en bouclant autour de la table d’onde encore et encore (par souci de brièveté, nous omettons les détails techniques importants). La séquence d’échantillons de sortie représente un signal audio numérique, qui est finalement envoyé à un ou plusieurs haut-parleurs par l’intermédiaire d’un convertisseur numérique-analogique. Il s’agit là du processus de synthèse sonore le plus élémentaire et le plus répandu. La particularité de l’UPIC réside dans le fait que les échantillons de table d’onde sont obtenus en traçant à la main des lignes droites ou courbes sur le pavé graphique. Dans les versions ultérieures, construites après le milieu des années 1980, la table d’ondes pouvait également être créée en échantillonnant le signal d’un microphone via des convertisseurs analogiques-numériques. Lors de la première de Taurhiphanie (1988), Xenakis a essayé d’échantillonner en direct le mugissement de vrais taureaux !

Un aspect unique d’UPIC est qu’une fois qu’une ligne ou une courbe a été dessinée, rien n’est vraiment décidé quant à son interprétation en tant que signal : elle peut être utilisée comme table d’onde dans le processus de niveau audio, comme mentionné précédemment, mais elle peut également être utilisée comme signal de contrôle. Dans le premier cas, il affecte le timbre ou la couleur du son, dans le second, il fonctionne comme un oscillateur basse fréquence (LFO) – pilotant l’amplitude (mise en forme de l’enveloppe) ou la fréquence (hauteur fixe ou glissando) dans le son synthétisé. En outre, il peut même être utilisé comme signal modulant à haut débit (modulation d’amplitude et de fréquence). Tout cela revient à dire que la longueur des lignes dessinées n’est pas égale à une durée absolue : une “page” UPIC peut avoir une durée de quelques millisecondes à plusieurs minutes, car elle ne reçoit une durée réelle que lorsqu’elle est transformée en son (dans les premières mises en œuvre, la fourchette était de 6 millisecondes à 12 minutes (Xenakis 1992, 332). En d’autres termes, les dessins peuvent correspondre à des aspects micro temporels ou macro temporels dans la sortie sonore. Par conséquent, si UPIC favorise la fabrication et l’organisation d’objets sonores définis individuellement – ce qui diffère grandement de l’approche de Xenakis en matière de synthèse stochastique (début des années 1970) ainsi que des “nuages de quanta sonores” de sa synthèse granulaire prototypique (1959) – elle permet également de manipuler des objets sonores sur différentes échelles temporelles. D’une certaine manière, le compositeur de l’UPIC se déplace à travers différentes couches temporelles du tissu musical.

L’approche particulière de l’UPIC nécessite inévitablement une approche par essais et erreurs. Elle exige du compositeur qu’il vérifie que les signes qu’il dessine peuvent finalement avoir un sens musical en tant que sons réellement entendus : l’identité des dessins linéaires (sur l’espace bidimensionnel du pavé d’entrée) et du son finalement entendu (en tant que phénomène se déroulant dans le temps) est d’ordre purement formel, et ne garantit certainement pas contre les mappings arbitraires. En conséquence, nous pouvons dire que – tout comme cela s’est produit avec les efforts antérieurs de Xenakis en matière de synthèse sonore – les résultats sonores de l’UPIC sont épi phénoménaux : ils sont en effet les effets secondaires non plus d’un processus stochastique mais d’un geste dans l’espace rendu audible par un artefact technique. C’est précisément là que réside un potentiel significatif et pédagogique (Nelson 1997), car le musicien est en fait invité à explorer de manière créative un lien sensible entre la composition des sons eux-mêmes (micro-temps) et la composition avec les sons (macro-temps).

Il semble correct de dire que, dans le cadre de l’engagement de longue date de Iannis Xenakis en faveur de la musique électroacoustique et informatique (Di Scipio & Solomos 2023), le projet UPIC se distingue comme une entreprise vraiment unique. Il a permis au compositeur de reconsidérer certaines de ses orientations conceptuelles et techniques antérieures, tout en surmontant certaines des difficultés que ces dernières avaient engendrées en cours de route. Pourtant, à l’écoute, la musique que Xenakis a composée avec l’UPIC s’inscrit dans une continuité substantielle avec ses autres musiques électroacoustiques (et même orchestrales). Cela apparaît clairement à l’écoute de Mycènes Alpha ou de Voyage des Unari vers Andromède (1989). Leur réalité sonore n’est guère moins rugueuse et cinglante que les bourdonnements synthétiques qui parsèment le tissu sonore de La Légende d’Eer (1977) ou les textures mordantes et bruyantes de Bohor (1962) : elle appartient indubitablement au monde sonore varié marqué par des œuvres musicales aussi différentes que Metastasis (1954) et Jonchaies (1977), sans parler de la musique informatique entièrement automatisée de Gendy3 (1992).

Notes

Cet article est une adaptation d’Agostino Di Scipio, “La Sintesi del suono in Iannis Xenakis. Indagine di una ricerca compositiva,”  Musica/Tecnologia, 16, 2022.

Références

Baudel, Thomas. 2006. “From information visualization to direct manipulation: extending a generic visualization framework for the interactive editing of large datasets”. Proceedings of the 19th annual ACM symposium on User interface software and technology.

Bourotte, Rodolphe. 2022. UPISketch; User manual. https://rodolphebourotte.info/wp-content/uploads/2022/01/UPISketchUserManualDesktop.html

Di Scipio, Agostino & Makis Solomos. 2023. La musique électroacoustique de Xenakis, Durand-Salabert-Eschig, Paris (to appear).

Deprés, Alain. 2020. “The UPIC: towards a pedagogy of creativity”, in From Xenakis’s UPIC to Graphic Notation Today (Peter Weibel, Ludger Brümmer and Sharon Kanach, eds.), Hatje Cantz Verlag, 2020.

Georgaki, Anastasia. 2015. “Sound pedagogy through polyagogy”, in Iannis Xenakis, la musique électroacoustique (Makis Solomos, ed.), L’Harmattan.

Lohner, Henning. 2020. “Iannis Xenakis, Robots, and the UPIC – the greatest robot show the world never saw”, in From Xenakis’s UPIC to Graphic Notation Today, edited by Peter Weibel, Ludger Brümmer, and Sharon Kanach. Hatje Cantz Verlag.

Marino, Gérard, Marie-Hélène Serra, & Jean-Michel Raczinski. 1993. “The UPIC system: origins and innovations”, Perspectives of New Music, 31(1).

Nelson, Peter. 1997. “The UPIC system as an instrument of learning”, Organized Sound, 2(1).

Raczinski, Jean-Michel & Gérard Marino. 1988. “A real time synthesis unit”, Proceedings of the International Computer Music Conference.

Saint-Jean, Patrick. 1977. Conception d’un système informatique de laboratoire opérationnel pour le Centre d’Études de Mathématique et Automatique Musicale, Mémoire de diplôme d’ingénieur, École Supérieure d’Informatique, d’Électronique et d’Automatique, Paris.

Scordato, Julian. 2020. “Novel perspectives for graphic notation in Iannix”, in From Xenakis’s UPIC to Graphic Notation Today (Peter Weibel, Ludger Brümmer and Sharon Kanach, eds.), Hatje Cantz Verlag.

Xenakis, Iannis. 1992. Formalized Music. Thought and Mathematics in Music, Pendragon Press. Revised and expanded revision of Formalized Music. Thought and Mathematics in Music, Indiana University Press, 1971.

Comment citer :

DI SCIPIO, Agostino. 2023. “UPIC.” In A Xenakis Dictionary, edited by Dimitris Exarchos.