Математики нашли три «революции» в истории современной музыки

The Beatles после получения Grammy в 1965 годуWikimedia Commons

Группа ученых из Великобритании в сотрудничестве с веб-сервисом Last.FM проанализировали эволюцию популярной музыки с 1960 по 2010 годы в США. В качестве основных параметров композиций авторы рассматривали смену аккордов в гармонии, а также тембральный окрас. По данным анализа оказалось, что многие «музыкальные революции», о которых говорят историки музыки, на деле не были столь революционными, а современная популярная музыка не столь однообразна, как это утверждают критики. Работа опубликована в Royal Society Open Science.

В качестве выборки популярной музыки за каждый год ученые использовали данные хит-парада «Billboard Hot 100», который еженедельно публикуется в американском журнале Billboard с 1955 года. За 50 лет в нем было представлено около 17000 композиций. Из каждой из них авторы брали фрагмент длительностью 30 секунд, по которому и проводился анализ. Фрагменты были предоставлены сервисом Last.FM.

Схема параметризации музыкального произведенияM. Mauch et al./ Royal Society Open Science

Для того, чтобы параметризовать каждую композицию, в работе использовали два набора характеристик: «H-лексикон» (от словаharmony — гармония) и «T-лексикон» (от слова timbre — тембр).

«Буквами» H-лексикона были смены аккордов, то есть изменение гармонии. Ученые рассматривали четыре основных аккорда: мажорное (M) и минорное (m) трезвучия, доминант-септаккорд (7) и минорный септаккорд (m7). С учетом того, что каждый аккорд может иметь одну из 12 тоник (До, До-диез, Ре и так далее), рассматривались 48 возможных комбинаций. Далее авторы отобрали 192 наиболее характерных последовательности из двух аккордов, и они в итоге составили H-лексикон.

T-лексикон строился на основе двенадцати первых мел-кепстральных коэффициентов (MPCC), которые отражают характерный тембр той или иной композиции. Эти коэффициенты получают с помощью Фурье-преобразования аудиозаписи, которое нормализуют по «мел-шкале», то есть шкале чувствительности человеческого уха к звукам разной частоты. Этот метод широко известен и рутинно применяется для распознования речи.

 1/2 

Эволюция восьми параметров H-лексиконаM. Mauch et al./ Royal Society Open Science

Каждую 30-секундную запись из начальной выборки «раскладывали» на «буквы» H- и T-лексиконов, таким образом создавая характерный «портрет» данной композиции. После этого ученые усредняли те или иные параметры в лексиконе по годам и анализировали эволюцию полученных музыкальных портретов во времени.

Также ученые использовали кластеризацию методом главных компонент, чтобы разбить всю выборку на жанры, которых в итоге оказалось тринадцать. Сопоставив каждый из них с тегами на Last.FM, авторы получили набор меток для каждого кластера, например «hip hop/rap/gangsta rap/old school» или «funk/blues/jazz/soul».

Рассмотрев революцию каждого из жанров во времени, ученые проследили несколько характерных трендов. Так, например, оказалось, что джаз и блюз планомерно теряли популярность с самых 60-х, а хип-хоп, наоборот, скачком вышел вперед в начале 90-х.

Развитие популярности 13 разных жанровM. Mauch et al./ Royal Society Open Science

Важно отметить, что речь идет не о жанрах в представлении критиков или слушателей, а о жанрах как наборах характерных музыкальных черт. Так, при анализе тембральных характеристик, в начале 90-х наблюдается резкий скачок в использовании речитатива, что авторы ассоциируют с расцветом хип-хопа.

В то же время с 60-х годов виден плавный спад в применении доминант-септаккордов, что коррелирует с уменьшением популярности джаза и блюза.

В середине 70-х авторы отмечают скачок в использовании минорных септаккордов, характерных для фанка и соула, а с 1978 по 1985 сильно увеличивается частота использования сразу нескольких аккордных сочетаний, характерных для «стадионных» рок-групп.

В итоге за весь период авторы отмечают три «музыкальных революции», которые характеризуются резкими изменениями в наиболее используемых H- и T-комнонентах.

Первая «революция» наступила в 1963-64 годах, о ней также часто говорят историки музыки как о «Британском вторжении». Ее связывают с выходом сингла The Beatles «I want to hold your hand» 26 декабря 1963. Согласно новым данным, в самом деле крупные изменения имели место, однако эта тенденция уже началась до появления The Beatles и The Rolling Stones, они стали лишь последней каплей, то есть о «Британской» природе революции авторы советуют говорить с осторожностью.

Вторая «революция» произошла около 1983 года, она связана с ростом кластеров, отмеченных жанрами new wave, disco, hard rock и снижением активности soft rock, country и soul.

Последняя и самая крупная революция приходится на 1991 год, и связана она с резким и масштабным ростом характеристик, связанных с развитием жанров rap, hip hop и их производных. По мнению авторов, именно это событие стало решающим в эволюции американской музыки 1990-х и 2000-х.

Изменение разнообразия музыки во времени (четыре разных метода оценки)M. Mauch et al./ Royal Society Open Science

Отдельно ученые изучили степень однообразия музыки, то есть количество сосуществующих жанров и особенностей, представленных в каждый год. Вопреки расхожему мнению о единообразии современной музыки, данные утверждают, что разнообразие не только не снизилось, но и оно до сих пор существенно выше, чем, например, в 80-е и 90-е годы.

В заключении ученые отмечают, что их база данных может стать важным недостающим звеном в истории музыки, так как она построена на «сухих» фактах, а не на предположениях критиков и историков. Также авторы планируют продолжить работу в сфере более ранних музыкальных этапов, так как в этом случае анализу не будут мешать устоявшиеся жанровые рамки и присвоенные теги, что позволит проследить «естественную» эволюцию и жанровое разбиение в музыке.