Tras la huella de los sonidos fantasmas

Rodrigo Cádiz, profesor titular de Ingeniería Eléctrica y del Instituto de Música, ha sabido conjugar sus dos pasiones: los circuitos eléctricos y el funcionamiento de las máquinas, con la composición musical y la música computacional. Su oficina en el Campus San Joaquín, de hecho, es un reflejo de esa mixtura: monitores, mini componentes, atriles, un televisor de 50 pulgadas, un computador con varias pantallas y un piano eléctrico. Cables y más cables. Una biblioteca que ocupa toda una pared, y que se extiende de suelo a cielo, con títulos como “Sound” (sonido en inglés). La estética de este espacio, y su silencio, lo transforman en un oasis en el edificio de Ingeniería Eléctrica de la UC. A ratos, parece una escena de “Matrix” o de “2001: Odisea del espacio”.

Sus temas de investigación incluyen la música computacional, composición musical, creatividad computacional, música y patrimonio, procesamiento digital de audio, nuevas interfaces de expresión musical, sonificación, y aplicaciones musicales de la inteligencia artificial y de los sistemas complejos.

Si tuviéramos que situar el trabajo de Rodrigo Cádiz en una época, esta sin duda sería el futuro.

En 2019, recibió el Premio a la Excelencia en la Creación Artística UC, que entrega cada año la Dirección de Artes y Cultura (DAC), de la Vicerrectoría de Investigación. Este le fue otorgado, en parte, porque su obra se caracteriza por una gran diversidad de formatos en los que compone y porque abarca todas las áreas: música sinfónica, instrumental, electroacústica, computacional y mixta, algunas de las cuales han sido apoyadas por el concurso de Creación y Cultura Artística de la DAC.

También dirige el Anillo Música y Patrimonio, “Animupa” -financiado por la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo de Chile (ANID)-, creado en octubre de 2022, que estudia la música de arte como práctica cultural y forma de patrimonio.

Al momento de realizar esta entrevista, el investigador venía regresando de China, donde fue premiado -el 20 de octubre- en la cita más importante y más antigua de música computacional: la Conferencia Internacional de Música con Computadores (ICMC, por su sigla en inglés), que este año se llevó a cabo en la ciudad de Shenzhen.

Ahí, su paper llamado “Generating quadratic difference tone spectra for auditory distortion synthesis” -en español, “Generando espectros de tono de diferencia cuadrática para síntesis de distorsión audible”-, fue elegido como el mejor entre cerca de 80 postulaciones. “Participo de esta conferencia desde 2004, así es que me tomó casi 20 años llegar a ganar el premio al mejor paper”, dice entre risas, con tono sereno y esa humildad propia de los grandes creadores.

La génesis de ese trabajo es una investigación desarrollada junto a Christopher Haworth, académico de la Universidad de Birmingham, Reino Unido; y Esteban Gutiérrez, investigador de la UC, quien actualmente cursa un magíster en Música y Tecnología en la Universidad Pompeu Fabra, en Barcelona.

- ¿Cuán importante es este reconocimiento en el contexto de las investigaciones que haces?
- Yo hago hartas cosas, pero efectivamente es lo más relevante en la temática de esta conferencia, que es la música computacional, o computer music.

- ¿Hablamos de música hecha por computadores?
- Si nos ponemos a discutir sobre los nombres de los géneros musicales, hay aspectos históricos y da para largo. Pero en general “computer music”, en Estados Unidos, se entiende como el campo del estudio de la música hecha con, para y por computadores. Esto no tiene nada que ver con el uso de máquinas para crear música electrónica, por ejemplo, porque esa es de raíz popular. Lo que yo hago es de raíz docta, académica.

- ¿Todo lo que tiene cabida en esa conferencia, donde fuiste premiado, es de ese corte?
- Sí, es una conferencia académica. Típicamente, las músicas más experimentales, las más extrañas, son de la academia. Es el único lugar donde pueden tener sentido. Ninguna orquesta famosa te va a programar una música muy rara y además con raíz tecnológica, así porque sí.

Esta conferencia partió en el año 74 y se realiza anualmente. Nosotros la hicimos en Chile en 2021. Entonces, ganar el paper de la conferencia más relevante del campo donde uno trabaja, es algo que me alegra mucho. Ahora, esta conferencia es chica comparada con otras de computación o medicina, a las que asisten miles de personas. A esta van entre 250 a 300 personas y se presentan papers, pero además tiene conciertos, instalaciones sonoras y demostraciones.

En el caso de los trabajos, estos son evaluados por un jurado ciego que no ve nombres de autores, universidades o países. Luego un comité escoge una selección y entre esos se elige al ganador. Para llegar a eso me tocó presentar mi paper, por cerca de media hora.

- ¿Te esperabas este reconocimiento?
- No sé, es difícil esa pregunta… por lo general cuando uno manda un paper, como cualquier investigador, supone que es un buen trabajo, por algo uno lo escribe y lo envía. Todo el mundo piensa que merecería premios siempre, es algo normal. Ahora, ganarlo o no es súper azaroso, depende de muchos factores.

- Tú además tienes un rol en esta conferencia.
- Hay una organización que vela por esta, la Asociación Internacional de Música con Computadores (ICMA, por sus siglas en inglés) y soy vicepresidente de conferencias dentro de ella. Antes fui representante de las Américas en el board (directorio). Mi rol es velar que las conferencias se hagan bien, pero no tengo relación con las organizaciones locales de las conferencias en sí mismas. En esta, en China, no tuve injerencia en nada. Fui como lo hicieron otros asistentes.

- En lo concreto, ¿qué impacto tiene recibir este premio para tu trabajo, el anillo que diriges y lo que vienes investigando hace doce años?
- Creo que recibir un premio de este tipo siempre es bueno, en el sentido de que reafirma que lo que uno hace no es totalmente descabellado. Cuando se investiga, sobre todo en campos raros como el mío, de nicho, te preguntas: esto no lo ha hecho nadie. ¿Por qué? ¿Es una idea tonta? Uno se cuestiona ¿para qué estoy investigando esto? ¿Será que a alguien le interesa, o es un gustito? Recibir un premio no sólo reafirma que la investigación tiene algún sentido, sino que además está bien hecha. Ahora, tampoco es para volverse loco (risas).

- ¿Podemos decir que esto de la música computacional está dentro de lo que conocemos por inteligencia artificial (IA)?
- Son como dos globos que se interceptan en algún momento. En los últimos años, la IA ha permeado todo. A cualquier conferencia que vayas, de cualquier tema, todo se hace hoy con los métodos de IA. Pero no es el foco de la conferencia y nunca lo ha sido.

Yo trabajo en IA hace muchos años. De hecho, mi tesis de doctorado -en Filosofía, de Northwestern University, EE.UU.- es sobre IA aplicada a la música.

La relación entre IA y música es súper vieja, de los años 70. En ese tiempo ya había algoritmos que permitían componer música. Esta idea que los computadores pueden crear música, bien hecha, es bien antigua. Uno ve que salen noticias en los diarios sobre esto, relacionado con música popular, pero para la academia es algo conocido.

- Tu paper tiene que ver con otro tema: la creación de ciertos sonidos que no son reales. Suena bastante “Black Mirror” -como la serie-, porque has dicho que se cruza con la psicoacústica.
- (Risas) ¿Cómo lo puedo explicar de manera simple? Para comenzar, hay que entender que el sistema auditivo humano no es sólo receptor. Uno podría pensar que llega una onda electroacústica al oído y la persona la recibe, interpreta y escucha lo que escucha. Por supuesto, gran parte de la pega es eso, pero el oído es también un emisor. Es decir, el cerebro genera sonidos físicos que están en tu canal auditivo. Otra cosa que se sabe hace mucho tiempo es que el sistema auditivo no es lineal, lo que quiere decir que la suma de las partes no hace necesariamente el total. Hay otras cosas que aparecen en el camino, que se conoce como intermodulación. En ciertas condiciones bien especiales, que se conocen hace siglos, cuando hay dos sonidos agudos, por ejemplo, producto de esta no linealidad del cerebro aparece un sonido grave que tú escuchas, pero no existe. El sonido es un fenómeno dual, físico y perceptual, entonces existe en tu cabeza, pero físicamente no está. Si pones un micrófono a grabar ese sonido que estás escuchando, no está.

Como resultado, y esto se puede probar matemáticamente, resulta una frecuencia grave relacionada con la frecuencia de los tonos agudos que estás escuchando. Esto se conoce desde el siglo XVIII y los músicos lo han ocupado bastante. Se les llama tonos de oído (ear tones) o tonos fantasmas.

- ¡Qué poético el nombre!
- Sí, por ejemplo, flautistas o violinistas que están tocando tonos agudos, de repente escuchan tonos graves. Eso se viene estudiando por la psicoacústica hace muchos años, pero esa no es la noticia.

- ¿Y qué es lo nuevo, entonces?
- Desde nuestro punto de vista, es lo que empezamos a hacer a partir de 2011: ese año, mi tutor de doctorado de Northwestern University, Gary Kendall, vino a Chile y me propuso sintetizar los sonidos fantasmas. Esa fue la génesis. Nos preguntamos: ¿podemos crear tonos graves que tengan cierto timbre? Es decir, un espectro de tonos graves, que tengan ciertas características como un piano o una tuba, por ejemplo. Y la respuesta fue sí. En palabras sencillas, si yo pongo dos tonos agudos, la cabeza, que actúa como un sintetizador, va a escuchar el tono grave, que como ya expliqué, no existe físicamente. Si pongo tres, separados a una misma distancia, puedo generar el grave más un armónico. Y así sucesivamente… en nuestro trabajo determinamos un método para crear tonos fantasmas con el timbre que quieras.

- En el fondo, se trata de la sofisticación en la creación de tonos fantasmas…
- Claro, para que suene con un sonido más rico y complejo, y se asemeje a algo, a un instrumento, por ejemplo (ver videos de demos). Por primera vez tenemos un método y una herramienta computacional que lo puede hacer en tiempo real, gracias al tremendo trabajo que hizo Esteban Gutiérrez, ex alumno de matemáticas UC y que resolvió el problema numéricamente. Ese es nuestro aporte (…). Hay compositores que son también investigadores, como Christopher Haworth, uno de los co-autores del paper, que publicó recientemente un disco completo hecho con tonos fantasmas. Yo no los he usado en mi música, pero otros compositores sí. El uso de tonos fantasmas para imitar sonidos o timbres, tiene mucho más sentido cuando hablamos de instrumentos graves, como el contrabajo, tuba u otros.

- Con esto, por ejemplo, ¿se podría reemplazar al bajista de una agrupación musical?
- Yo no haría algo así, pero eventualmente sí, se podría. Sin embargo, esto es investigación. Lo que nos empuja es la curiosidad científica. Lo estamos haciendo porque queremos ver si podemos controlar estos sonidos. La aplicación práctica y musical prefiero dejársela a quien quiera usarlo. Está disponible, quien desee utilizarlo, lo usa.

- Con este trabajo y el premio, ¿se han instalado como en las grandes ligas de la música computacional en el mundo?
- Sí, claro. En las grandes ligas de algo chico (risas).

Derribar muros

- Tu trabajo mezcla ciencia, creación artística y tecnología. ¿De dónde viene tu ímpetu de hacer el cruce de estas tres áreas?
- Tiene que ver con mi historia personal. Cuando estaba en el colegio era muy aficionado a la música: tocaba guitarra todo el día y participaba en cuanta cosa de música hubiera. Pero también tenía afinidad por las matemáticas y por la ingeniera eléctrica en particular. En octavo básico empecé a construir radios y cuestiones con circuitos. Mi papá es ingeniero eléctrico, entonces este bichito estuvo en mi familia. Me decidí por la carrera de Ingeniería, pero siempre quise estudiar música. Ya en tercer año me fui a meter a casi todas las clases de música, aunque fuera como oyente. Después logré inscribir esos cursos y cuando terminé Ingeniería, se abrió nuevamente la carrera de Composición, que había estado cerrada durante años. Era 1997. Y me di cuenta de que lo que me gustaba de la música no era tocar, sino componer. Estudié Composición de manera “tradicional”, es decir, con papel y lápiz para escribir partituras, como se hace en el conservatorio. Al finalizar la carrera me fui a hacer un doctorado que mezcla música y tecnología, en Chicago. Desde que volví estoy acá, tratando de juntar la ciencia con la creación artística. No es fácil hacerlo.   

- ¿Eso se debe a que estas áreas no se mezclan habitualmente o porque faltan investigadores e investigadoras interesados en hacer los cruces?
- Por resistencia del medio, que en nuestro país es aún muy tradicional. En Chile, en general, todavía predomina una mentalidad de conservatorio. Entonces estudiar música docta es estudiar violín o piano. No es hacer sonidos extraños por computadores. Eso es raro para muchos. En el Instituto de Música probablemente muchas personas no entienden lo que hago. Y en Ingeniería Eléctrica son más abiertos, pero creo que tampoco entienden mucho porque estoy metido en esta oficina haciendo sonidos. No es algo tan común, sobre todo hacer creación artística.

- En ambos lados eres un incomprendido…
- ¡Exacto! En el IMUC soy un tipo que sabe matemáticas o computadores y nada más. Y en Ingeniería soy un tipo que hace música y nada más. Estoy por supuesto exagerando, pero en general esa es la percepción que tiene la gente.

Interés de los académicos hay, pero el tema es el medio. A mí me encantaría tener un centro de investigación interdisciplinario que mezcle estas áreas, en la universidad, como existen en muchas partes del mundo y llevo 17 años dando la pelea. Es difícil, porque el medio es muy tradicional en general en Chile. 

- Hoy diriges un Anillo de Investigación de Música y Patrimonio -Animupa- el único que tiene la universidad en este tema. ¿Esto no es un avance respecto a lo que estabas diciendo antes?
- Sí, pero el anillo no tiene que ver exclusivamente con tecnología y música, es mucho más amplio. La música tecnológica es un subgrupo chico, en relación a todo lo que abarca ese proyecto. El anillo abarca el estudio de música clásica en Chile como patrimonio vivo y como una práctica cultural compleja y diversa, llena de actores, redes y procesos que hacen que las cosas funcionen. Eso es un poco lo que estamos estudiando.

- Es el primer anillo de la Facultad de Artes de la UC sobre música clásica.
- Sí, y eso es muy novedoso. Además, porque estamos usando metodologías del patrimonio para estudiar música, y eso no es una práctica común. Y finalmente, porque estamos trabajando codo a codo con profesionales como musicólogos, compositores, pero también sociólogos. Esta interdisciplinariedad es muy interesante dentro de la música. Es valioso… que yo sepa no existe otra experiencia así en Chile en el ámbito de la música clásica. En el año de vida que tenemos, hemos realizado seis seminarios con agentes claves del sistema, simposios, conversatorios, reuniones y a final de año, realizaremos una ponencia todos juntos, en un congreso sobre democracia cultural que se llevará a cabo en la Universidad de Chile.

- Desde ese punto de vista, es un progreso.  
- Sí, este proyecto es claramente un paso más allá, en una facultad donde no abundan los proyectos de investigación de gran envergadura como este. Pero a mí me gusta pensar, o más bien soñar, en grande, y me encantaría en el futuro tener algo mucho más grande que un anillo dedicado a estos temas que a mí me apasionan.