Xenokeys

Il progetto nasce da un sistema di diagnostica timbrica in tempo reale per l'intonazione dei martelli del pianoforte, che misurava i descrittori spettrali di ciascuna nota — centroide, rolloff, spread, flatness — confrontandoli con una curva di riferimento costruita su un modello fisico di corda rigida.

Lavorando su quel motore di analisi spettrale è emersa una direzione diversa: lo stesso apparato, invece di limitarsi a confrontare una nota reale con una curva ideale, può generare accordature che non esistono da nessun'altra parte. Xenokeys è il risultato di quella svolta — un calcolatore, non più un diagnostico.

Xenokeys deriva scale alternative per l'intera tastiera da sei metodi di generazione spettrale — sintesi FM, ring modulation, waveshaping, campana di Risset, modellazione fisica di una piastra vibrante, o i parziali reali di un suono registrato — posizionati sugli 88 tasti senza forzare la copertura totale: solo le note che lo spettro tocca davvero vengono modificate, entro un limite di sicurezza strutturale di ±100 cent.

Quando più sorgenti spettrali si contendono lo stesso tasto, la risoluzione può seguire l'ampiezza del segnale oppure un criterio di distanza armonica (Tenney Height, generalizzata da Robert Wannamaker a partire da James Tenney) — il rapporto percettivamente più semplice vince, non solo il più energico. Il risultato è esportabile in formati compatibili con i più diffusi accordatori elettronici, come riferimento in cent e rapporti per chi scrive per ensemble, o in formato Scala (.scl) per sintetizzatori software.

La cattura timbrica originale non è scomparsa: è diventata generica. Si registra un suono qualsiasi — non più solo una nota di pianoforte — e se ne usa lo spettro reale come seme per l'accordatura.

Interfaccia Xenokeys — tab Cattura
Cattura — spettro dal vivo e parziali reali dell'ultima registrazione
Interfaccia Xenokeys — tab Spettri
Spettri — calcolatrice di accordature, grafico delle note modificate
  • Sei metodi di generazione spettrale: FM, ring modulation, waveshaping, campana di Risset, piastra modale, cattura reale
  • Fasce di registro libere e combinabili, ognuna con il proprio metodo e parametri
  • Risoluzione delle sovrapposizioni per ampiezza o per distanza armonica (Tenney Height)
  • Cattura spettrale generica — qualsiasi suono, non solo note di pianoforte
  • Esportazione compatibile con i più diffusi accordatori elettronici, riferimento per ensemble, formato Scala (.scl)
  • Anteprima audio del risultato e confronto A/B tra accordature calcolate
  • Kotlin / Jetpack Compose — app Android nativa
  • Analisi spettrale FFT diretta, sintesi FM con funzioni di Bessel implementate internamente
  • Riferimenti: James Tenney (distanza armonica, generalizzata da Robert Wannamaker), Chowning (sintesi FM), Risset (sintesi a campana), Fletcher & Rossing (inarmonicità delle corde di pianoforte)

Le projet est né d'un système de diagnostic timbrique en temps réel pour l'harmonisation des marteaux de piano, qui mesurait les descripteurs spectraux de chaque note — centroïde, rolloff, spread, flatness — en les comparant à une courbe de référence construite sur un modèle physique de corde rigide.

En travaillant sur ce moteur d'analyse spectrale, une direction différente est apparue : le même dispositif, au lieu de simplement comparer une note réelle à une courbe idéale, peut générer des accordages qui n'existent nulle part ailleurs. Xenokeys est le résultat de ce tournant — un calculateur, non plus un outil de diagnostic.

Xenokeys dérive des gammes alternatives pour l'ensemble du clavier à partir de six méthodes de génération spectrale — synthèse FM, ring modulation, waveshaping, cloche de Risset, modélisation physique d'une plaque vibrante, ou les partiels réels d'un son enregistré — positionnés sur les 88 touches sans forcer une couverture totale : seules les notes réellement touchées par le spectre sont modifiées, dans une limite de sécurité structurelle de ±100 cents.

Lorsque plusieurs sources spectrales se disputent la même touche, la résolution peut suivre l'amplitude du signal ou un critère de distance harmonique (Tenney Height, généralisée par Robert Wannamaker à partir de James Tenney) — le rapport perceptivement le plus simple l'emporte, pas seulement le plus énergique. Le résultat est exportable dans des formats compatibles avec les accordeurs électroniques les plus répandus, comme référence en cents et rapports pour qui écrit pour ensemble, ou au format Scala (.scl) pour synthétiseurs logiciels.

La capture timbrique d'origine n'a pas disparu : elle est devenue générique. On enregistre un son quelconque — plus seulement une note de piano — et on utilise son spectre réel comme graine pour l'accordage.

Interface Xenokeys — onglet Capture
Capture — spectre en direct et partiels réels du dernier enregistrement
Interface Xenokeys — onglet Spectres
Spectres — calculateur d'accordages, graphique des notes modifiées
  • Six méthodes de génération spectrale : FM, ring modulation, waveshaping, cloche de Risset, plaque modale, capture réelle
  • Bandes de registre libres et combinables, chacune avec sa propre méthode et ses paramètres
  • Résolution des chevauchements par amplitude ou par distance harmonique (Tenney Height)
  • Capture spectrale générique — n'importe quel son, pas seulement des notes de piano
  • Export compatible avec les accordeurs électroniques les plus répandus, référence pour ensemble, format Scala (.scl)
  • Aperçu audio du résultat et comparaison A/B entre accordages calculés
  • Kotlin / Jetpack Compose — application Android native
  • Analyse spectrale FFT directe, synthèse FM avec fonctions de Bessel implémentées en interne
  • Références : James Tenney (distance harmonique, généralisée par Robert Wannamaker), Chowning (synthèse FM), Risset (synthèse en cloche), Fletcher & Rossing (inharmonicité des cordes de piano)

The project began as a real-time timbral diagnostic system for piano hammer voicing, measuring spectral descriptors for each note — centroid, rolloff, spread, flatness — and comparing them against a reference curve built on a stiff-string physical model.

Working on that spectral analysis engine, a different direction emerged: the same apparatus, instead of just comparing a real note against an ideal curve, can generate tunings that don't exist anywhere else. Xenokeys is the result of that shift — a calculator, no longer a diagnostic tool.

Xenokeys derives alternative scales for the whole keyboard from six spectral generation methods — FM synthesis, ring modulation, waveshaping, Risset bell, physical modeling of a vibrating plate, or the real partials of a recorded sound — placed onto the 88 keys without forcing full coverage: only the notes the spectrum actually touches are modified, within a ±100 cent structural safety limit.

When several spectral sources compete for the same key, resolution can follow signal amplitude or a harmonic distance criterion (Tenney Height, generalised by Robert Wannamaker from James Tenney) — the perceptually simplest ratio wins, not just the loudest. The result can be exported in formats compatible with the most common electronic tuners, as a cents-and-ratios reference for ensemble writing, or in Scala (.scl) format for software synthesizers.

The original timbral capture hasn't disappeared: it became generic. You record any sound — not just a piano note anymore — and use its real spectrum as a seed for the tuning.

Xenokeys interface — Capture tab
Capture — live spectrum and real partials from the last recording
Xenokeys interface — Spectra tab
Spectra — tuning calculator, chart of the modified notes
  • Six spectral generation methods: FM, ring modulation, waveshaping, Risset bell, modal plate, real capture
  • Free, combinable register bands, each with its own method and parameters
  • Overlap resolution by amplitude or by harmonic distance (Tenney Height)
  • Generic spectral capture — any sound, not just piano notes
  • Export compatible with the most common electronic tuners, ensemble reference, Scala (.scl) format
  • Audio preview of the result and A/B comparison between computed tunings
  • Kotlin / Jetpack Compose — native Android app
  • Direct FFT spectral analysis, FM synthesis with internally implemented Bessel functions
  • References: James Tenney (harmonic distance, generalised by Robert Wannamaker), Chowning (FM synthesis), Risset (bell synthesis), Fletcher & Rossing (piano string inharmonicity)