Il Sistema Carl è un progetto per la musica informatica realizzato nei primi anni Ottanta al Computer Audio Research Laboratory (CARL) dell’Università della California di San Diego (UCSD). Si trattava essenzialmente di un pacchetto di software dedicati alla composizione e all’esecuzione di musica informatica in tempo reale. Ne faceva parte anche Cmusic, considerato il programma più importante.

Cenni storici – Nel 1979 Richard Moore, dopo aver affiancato Max Mathews per la realizzazione del Music V e del GROOVE, lascia i laboratori Bell e si sposta all’Università della California di San Diego (UCSD) dove, all’interno del Center for Music Experiment (CME, poi divenuto Center for Research in Computing and the Arts – CRCA), fonda, insieme a Gareth Loy, il Computer Audio Research Laboratory (CARL). All’interno di questo nuovo centro, dedicato in maniera più specifica alla musica informatica, Moore e Loy realizzano il progetto che prese il nome di Sistema CARL (CARL System), noto anche come CARL Software Distribution, un pacchetto di software dedicati ciascuno a diverse funzioni utili alla composizione di musica attraverso il computer. Al progetto, realizzato attraverso i finanziamenti delle Fondazioni Rockefeller e Ford, della National Endowment for the Arts e della UCSD, parteciparono anche Julius Smith e Rusty Wright.[1]

Obbiettivi – Secondo la volontà degli ideatori, il Sistema CARL si sarebbe dovuto uniformare alla politica gestionale del laboratorio CARL. Ciò voleva dire realizzare strumento informatico così flessibile da potersi applicare efficacemente sia in ambito compositivo sia in ambito didattico e di ricerca. Per quanto concerne la composizione e l’esecuzione di musica informatica, il Sistema CARL fu progettato per soddisfare diverse esigenze. Il primo obbiettivo che si posero i ricercatori fu la composizione e l’esecuzione in tempo reale. Questo obbiettivo generale si legava a quello, più specifico, di evitare un ambiente di lavoro che subisse i limiti derivanti dalla rapida obsolescenza dell’hardware. Pur sacrificando la velocità computazionale, allora, si scelse di incentrare il progetto sul lato software del sistema, in maniera che fosse facilmente implementabile su diverse macchine. A tal proposito, allora, il Sistema CARL fu progettato in ambiente Unix e linguaggio C, così da garantire una maggiore portabilità e, di conseguenza, maggiore longevità. Il Sistema CARL, nel complesso, si configurava come uno strumento dotato di una struttura abbastanza generalista, tale da potersi applicare nei diversi contesti della musica informatica, pur essendo in grado di soddisfare esigenze molto specifiche.

Didattica e ricerca – Accanto a questioni relative la composizione e l’esecuzione, si collocano obbiettivi di natura parzialmente diversa come la didattica e la ricerca. Nel primo caso il Sistema CARL avrebbe dovuto consentire agevolmente lo studio delle tecniche di elaborazione del suono, il processamento, l’esecuzione e la programmazione in genere. La scelta di adottare il linguaggio C, con l’uso delle macro, avrebbe dovuto facilitare l’approccio alla musica informatica per coloro non dotati di una lunga esperienza. La ricerca, invece, fu indirizzata su questioni inerenti la psicoacustica e la progettazione di sistemi hardware/software per il tempo reale.

La struttura – Abbiamo visto che il tempo reale fu il primo obbiettivo fissato per il Sistema CARL. Visto che in quegli anni nessuna macchina era in grado di garantire un’adeguata velocità computazionale, l’intero sistema fu progettato per lavorare utilizzando tre computer diversi, ciascuno dedicato ad una precisa funzione. CARL, infatti, prevedeva innanzitutto un computer che ospitava i software per la sintesi, l’analisi e l’elaborazione digitale dei materiali sonori. A questo si affiancava un computer dedicato al controllo e alla computazione dei dati in tempo reale e, infine, un processore audio digitale (DAP), dedicato alla sintesi e all’elaborazione dei segnali. L’intero pacchetto di programmi che costituivano il Sistema CARL era installato su un DEC VAX 11/780 con sistema operativo Unix. Il computer per il controllo e la computazione in tempo reale, invece, era un DEC PDP 11/55. Quest’ultimo, infine, era utilizzato per il controllo del processore digitale che, a sua volta, era equipaggiato con diversi controller, quali manopole e slider, e convertitori DAC a 4 canali e ADC a 2 realizzati dalla Digital Sound Corporation. La presenza dei controller era molto importante perché sull’aspetto performativo si erano investite numerose aspettative. Il progetto fu portato a termine attraverso tre diversi passaggi d’implementazione. Nell’ultima fase fu implementato anche il sintetizzatore digitale FRMbox realizzato sempre da Richard Moore.[1]

Software – Come abbiamo accennato in precedenza, l’aspetto più importante del Sistema CARL non era tanto la sua struttura fisica ma piuttosto l’insieme dei software che lo componevano. In quegli anni molti programmi per la computer music subivano, negativamente, la rapidità dello sviluppo tecnologico delle macchine e la formazione di comunità di riferimento troppo piccole per garantire longevità e continuità. Per contrastare questi due aspetti, allora, il Sistema CARL fu sviluppato in linguaggio C. Il pacchetto di programmi costitutivo di CARL permetteva diversi procedimenti di lavoro quale la sintesi, l’elaborazione e la gestione dei file sonori, la spazializzazione, l’analisi e la risintesi. Col il passare degli anni, lo stesso Sistema CARL, divenne anche uno strumento utile per lo sviluppo di nuovi software. In generale si possono contare quasi un centinaio di programmi già nei primi anni di vita del Sistema.[2] Oltre a Richard Moore, che realizzò Cmusic, altre personalità hanno contribuito a dare corpo all’intero pacchetto di programmi: va ricordato il lavoro di Mark Dolson incentrato sul PhaseVocoder, Julius Smith che si occupò delle utilità per l’elaborazione e Gareth Loy che realizzò i software Player e Procom. Quest’ultimo, insieme alle Pipeline di Unix, garantiva la comunicazione tra i diversi processi avviati.[3] Va precisato che fin dall’inizio il Sistema CARL fu distribuito gratuitamente insieme al codice sorgente, così come aveva già fatto anni prima Max Mathews con il Music V. Si trattava di una scelta che, insieme all’adozione del C, avrebbe garantito la nascita di un’ampia comunità di riferimento.

Cscore, Cmusic e csound – Tra i tanti programmi del Sistema CARL, Cmusic è senza dubbio quello ritenuto di maggiore importanza anche per il numero di funzioni che lo caratterizzavano. Accanto a Cmusic troviamo Cscore, non un software vero e proprio piuttosto un preprocessore ideato per restituire partiture in formato compatibile con Cmusic. Un’ultima cosa va precisata a proposito del programma csound. Nel corso degli anni si è alimentata una confusione terminologica visto che il csound nominato nel Sistema CARL non ha nulla a che vedere con il software sviluppato da Barry Vercoe a metà degli anni Ottanta (Csound). Nel caso del Sistema CARL, csound, realizzato da Gareth Loy, indica un programma, già in uso dal 1979, utile alla gestione dei file sonori, quindi ideato per registrare, ascoltare e numerose altre funzioni di carattere, appunto, gestionale.[4]

Diffusione – Il Sistema CARL ha conosciuto una buona diffusione attraverso numerosi centri dedicati alla musica informatica, sia negli Stati Uniti che in Europa. Innanzitutto va registrato il suo utilizzo all’Ircam di Parigi dove, oltretutto, ebbe occasione di utilizzarlo anche Trevor Wishart il quale, anni dopo, realizzò il Composers’ Desktop Project. Il Sistema CARL, poi, fu implementato con il Cadmus della PCS di Monaco[4] e lo troviamo utilizzato anche in Italia al Laboratorio di Informatica Musicale (LIM) di Milano oltre che in diversi centri inglesi.

BICSF – Dall’incontro con l’ambiente dell’Ircam, infine, nacquero anche alcune novità per il Sistema CARL. Va ricordato il così detto BICSF acronimo di Berkeley-Ircam-Carl Sound File. Si trattava della nuova versione del programma per la gestione dei file sonori che fino ad allora era stato di competenza di csound di Gareth Loy. Come era stato per il suo predecessore, anche BICSF consentiva lo svolgimento di numerose funzioni tra cui anche la gestione della libreria e la conversione tra formati differenti.[4]

Per scrivere questa voce ho letto:

[1] Richard Moore, The Computer Audio Research Laboratory of UCSD, Computer Music Journal, Vol. 6 [1], 1982.
[2] Gareth Loy, Tools for Music Processing: The CARL System at Ten Years in Music Processing, a cura di Goffredo Haus, A-R Editions, Madison, WI, 1993.
[3] Gareth Loy, The CARL System: Premises, History, and Fate, Computer Music Journal, Vol. 26 [4], 2002.
[4] Stephen Travis Pope, Machine Tongues XV: Three Packages for Software Sound Synthesis, Computer Music Journal, Vol. 17 [2], 1993.