science >> Wetenschap >  >> Fysica

Gegevens omzetten in geluid

Buiten de cel van MIT's Alcator C-Mod tokamak luistert professor Joe Paradiso naar het geluid van de gegevens van het fusie-experiment, verwerkt door zijn unieke modulaire synthesizer. Krediet:Paul Rivenberg

Het zou de achtergrondsoundtrack kunnen zijn voor een sciencefictionfilm. Sommige geluiden borrelen op als prehistorische getjilp uit oer-slijk. Anderen wervelen op en neer octaven, snel vergezeld door een progressief geratel dat door het geluidslandschap sluipt.

"Dat zijn de gegevens van C-Mod!" zegt professor Joe Paradiso, directeur van de Responsive Environments Group bij het MIT Media Lab. 'Die sch-sch-sch-sch. Als een slang.'

Of als kwebbelende insecten, of een oudejaarslawaaimaker.

Paradiso gebruikt een modulaire synthesizer om gegevens om te zetten in kunstzinnig geluid, met name gegevens van een van de laatste fusie-experimenten op de Alcator C-Mod tokamak van het Plasma Science and Fusion Center (PSFC). Laat op 30 september 2016, dit experiment vestigde het plasmadrukrecord voor een magnetisch opgesloten fusie-apparaat. Om het verband tussen de wetenschappelijke gegevens en de soundscape die het vergroot te benadrukken, Paradiso heeft zijn project tijdelijk gehuisvest bij de PSFC vlakbij de cel waar Alcator C-Mod nog gehuisvest is.

"Dat is het mooie van het hier hebben, " zegt hij enthousiast. "Het is een geweldige ruimte; het heeft de juiste sfeer. Het is heel inspirerend."

De installatie, getiteld "Resynthesizer, " is een samenwerking tussen het Department of Nuclear Science and Engineering, het programma in de kunst, Cultuur en Technologie (ACT), de PSFC, en het Medialab. De partners in het project bieden een reeks openbare rondleidingen van een maand aan van de synthesizer en de Alcator C-Mod tokamak bij de PSFC, met de bedoeling de dialoog tussen de verschillende afdelingen te bevorderen, en het publiek, betreffende interdisciplinaire onderzoeksinspanningen gericht op een van de meest urgente uitdagingen van de 21e eeuw:de volgende schone, economisch efficiënt, en duurzame energie.

Nuno Loureiro, een professor in nucleaire wetenschap en techniek die een belangrijke rol speelde bij het lokaliseren van de synth bij de PSFC, ziet een gesprek beginnen.

"Dit is een van die zeldzame gevallen waarin we delen van de campus met elkaar verbinden die traditioneel niet met elkaar praten, "zegt hij. "En dat is voor iedereen spannend, vooral de studenten. Ze zijn geïntrigeerd om na te denken over kunst in de context van wetenschap, en wetenschap in de context van kunst."

De Paradiso-synthesizer, misschien wel 's werelds grootste zelfgemaakte modulaire synthesizer, produceert geluiden die handmatig zijn geprogrammeerd door draden tussen verschillende uitgangen en ingangen te leggen. In tegenstelling tot de huidige digitale synthesizers, die normaal gesproken hun vele mogelijkheden verbergen achter menu's of grafische interfaceschermen die het mogelijk maken om slechts één parameter tegelijk te wijzigen, de modulaire synthesizer legt alle aspecten van klankcreatie en -modificatie gelijktijdig bloot via de fysieke modules.

De modules produceren complexe en gevarieerde sonische omgevingen vanuit een gecompliceerde patch - of reeks verbindingen - die Paradiso creëert. De patch bepaalt de klanken, evenals hoe ze worden gecontroleerd en geactiveerd, ervoor te zorgen dat de geluidsomgeving die door de synthesizer wordt gegenereerd nooit wordt herhaald.

Om zijn sfeervolle soundscapes te creëren, Paradiso past de geluiden op verschillende manieren aan.

"Als het eenmaal is geconverteerd naar audio, Ik verwerk de C-Mod data met verschillende effecten, inclusief klokken tegen verschillende tarieven, evenals het dynamisch selecteren van gegevensbestanden gemaakt van verschillende variabelen uit het experiment, " hij zegt.

Paradiso zegt dat hij werd geïnspireerd door het beklijvende geluid van C-Mod-gegevens om "deze stemming te versterken" met andere gewijzigde en zwaar bewerkte geluiden, sommige ontleend aan oscillatoren en spraakgeneratoren, evenals getriggerde elementen van commerciële toetsenborden, maar veel van dit geluid wordt ook gemoduleerd en gecontroleerd door C-Mod-gegevens.

"Ik heb geprobeerd het te houden, niet donker, maar mysterieuzer, "zegt hij. "Ik kon het niet gelukkig maken. Het is niet echt gelukkig. Het is buitenaards."

Paradiso is van plan om de komende weken met tussenpozen nieuwe en andere patches te installeren, mogelijk de sfeer van het werk veranderen.

Loureiro ziet parallellen tussen deze sonische kunst en fusiononderzoek.

"Met de synth, kleine veranderingen in de patch leveren totaal andere resultaten op, net als bij fusie-experimenten zorgen kleine veranderingen in een variabele voor een heel andere fusiereactie. Beide zijn niet-lineaire systemen die zich volledig anders kunnen gedragen, afhankelijk van de invoer, " hij zegt.

Paradiso, die de resynthesizer in april introduceerde als onderdeel van ACT's 50e verjaardag van het Center for Advanced Visual Studies (CAVS), zegt tevreden te zijn met het proces en de resultaten. Na uren bezig te zijn geweest met het opzetten van de synthesizer in de buurt van de C-Mod-cel, hij werd zelfs dol op het alomtegenwoordige geluid van een vacuümpomp en afzuigventilatoren, ondanks zijn vroege bezorgdheid dat ze zijn eigen soundscape zouden verstoren. Nu is hij van plan om het achtergrondgeluid van de C-Mod-cel te samplen voor opname in toekomstige composities. Omdat hij zijn Ph.D. in experimentele hoge-energiefysica hier aan het MIT in 1981, hij zegt dat hij zich thuis voelt bij een natuurkundig experiment.

"Het is geweldig om artiest te zijn - het is tegenwoordig te gemakkelijk om mijn studenten al het creatieve plezier te laten hebben. Ik wil er meer stukken mee maken en zijn repertoire uitbreiden, " zegt hij. Hij stelt een jamsessie voor met studenten van het Media Lab die zich bij PSFC-onderzoekers voegen voor muzikale ontmoetingen met de synthesizer. Afgestudeerde studenten die C-Mod-gegevens hebben bestudeerd voor hun eigen proefschriften, zouden er voor het einde mee kunnen jammen van de maand, op een geheel nieuwe manier met die gegevens samenwerken.

Iedereen die meer wil horen, kan de resynthesizer online bezoeken voor wat er momenteel wordt gestreamd.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), een populaire site met nieuws over MIT-onderzoek, innovatie en onderwijs.