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RESERVOIR: Echo-State-Kompositionssystem

Musik ist eine Mustersprache.

Neue Muster, neue Gefühle. Neue Regeln, neue Muster. Neue Muster, neue Kultur. Neue Kultur, neue Musik.

Die Musiksysteme einer bestimmten Kultur oder Subkultur sind regelbasierte Mustersprachen. Das ist weder gut noch schlecht — es ist eine expressive Ernte menschlicher Möglichkeiten.

Millimeterpapier und Mathematik zu nutzen, um diese Ernten als Algorithmus zu betrachten, war und ist kein Weg, sich von den Mechanismen des Musikmachens zu entfernen, sondern tiefer einzutauchen. Es kommt dem Verständnis näher, dass die meisten Menschen „die Noten anderer Männer umgeordnet haben", wie Maryanne Amacher in Intelligent Life schrieb. Praktiker dessen, was Anthony Braxton „Stylism" nennt — im Gegensatz zu „Restructuralism".

RESERVOIR ist eine Plattform zur Erforschung musikalischer Muster — eine Art, über Noten und ihre mathematischen Beziehungen nachzudenken, wie sie Kultur produzieren und auslöschen.

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Algorithmische Komposition hat eine tiefe Geschichte, die Teil eines Kontinuums hocherfinderischen und lehrreichen Denkens darüber ist, was Musikmachen und „Komponieren" sein könnte. Vor den 1960ern, als Minimalismus und Pop die Oberhand gewannen, gab es einen rechnerischen Optimismus, dass das Auseinandernehmen kultureller Erbschaften und unhinterfragter Normen mit abstrakteren Verständnisweisen eine Neugestaltung des Möglichen erlauben würde.

Serialism und seine vielen Verzweigungen waren nur ein früher Teil dieses Gesprächs — und nicht einmal der Ursprung. Gleich daneben stand Joseph Schillinger, ein russischer Theoretiker, dessen Schüler Lawrence Berk Schillinger House gründete — das zu Berklee wurde — und dessen Schüler und Erben ästhetisch vielfältig waren, von Gershwin und Gil Evans bis Earle Brown. Schillingers grundlegende Idee war die Interferenz von Periodizitäten: das Prinzip, dass komplexe musikalische Zeit aus der Interaktion überlappender zeitlicher Zyklen entsteht, nicht aus einem einzelnen Muster in Isolation. Er behandelte Rhythmus als das primäre Organisationsprinzip aller Musik, vor Harmonie und Melodie.

Schillinger war nicht der Atonalität verpflichtet; er war der Verbindung von Mathematik, Natur und Kunst in einer Art mystischer Weise des frühen 20. Jahrhunderts verpflichtet. Andere folgten mit eigenen Ansätzen — Xenakis unter ihnen — und als Computer in akademischen Umgebungen verfügbar wurden, wurde „Computermusik" ein eigenständiges Forschungsfeld, mit Implementierungen abstrakter Mathematik, neuronaler Netze und nun Transformern und Diffusionsmodellen, die auf Basis von Trainingsdaten einfach „Musik lösen".

RESERVOIR ist eine Ressource zur Erforschung der Musterlogik des Musikmachens, kein Löser — ein Reservoir, keine Antwort. Ein Reservoir akkumuliert. Es hält Material, dessen Ursprünge vielfältig sind und dessen Interaktionen fortlaufend. Was herauskommt, wird von allem geformt, was hineinging, und von der Dynamik des Haltens selbst.

RESERVOIR bringt diese Linie in eine Echtzeit-DAW-integrierte Pattern-Engine — nicht um für Sie zu komponieren, sondern als weite abstimmbare Landschaft. Ein polyphoner Textur-Orchestrator, der 12 simultane MIDI-Stimmen durch eine Pipeline mathematisch fundierter Algorithmen generiert, perforiert und formt — jeder in einer spezifischen Tradition verwurzelt — und verstärkt durch eine Machine-Learning-Schicht: ein Echo State Network, dessen rekurrente Neuronen abklingende Echos der eigenen Systemausgabe halten und neue Muster durch dieselbe Art temporaler Interferenz erzeugen, die Schillinger vor neunzig Jahren formalisierte. Es hört sich selbst zu und evolviert kontinuierlich. Es ist kein Step-Sequencer, obwohl man Sequenzen machen kann. Kein Zufallsnotengenerator, obwohl man quasi-zufällige mikrogetimte Wolken erzeugen kann. Es ist ein System, dessen interne Logik sich auf ein Jahrhundert des Denkens darüber stützt, wie man Zeit und Tonhöhe mit Rigorosität und Überraschung gleichzeitig organisiert. Zukünftige Updates werden weitere Logiken hinzufügen, aber im aktuellen Zustand gibt es über 100.000 einzigartige Szenarien, aus denen man Material finden, Texturen erstellen oder neue Frameworks für ganze Stücke schaffen kann.

Die Ausgabe ist Standard-MIDI, sehr präzise getimt, mikrotonalfähig. Routen Sie es zu jedem Instrument. Nehmen Sie es auf, bearbeiten Sie es, bauen Sie darauf auf.

Was RESERVOIR produziert, ist kein Rohmaterial. Es ist gemustertes Material — Muster, die aus Traditionen und mathematischen Logiken gezogen sind, die jedem individuellen Anspruch auf Urheberschaft vorausgehen und ihn übersteigen. Komposition war immer eine Verhandlung mit geerbten Strukturen. RESERVOIR macht diese Verhandlung explizit, navigierbar und produktiv.

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## Funktionsweise

Jede Note durchläuft vier Stufen:

Generation. 17 Rhythmustechniken bestimmen, wann Noten auftreten. Das vollständige erste Buch von Schillingers rhythmischem Vokabular — Resultant-Rhythmen, Gruppierungsformeln, Multi-Generator-Interferenz, instrumentale Zeitrhythmen, Koordination von Dauergruppen, Permutation von Dauern und Pausen, homogene Kontinuität, distributive Potenzen, Wachstumsreihen und Beschleunigungskurven — neben Xenakis' stochastischen Wolken, euklidischer Verteilung, L-System-Fraktalen, Obertonreihen-Pulsströmen, Markov-Ketten-Beat-Grids und genregeseedeten Pattern-Wander aus 764.000 MIDI-Drumfiles.

Perforation. 7 Methoden bestimmen, welche Noten entfernt werden — wo die Stille fällt und mit welcher Logik. Primsiebe von Eratosthenes, Fibonacci-selbstähnliche Filterung via Zeckendorf-Zerlegung, Goldener-Schnitt-quasiperiodische Gitter, Wolfram-Zellularautomaten, modulare Kongruenzfilterung und aus einem Korpus von Open-Source-MIDI-Dateien gelernte Dichtekurven.

Pitch. 10 Algorithmen bestimmen, welche Noten gespielt werden — aus serieller Erschöpfung, spektraler Interferenz, Markov-Ketten, kombinatorischer Permutation, symmetrischer Inversion und korpusgelernten Übergängen. Über 112+ Skalen hinweg, die westliche Modi, japanische Koto-Stimmungen, indische Ragas, Yusef Lateefs synthetische Formationen und mikrotonale Systeme umfassen.

Expression. Velocity-Formung, 5 Artikulationsstile, 10 kontinuierliche CC-Controller mit phrasenreaktiven Hüllkurven und 4 Mikrotiming-Modi: metronomisch, NOMN Expressive Timing, aus Live-MIDI-Performance erfasste User-Groove-Profile und genrespezifisches Mikrotiming aus dem Drum-Korpus. Kein zufälliger Jitter. Kontextueller Groove, der auf Dichte, Phrasenposition und stilistische Tradition reagiert.

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## Die Engine

12 unabhängige Layer, jeder mit eigenem Rhythmusgenerator, Perforationsfilter und Pitchmuster. Alle streamend, alle O(1) pro Event, alle unter 10ms Latenz. Synchronisiert zum DAW-Transport via PPQ-basiertem Timing.

Layer koordinieren durch 4 Familienverhaltensweisen: synchronisiertes Atmen, komplementäres Hocketing (Layer füllen gegenseitig ihre Lücken), kaskadierende kanonartige Einsätze oder volle Unabhängigkeit. Ein zusammengesetztes Dichtemodell normalisiert die Ausgabe über alle Engine-Kombinationen, sodass das Wechseln von Algorithmen die wahrgenommene Dichte beibehält — die Textur ändert sich, nicht das Gewicht. Der Layer-Interaktionsmodus verwandelt dieselben Algorithmuseinstellungen in dramatisch verschiedene Texturen.

Ein 32-Knoten Leaky Echo State Network sitzt als meta-generative Schicht über der Engine. Es liest 10 musikalische Features aus RESERVOIRs eigenem Output — Dichte, Regelmäßigkeit, Intervallgröße, Tonumfang, Synkopierung, Swing, Polyphonie, Kontur — und produziert 16 langsam driftende Modulationsbias über Pitch-, Rhythmus- und Texturdimensionen. Das Reservoir hält temporale Echos der jüngsten musikalischen Vergangenheit; neue Modulation entsteht aus der nichtlinearen Interferenz dieser abklingenden Spuren — dasselbe Prinzip, das Schillinger als Interferenz von Periodizitäten beschrieb, jetzt auf der Ebene kompositorischer Evolution statt auf Notenebene. Ein einzelner Evolution-Rate-Regler kontrolliert, wie schnell das Netzwerk reagiert. Bei Null nahezu eingefroren; bei Voll driftet es frei und führt Momentum, chromatischen Zug, Klangfarbenverschiebung und rhythmische Spannung ein, die aus der Musik selbst entstehen statt aus zufälliger Modulation.

Ein State-Sequencer bietet Makro-Level-Form: 2–8 Sektionen mit konfigurierbarem Crossfade, Bogenformen (Goldener Schnitt, Bogen, Keil) und optionalen korpusabgeleiteten Formproportionen. Lassen Sie es 10 Minuten laufen und nehmen Sie eine Komposition auf, die aufbaut, löst und evolviert, ohne einen Parameter zu berühren.

Ein MIR-Capture-System analysiert Live-MIDI-Input — extrahiert Tonhöhenkontur, Rhythmusprofil, Swing-Verhältnis, Phrasengrenzen und Artikulationsstil via PPM-Decay-Markov-Modellen und LBDM-Segmentierung — und speist den resultierenden Performance-Fingerabdruck zurück in die Generierungs-Engines. Spielen Sie eine Phrase ein; RESERVOIR absorbiert ihren Charakter und generiert daraus.

133.000+ einzigartige Algorithmuskombinationen vor Parametervariation oder Skalenauswahl.

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## Parameter

Rhythm Engine
- Density Min/Max: Anschläge pro Beat (0.1-10). Zusammengesetztes Modell: Sliderwert = Gesamtevents/Beat über alle Layer.
- Note Length Min/Max: Dauer als Bruchteil des Intervalls (0.1-2.0).
- Rhythm Pattern: Stochastic, Resultant, Grouping, Density Field, Euclidean, Harmonic Series, Multi-Generator, Instrumental, Coordination, Permutation, Continuity, Power Group, Growth Series, Acceleration, L-System, Beat Grid, Style Grid.
- Polyrhythm Type: Sum, Difference, Fractioned (Schillinger Resultant-Modi).
- Overtone Count: Obertöne für Harmonic Rhythm (2-16).
- Number Series: Squares, Powers, Triangular, Binomial Square (Power Group Progression).
- Engine-spezifische Kontrollen: Jede der 17 Rhythmus-Engines exponiert ihr eigenes Parameterset.

Perforation Engine
- Perforation Amount: Lückendichte (0.0-1.0).
- Perforation Method: Euclidean, Prime Sieve, Fibonacci, Modular, Golden Lattice, Cellular Automata, Corpus Density.
- Spiral Holes: Golden-Angle-Phyllotaxis-Modus für Golden-Lattice-Perforation.
- Corpus Bias: Stärke der korpusgelernten Pausenplatzierung (0.0-1.0).

Pitch Logic
- Pitch Selection: Serial, Spiral, Fibonacci, Registry, Markov, Golden, Interference, Symmetric Inversion, Permutation, Corpus Markov.
- Pitch Pattern Shape: Algorithmusspezifische Kontrolle (0.0-1.0).
- Scale: 112+ Skalen aus der integrierten Bibliothek.
- Root Pitch Class: C bis B.
- Octave Span: 1-10 Oktaven.

Expression
- Velocity Min/Max: MIDI-Velocity-Bereich.
- Articulation: Full Length, Legato, Staccato, Tenuto, Varying.
- Groove Feel: Metronomic, NOMN Expressive Timing, User Groove, Genre Groove.
- Phrase Elasticity: Dichteabhängige Notenverkürzung.
- 10 CC-Controller in 5 Gruppen: Expression, Breath, Brightness, Resonance, Pitch Bend, Vibrato Rate/Depth, Attack, Release, Modulation, Flutter.

Echo State Network
- Enabled: Ein/Aus-Schalter.
- Evolution Rate: Leak-Rate zur Steuerung der Driftgeschwindigkeit (0.0-1.0).
- 16 Tiefenregler über Pitch-, Rhythmus- und Texturgruppen für dimensionsweise Modulationskontrolle.
- Tufte-artiges 16-Takt-Abweichungsdiagramm für Echtzeit-ESN-Ausgabevisualisierung.

State Machine
- Sections: 2-8 kompositorische Sektionen.
- Section Length: 15-180 Sekunden pro Sektion.
- Section Crossfade: 0-100% gradueller Übergang.
- Arc Form: Random, Golden Section, Arch, Wedge, Corpus.
- Auto-Evolve: Automatische Zustandsprogression.
- Arc Position: Manueller Positions-Override (automatisierbar).

Layer System
- Active Layers: 1-12 simultane Stimmen.
- Layer Interaction: Independent, Inverse, Complementary, Synchronized.

MIR Capture
- Live-MIDI-Inputanalyse: Tonhöhe, Rhythmus, Groove, Artikulation, Polyphonie.
- Performance-Fingerabdruck speist alle Generierungs-Engines.
- Morph-Kontrollen zum Mischen von Fingerabdruck mit algorithmischer Ausgabe.

Visualization
- 8 Farbmodi: Greyscale, Chromatic (Paul Tol), Register, Interval, Tension, Schillingerian, Scriabin (synästhetisches Mapping), Rimsky-Korsakov (orchestrale Farben).
- Style-Grid-Pattern-Trail-Visualisierung für genregeseedete Engines.
- Pitch-Class-Grid und Makro-Arc-Vorschau.

Presets
- Preset Morph: Crossfade zwischen beliebigen zwei Presets (0.0-1.0, automatisierbar).
- MIDI Program Change: Externe Presetumschaltung.
- 128-Slot-Presetbank für DAW-Integration.

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## Features & Formate

Hauptmerkmale:
- 12-Layer-Polyphone-Generation: Unabhängiger Rhythmus, Perforation und Pitch pro Layer mit 4 Familienkoordinationsmodi und zusammengesetzter Dichtenormalisierung.
- 32-Knoten Echo State Network: Leaky Recurrent Network, das 10 selbstreferentielle musikalische Features liest und 16 kontinuierliche Modulationsbias ausgibt. Eine Machine-Learning-Schicht, die die Komposition aus ihrer eigenen Ausgabe evolviert.
- 17 Schillinger-vollständige Rhythmus-Engines: Vollständige Implementierung von Schillingers Buch I rhythmischem Vokabular (Kapitel 2-14) plus stochastische, euklidische, L-System-, Markov-Grid- und genregeseedete Korpusmuster.
- MIR-Capture-System: Echtzeit-MIDI-Performance-Analyse mit PPM-Decay-Markov-Modellen, LBDM-Phrasensegmentierung und Autokorrelations-Beattracking. Spielen Sie eine Phrase; RESERVOIR absorbiert ihren Charakter.
- Genregeseedeter Pattern-Wander: 764.000 MIDI-Drumfiles durch eine VAE/k-medoids-Pipeline zu genrespezifischen Prototypmustern mit Markov-Übergangsmatrizen verarbeitet. Die Style-Grid-Engine wandert mit steuerbarer Wanderrate durch diese Muster.
- Genre-Groove-Mikrotiming: Pro-Genre-Timing-Abweichungen aus dem Drum-Korpus für stilistisch authentische Humanisierung.
- GPU-beschleunigte Visualisierung: Echtzeit-Radialdarstellung aller Layer mit 8 Farbanalysemodi, verwurzelt in Scriabin-, Schillinger- und Rimsky-Korsakov-Farbtheorie.
- 112+ Skalenbibliothek: Westliche Modi, japanische Koto-Stimmungen, indische Ragas, Yusef Lateefs Repository of Scales and Melodic Patterns, synthetische Formationen und benutzerdefinierte Pitch-Sets.
- State-Sequencer: Makro-Level-Kompositionsbogen mit Crossfade-Sektionen und 5 Bogenformen.
- Preset-Morphing: Automatisierbarer Crossfade zwischen beliebigen zwei Presets für sanfte Klangfarbenübergänge.
- Audio-Gating: Perforationsmuster auf Live-Audio-Input anwenden für rhythmisches Sculpting externer Signale.
- Eingebauter GM-Synth: Apple-DLS-basierter General-MIDI-Synthesizer für Standalone-Vorhören — null externe Abhängigkeiten.
- MIDI-Export: Multitrack-Ausgabe mit Erhalt der polyphonen Struktur pro Layer.
- DAW-Transport-Sync: PPQ-basiertes Timing für perfekte Temposynchronisation, Transportsprünge und Loop-Handling.

Kompatibilität:
Formate: VST3, Audio Unit (AU), Standalone.
OS: macOS (Apple Silicon + Intel) und Windows.