Seismické roje pro klavír a smyčce: Sonifikace zemětřesení 2013-2023 na Islandu, Reykjanes

Audiovizuální skladba seismické aktivity mezi lety 2013 a 2023 v oblasti poloostrova Reykjanes na Islandu. Data o otřesech jsou převedena na zvuk (sonifikována) a doplněna o vizuální zobrazení. Podoba vědeckých dat tak dostává zcela jinou formu. Kombinované smyslové vnímání přináší odlišný a silnější zážitek a naše zkušenost s daty tak nabývá hlubších kvalit.

Zemětřesení byla zaznamenána seismickou sítí REYKJANET, kterou na jihozápadě Islandu provozuje Geofyzikální ústav AV ČR. Sonifikace pracuje se základním popisem otřesů (hloubka, síla a místo otřesu). Získaná data tvoří tři skladby, každá má jiný záměr a jiné sdělení, využívá jiné způsoby převodu dat na zvuk i odlišný způsob tvorby obrazu.

Skladba je založena na třech veličinách: počet otřesů za den, jejich průměrná hloubka a střední hodnota magnituda. Datovou řadu zde více „muzifikuje“ do podoby hudební skladby (oproti předchozí skladbě). Data jsou kvantizována do diskrétních hudebních škál o určitém počtu kroků, které mapuje na hudební parametry jako barvitost nebo harmonie.

Pianista hraje tím rychleji a barvitěji, čím více otřesů v daný den proběhlo. Zemětřesné roje jsou pestré, složené z mnoha tónů přehrávaných v nejrychlejším možném tempu. Dny s nízkou seismickou aktivitou jsou monotónní, klavír hraje pomalejší jednohlasý part. Klavír doprovází smyčce reprezentující střední hodnotu síly otřesů. Ta je reprezentována intenzitou smyčcového partu (počet znělých smyčců v jeden daný okamžik). Čím více smyčců slyšíte, tím k silnějším otřesům v daném období došlo. Proměnlivý společný základní tón smyčců a klavíru vyjadřuje průměrnou hloubku naměřených otřesů. Smyčce a klavír doplňuje úder na gong vždy, když dojde k erupci.

Vizualizace vychází z míst (epicenter) a množství (hustoty) otřesů v jednom dni. Tato data jsou zobrazena jako v čase se měnící kontury. Plocha omezená konturami je dána místy otřesů (epicentry). Barva kontur zobrazuje jejich množství (hustotu) na daném území.

Mapa sonifikačních parametrů:
Počet otřesů za den - tempo (8 kroků, ¼ - 1/64) a počet tónů klavírního partu (1 až 8, každý krok zvýší základní tón o malou tercii).
Hloubka - výška klíče (základního tónu) pianového arpeggia a smyčcové sekce, 8 kroků v intervalech kvinta, oktáva.
Magnitudo - počet hlasů v smyčcové sekci (8 kroků; od žádného, přes nejvyšší až po nejbasovější, vzdálenost mezi hlasy je vždy jedna oktáva).
Erupce - úder na gong.

Autoři: Cyril Kaplan (FF UK), Vlastimil Koudelka (NUDZ)
Spolupráce za GFU AVČR: Matěj Machek

Zemětřesný CHILL-OUT vznikl pro expozici Geofyzikálního ústavu – Dynamická planeta Země na Veletrhu vědy 2024
Podpořeno: Strategie AV21 – Špičkový výzkum ve veřejném zájmu

O autorech

Cyril Kaplan se věnuje hudbě (jako hudebník, skladatel a producent, Vložte kočku a Mutanti hledaj východisko) a akademické činnosti na katedře psychologie FFUK (obecné a experimentální psychologii, převodu elektrické aktivity mozkové kůry na zvuk a výzkum v oblasti vnímání času).

Vlastimil Koudelka je vedoucím pracovní skupiny Aplikované Technologie v Neurovědě (ATiN) v Národním ústavu duševního zdraví v Klecanech. Jeho výzkumné zájmy zahrnují měření a analýzu signálů z mozku, techniky lokalizace zdrojů, strojové učení, fúzi multimodálních dat a synchronizaci signálů při multimodálním snímání.