Capítulo 4 - La tecnología da forma a la música II - Digital

CAPÍTULO 4

La tecnología da forma a la música

Segunda parte: Digital

Recientemente asistí a una conferencia del experto en informática Jaron Lanier. Tras tocar varias piezas con un shen, una armónica china, explicó la sorprendente y prodigiosa historia de este instrumento. Dijo que era tal vez el primero en el que las notas tocadas eran elegidas por un mecanismo, un mecanismo precursor de la teoría binaria y por tanto de los ordenadores.

Ese antiguo utensilio llegó a Roma por la Ruta de la Seda, y el Imperio romano hizo construir una versión gigantesca de él (como los imperios acostumbran a hacer). El instrumento agrandado necesitaba un ayudante para soplar aire dentro —era demasiado grande para hacerlo sonar con la boca— y, más importante aún, una serie de palancas que seleccionaban las notas. Ese sistema fue la inspiración para lo que hoy conocemos por teclado; la serie de palancas con que se tocan las notas en los órganos (que son también un gran instrumento de viento) y en los pianos. Inspiró también al francés Joseph Marie Jacquard, que en 1801 construyó un telar cuyos complicados diseños eran guiados por tarjetas perforadas. Hilvanando las tarjetas se controlaba el dibujo del tejido.

Décadas después, el telar de Jacquard sirvió de inspiración a Charles Babbage, que poseía uno de los autorretratos de Jacquard donde este había usado ese sistema de tarjetas para tejer en seda su propia imagen. Babbage diseñó su máquina analítica, una máquina de cálculo que, de haber sido construida, habría funcionado con tarjetas perforadas.

En la versión de Babbage, las tarjetas ya no controlaban hilos, sino que daban el salto al concepto binario, al cálculo puro. Una joven amiga de Babbage, Ada Byron (hija del poeta), quedó fascinada por el aparato, y muchos años después se la reconoció como la primera programadora. Así, según Lanier, nuestro presente saturado de ordenadores le debe parte de su linaje a un instrumento musical. Y la informática, no mucho después de nacer, afectó también a la música.

La tecnología que posibilitó la digitalización de la información sonora (y, poco después, todo tipo de información) fue principalmente desarrollada por la compañía telefónica. Bell Labs, el área de investigación de Bell Telephone Company, recibió el encargo de encontrar una manera más eficaz y fiable de transmitir conversaciones. Antes de los años sesenta, todas las líneas de teléfono eran analógicas, y el número de conversaciones que podían manejar a la vez tenía un límite. La única forma de lograr que cupieran más llamadas en la línea era rebajar las frecuencias altas y bajas del sonido de la voz, y luego convertir el sonido de baja fidelidad resultante en ondas que pudieran correr en paralelo sin interferir unas con otras, de manera muy parecida a lo que ocurre con las transmisiones radiofónicas terrestres.

La división de Bell Labs era enorme y dio a luz a un montón de nuevas invenciones, como los transistores y semiconductores que forman los circuitos integrados de silicona (y hacen posible los minúsculos aparatos de hoy día), el láser, la tecnología de microondas, los paneles solares… la lista es infinita. Cuando tienes un monopolio te puedes permitir gastar en investigación y desarrollo, y ellos se dieron el lujo y tuvieron la previsión de planear a largo plazo. Científicos y técnicos podían trabajar en un proyecto que no mostraría resultados hasta diez años después.

En 1962, Bell Labs descubrió cómo digitalizar el sonido, para, en la práctica, muestrear una onda sonora y cortarla en diminutos pedazos que podían separarse en ceros y unos. Cuando pudieron hacer esto a un precio no prohibitivo y de una manera en que la voz humana siguiera siendo reconocible, aplicaron inmediatamente esa tecnología para hacer más eficaces sus líneas de larga distancia. Así se podían realizar más llamadas a la vez, con la voz convertida en un flujo de ceros y unos que podían comprimir (mediante codificación y transposición), junto con otras llamadas, en sus cables telefónicos. Esto era especialmente relevante considerando las limitaciones impuestas por los cables telefónicos submarinos de larga distancia: no podías simplemente instalar más líneas si de repente parecía que había más gente que quería hablar con Francia. Desde el punto de vista de Bell, la voz es, en un sentido abstracto, una especie de información. Por tanto, gran parte de su investigación respecto a qué hacía inteligible una telecomunicación, o a cómo lograr que se realizaran simultáneamente en mayor número, requería aplicar la ciencia de la información combinada con nociones extraídas de la ciencia de la psicoacústica: el estudio de cómo el cerebro percibe el sonido en todos sus aspectos. Entonces, comprender cómo percibimos el sonido se integró en la búsqueda de la forma más eficaz de transmitir información de todo tipo. Y fue incluso relevante en la metacuestión «¿Qué es realmente la información?».

La psicoacústica tiene aplicaciones en el sonido de las ambulancias (¿por qué nunca sabemos de dónde vienen?), la voz hablada y, por supuesto, la música. El prefijo «psico» está porque lo que oímos y cómo lo oímos no es simplemente mecánico, sino mental, en el sentido de que el cerebro «oye» tanto como el oído.

Por supuesto, gran parte de lo que oímos está parcialmente definido y limitado por el mecanismo de nuestros oídos. Sabemos que no podemos oír los sonidos agudos de los murciélagos o la gama entera de sonidos que oye un perro. Las ballenas producen unos sonidos de baja frecuencia que tampoco oímos, aunque son lo bastante fuertes como para causarnos daño físico si estamos demasiado cerca de su origen.

Pero hay cosas que «oímos» y no tienen nada que ver con la física del tímpano y del canal auditivo. Podemos, por ejemplo, aislar la voz de alguien que nos habla en un entorno ruidoso. Si escuchas la grabación de un restaurante ruidoso sonará como un caos acústico, pero de algún modo conseguimos distinguir palabras e incluso mantener una conversación precaria. Los sonidos repetitivos, como el ruido de las olas o del tráfico constante, se hacen inaudibles al cabo de un rato. Tenemos la habilidad de oír selectivamente lo que nos interesa y hacer que el resto quede en un distante segundo plano acústico. También tenemos la habilidad de percibir pautas en los sonidos. Tampoco esto tiene nada que ver con nuestros oídos. Podemos recordar tonos, y hay gente con un oído perfecto capaz de determinar con precisión notas oídas fuera de un contexto musical. Podemos distinguir si el chirrido de los frenos del metro y el tono más alto de un clarinete son la misma nota. Podemos recordar secuencias de sonidos —el canto de un pájaro o el crujido de una puerta seguido de un portazo— y el timbre exacto de los sonidos; a veces reconocemos la voz de un amigo con solo escuchar una palabra.

¿Cómo funciona esto? ¿Podemos recrear ese proceso mental con una fórmula matemática o con un programa de ordenador? Tal como podéis imaginar, tales cuestiones —cuál es el mínimo de información necesaria para reconocer la voz de un amigo, por ejemplo— eran de vital importancia para una compañía telefónica. Si conseguían descifrar qué es exactamente lo que hace comprensible e inteligible el habla, y aislar solo este aspecto —refinarlo, controlarlo—, entonces podrían aumentar la eficacia de su sistema telefónico mediante la eliminación de las partes superfluas de las transmisiones. El objetivo era llegar a comunicar más usando menos cantidad, o la misma, de material mecánico y eléctrico. Ese posible aumento en el flujo de información les haría ganar mucho dinero. La psicoacústica acabó llevando a un mejor entendimiento de la transmisión de información. De repente, esa ciencia enigmática se hizo tremendamente útil.

Una consecuencia imprevista de esa investigación relacionada con el teléfono fue la aparición de la tecnología de audio digital que más tarde se usaría en los estudios de grabación y en otros sitios. En los años setenta, un nuevo aparato, del tamaño de una maleta, apareció en los estudios de grabación. Se llamaba Harmonizer y podía cambiar el tono de un sonido sin alterar su velocidad o su tempo, tal como ocurriría si variabas el tono reproduciendo una cinta a más velocidad. Eso se lograba segmentando las ondas sonoras en partículas digitales, transponiendo matemáticamente lo que ahora eran simples números y luego reconstruyendo estos en sonidos de tono más alto o bajo. Las primeras versiones de esa máquina sonaban bastante mal, pero el efecto era de lo más llamativo, incluso cuando no funcionaba.

Por aquella misma época apareció otro aparato, llamado «retardo digital» (digital delay), que era de hecho un sampler primitivo. Las muestras digitales que creaba para imitar el eco acústico solían ser muy inferiores a un segundo y servían para producir efectos de retardo muy cortos.

Más aparatos siguieron: máquinas que podían captar y mantener muestras de sonido más largas con más resolución, y aparatos que podían manipular esos «sonidos» (en realidad no eran más que números) más ampliamente. Toda clase de rarezas resultaron de ello. Bell Labs se involucró en la producción de un procesador de sonido, el vocoder, que podía aislar ciertos aspectos de hablar (o cantar) como formantes del habla (la forma de los sonidos que usamos para formar palabras). Ese aparato podía eliminar estos aspectos de nuestro habla o de nuestro canto de la gama de frecuencias —como aislar solo las partes de percusión—, las tes o bes o el siseo de las eses o las efes. La máquina transmitía esos aspectos formantes de una voz separados del resto de una vocalización, y el galimatías resultante, al ser transmitido, era más o menos ininteligible. Pero los componentes del habla inteligente seguían allí. Los elementos del sonido del habla o del canto habían sido deconstruidos, y podían recuperar su sentido al ser restaurados.

Maravilloso, pero ¿qué haces con esto? Un uso para esta tecnología fue una especie de criptografía para la voz: el incoherente guirigay podía ser «descifrado» desde el otro lado, si sabías qué había sido suprimido y dónde. Tales máquinas fueron adoptadas también para la producción musical. Abajo, el vocoder de la banda alemana Kraftwerk, hecho especialmente para ellos (fig. A).

El vocoder se usaba normalmente para aplicar esos formantes del habla aislados y separados al sonido de un instrumento de tono determinado. El instrumento parecía entonces hablar o cantar. La «voz» resultante solía sonar robotizada, aspecto que debía de ser del gusto de Kraftwerk. Una vez usé un vocoder como ese que me prestó Bernie Krause, músico y pionero del sintetizador, al que conocí cuando Brian Eno y yo hicimos el disco Bush of Ghosts. El vocoder estaba maravillosamente construido, pero era muy complicado de usar y terriblemente caro.

Los primeros Harmonizers (ese pitch shifter o modulador de tono digital) costaban miles de dólares. Por una buena unidad de reverberación digital, un estudio tenía que pagar quizá diez mil dólares, y un aparato de sampleo digital sofisticado, como el Fair-light o el Synclavier que salió poco después, costaba muchísimo más. Pero el precio de la memoria y de los procesadores bajó al poco tiempo, y la tecnología se hizo más asequible. Los económicos samplers Akai se convirtieron en la base del hip-hop y de las mezclas de DJ, reemplazando el anterior uso del vinilo, y los sonidos de batería sampleados o creados digitalmente tomaron el lugar del baterista en muchas grabaciones. Para bien o para mal, la gran carrera acababa de empezar.

La digitalización del sonido posibilitó la grabación digital y productos de consumo como el CD, y álbumes enteros fueron enseguida descompuestos en esos diminutos fragmentos de ceros y unos. Poco tiempo después, la capacidad y la velocidad de los ordenadores domésticos ya permitía grabar, archivar y procesar música. Todo esto derivó del deseo de Bell Labs de mejorar la eficacia de sus líneas de teléfono.

Bell Labs se convirtió más adelante en Lucent. A mediados de los años noventa visité su laboratorio y me enseñaron un procesador capaz de encajar en un ancho de banda minúsculo lo que al oído sonaba como música con calidad de CD. Creo que en esa época la codificación de música en MP3 ya había sido inventada en Alemania, así que esa compresión y codificación extremadamente eficiente no fue una sorpresa total. Y desde luego no tenía nada de sorpresa que el deseo de guardar más información sonora en menos espacio siguiera siendo una prioridad para la división de una compañía telefónica. Pero, como mucha otra gente, temí que ese proceso de «recorte» sacrificara de algún modo la calidad de la música.

Y tenía razón. Esos primeros archivos digitales con poco ancho de banda no acababan de sonar bien, como si faltara algo indefinible. No podías determinar por qué sonaban mal, pero era así. Todas las frecuencias parecían estar, pero era como si algo hubiera desaparecido en el proceso. Era música de zombis. Los MP3 han mejorado mucho desde entonces, y ahora escucho en este formato la mayor parte de la música que tengo. Creo que lo que Lucent desarrollaba acabó siendo usado en transmisiones por radiosatélite: meter sonido con «calidad de CD» en transmisiones con poco ancho de banda, para que un satélite pudiera enviar muchos canales de sonido con aparente alta calidad. Un procesamiento similar sería aplicado a fotografías y a señales de vídeo, lo cual nos permite ver películas en stream sin que aparezcan completamente llenas de grano o pixeladas.

En 1988 tuve ocasión de darle un vistazo anticipado a esa tecnología aplicada a la información visual, cuando el diseñador Tibor Kalman y yo visitamos un estudio de impresión en Long Island. El estudio tenía una máquina que podía digitalizar imágenes y luego manipularlas sutilmente (queríamos «mejorar» la imagen que iba a ser usada en la portada de un disco de Talking Heads). Igual que los primeros ordenadores y los equipos de grabación en estudio, esa máquina era increíblemente cara y rara de ver. Tuvimos que ir a donde estaba (no podía ser transportada al estudio de diseño) y tuvimos que reservar hora por adelantado. Sytex, creo que se llamaba la máquina. Por impresionados que nos quedáramos, su coste y escasez hizo que no nos planteáramos aprovechar sus posibilidades para futuros proyectos.

Un tiempo después, igual que con los samplers, el precio de escanear imágenes bajó y el retoque fotográfico con Photoshop se hizo común. Quedan defensores de la película, y no me cabe duda de que, igual que con el MP3, algo se ha perdido con las imágenes digitales, pero, bueno, para la mayoría de nosotros la contrapartida parece aceptable, e inevitable. No hace falta decir que, al ser digitalizadas, las imágenes entran en el flujo de los datos de conexión en red. Para nosotros, cada vez más, las imágenes son secuencias de ceros y unos; información, como el resto de las cosas. La digitalización de cualquier forma de medio posibilitó que internet sea lo que es, mucho más que una forma de transmitir documentos con base de texto. Ese fraccionamiento de contenido permitió que una extensa variedad de medios fluyera en ese río, y en cierto modo les debemos todas las imágenes, sonidos, canciones, juegos y películas que forman parte de nuestra experiencia en internet a la compañía telefónica, a la ciencia de la información y a la psicoacústica.