The analog revolution of the digital technology    

Tellef Kvifte  

University of Oslo  



In the context of music and music production, the distinction between analog and digital sound recording, and instruments, is fundamental. The development from the analog to the digital technologies is (rightly) seen as a major revolution affecting all aspects of music making and production, a process that  is  often  seen  as  a  ’digital  revolution’  in  some  way.    
The  key  concepts  of  ’digital’  and  ’analog’,  however,  are  not  always  used  in  a  well-defined  way.  The  concept  of  ’digital’,  for  example,  sometimes  seems  to  mean  ’modern’,  ’up-to-date’  or  even  ’machine’.  We  also  find  it  in  more  muddy  concepts  like  ’digital  aesthetics’  that  purportedly  can  characterise  any  expression  made  with  digital  media.  Even  more  uncertain  are  the  implications  of  expressions  like  the  ”digital  age”  or  ”digital  era”,  perhaps  except  when  used  simply  to  mean  ’internet’.    
What  we  see,  is  that  many  authors  use  the  concept  to  describe  cultural  and  aesthetic  phenomena  rather  than  the  inner  workings  of  technical  equipment.  Cultural  and  aesthetic  expressions  made  with  the  help  of  digital  technology  are  argued  to  be  in  some  sense  ’digital’  in  themselves,  or,  at  least,  to  have  some  loosely  defined  properties  caused  by  a  digital  technology.  Similarly,  the  concept  ’analog’  may  be  used  to  characterise  almost  any  aspect  of  all  technologies  that  do  not  include  computers.    
Such  use  of  the  concepts  digital  and  analog  tends,  in  my  opinion,  to  blur  their  basic  meaning,  and,  at  the  same  time  hint  at  other  meanings  that  are  not  well  defined,  but  implicitely  loaded  with  value  judgements  for  good  and  bad,  depending  on  the  author’s  particular  preferences.    
To  use  the  concepts  ’analog’  and  ’digital’  to  characterize  musical  expression,  however,  is  not  the  same  as  to  characterize  the  technology  that  is  used  to  produce  it,  and  it  is  not  necessarily  so  that  digital  technology  used  in  some  part  of  a  technical  production  chain  automatically  leads  to  a  digital  musical  expression.    
In  this  paper,  I  will  try  to  clarify  how  the  concept  pair  analog/digital  may  be  meaningfully  applied  to  the  musical  expression.  Further,  I  will,  on  the  basis  of  this,  maintain  that  the  driving  factor  in  the  recent  development  of  music  technology  is  not  the  ’digital’  in  the  technology,  but,  on  the  contrary,  the  artistic  drive  for  control  over  analog  aspects  of  the  musical  expression.
The  way  I  will  use  the  concepts  to  describe  musical  expressions,  is  also  in  line  with  a  school  of  communication  research  lead  by  the  anthropologist  Gregory  Bateson.  One  of  the  more  obvious  points  made  by  him,  is  that  most,  if  not  all,  communication  systems  have  both  analog  and  digital  aspects.  Another,  not  quite  so  obvious  point,  is  that  digital  communication  is  mostly  concerned  with  factual  information,  while  the  analog  parts  of  the  communication  is  mostly  concerned  with  relations,  and  therefore  —  according  to  Bateson  —  the  most  important  part  of  the  communication.

The  Concepts

The  basic  meaning  of  the  analog/digital-distinction  is  no  doubt  well-known  to  all  of  you:  An  analog  signal  is  continuous;  a  digitzed  version  of  it  is  a  series  of  discrete  symbols  signifying  the  strength  of  the  analog  signal  at  discrete  intervals  in  time.  This  basic  sense  of  analog-as-continous  and  digital-as-discrete,  is  found  in  the  opening  of  Davies’  fine  paper  on  the  history  of  sampling  from  1996:
”Most  people  are  unaware  that  our  current  transition  from  analogue  to  digital  technology  is  the  second  stage  in  a  development  that  began  around  the  middle  of  the  last  century,  culminating  in  the  mid-1870s.  Up  to  then  all  communications  had  been  digital.  .  .  for  example  the  electric  telegraph  and  Morse  code  as  well  as  much  older  non-electrical  systems  like  semaphore  and  Native  American  smoke  signals.  It  was  the  virtual  simultaneous  invention  of  the  telephone  (Alexander  Graham  Bell)  and  the  phonograph  (Thomas  Alva  Edison)  that  ushered  in  a  century  of  analogue  technology.”  (Davies  1996:3;  my  emphasis).
The  connection  between  Morse  code  and  digital  technology  may  not  be  obvious  if  one  is  used  to  the  confusing  and  general  ways  the  concept  is  used  today,  but  it  follows  quite  easily  from  the  basic  meaning  of  the  concept.
Bateson’s  usage  of  the  terms  is  not  far  from  Davies’,  and  he  too  writes  about  communication  processes  in  a  wider  sense  than  a  purely  technical.  He  writes  for  instance:
How  does  it  happen  that  the  paralinguistics  and  kinesics  of  men  from  strange  cultures,  and  even  the  paralinguistics  of  other  terrestrial  mammals,  are  at  least  partly  intelligible  to  us,  whereas  the  verbal  languages  of  men  from  strange  cultures  seem  to  be  totally  opaque?  (372)
 As  Bateson  puts  it,  verbal  language  is  a  digital  system,  where  “the  signs  themselves  have  no  simple  connection.  .  .  with  what  they  stand  for.  The  numeral  ’5’  is  not  bigger  than  the  numeral  ’3’...”  (p  373),  while  paralingustics  and  kinesics  —  or  ’non-verbal  communiaction’  is  an  analog  communication,  where  ”the  magnitude  of  the  gesture,  the  loudness  of  the  voice,  the  length  of  the  pause,  the  tension  of  the  muscle,  and  so  forth  —  these  magnitudes  commonly  correspond  (directly  or  inversely)  to  magnitudes  in  the  relationship  that  is  the  subject  of  discourse.“
In  other  words,  you  may  understand  that  a  man  is  angry  from  the  volume  and  tone  of  his  voice,  even  if  you  don’t  understand  the  meaning  of  the  expletives  he  is  using.  This  example  is  not  arbitrary  —  one  of  Bateson’s  main  points  is  that  the  analog  communication  is  understandable  across  cultures,  and  even  to  some  extent  across  species  —  and  that  it  is  mainly  concerned  with  relationships,  with  love,  hate,  respect,  fear,  dependency  etc.  We  will  have  to  return  to  this  last  point  later.

The  musical  parameters

Let  us  turn  to  music  —  that  is,  music  as  music,  and  not  merely  as  represented  by  a  pressure  wave  in  air,  or  an  electric  signal  in  a  wire.  The  concepts  of  analog  and  digital  are  easily  applied  in  a  similar  way  here.  Take  the  parameter  of  pitch:  It  is  a  well-defined  digital  system  of  discrete  entities;  the  note  ’c’  is  a  distinct  entity,  clearly  different  from  a  ’c-sharp’,  and  there  are  no  intermediate  possibilities  —  a  note  is  either  a  ’c’  or  a  ’c-sharp’.  This  is  not  to  say  that  there  are  no  intermediate  frequencies  between  these  two  notes,  but  any  sounding  frequency  in  between  will  —  to  the  musical  listener
—  be  assigned  to  either  of  the  categories  ’c’  or  ’c-sharp’,  possibly  with  the  modification  ’too  sharp’  or  ’slightly  out  of  tune’.  But  ’sharpness’  and  ’outof- tune-ness’  are  analog  entities  in  the  sense  that  we  do  not  have  a  system  of  discrete  values  for  them,  they  can  vary  continuously  in  a  more-or-lessway.  The  step-wise  differences  of  named  pitches  form  a  digital  system;  the  continuous  pitch  variations  in  out-of-tune-ness,  vibrato  and  glissandi  are  analog  variations.  A  nice  illustration  of  these  two  aspects  is  this  excerpt  from  a  recording  with  an  opera  singer  -regardless  the  prominent  analog  pitch  variations,  we  are  still  able  to  assign  digital  categories  of  scale  steps  to  what  we  hear:  [Sound  ex.  Flagstad]
Similar  considerations  can  be  applied  to  other  parameteres  of  music:  the  time  dimension  is  partly  codified  in  a  digital  system  of  the  discrete  units  of  whole,  half,  quarter,  eights  etc.;  at  the  same  time,  we  know  that  small  variations  in  the  timing  —  variations  that  are  not  codified  in  a  system  of discrete  recognizable  units  —  are  important  for  the  rhythmic  feeling,  timing  or  groove  of  the  music.
Timbre,  though  far  less  codified  than  pitch  and  time,  is  also  used  in  both  digital  and  analog  ways:  the  timbres  of  the  different  instruments  in  a  symphony  orchestra  is  one  example;  the  clarinet  having  a  distinct  timbre  from  a  trumpet  and  a  violin.  At  the  same  time,  a  clarinet  may  vary  gradually  in  timbre  within  some  limits,  in  a  way  that  is  not  possible  to  describe  in  a  system  of  discrete  units.
We  may  note  that  standard  music  notation  is  mainly  concerned  with  digital  aspects  of  music,  like  the  discrete  pitches  of  the  scale  system,  the  discrete  classes  of  durational  values  of  whole,  half  and  quarter  notes,  and  classes  of  loudness  like  ff,  f,  p  and  pp.  Analog  parameters  can  not  be  described  in  any  useful  detail  in  such  notation  —  rhythmic  feel,  groove,  exact  intonation,  the  way  a  tone  is  shaped  dynamically  —  these  are  not  what  standard  notation  is  for.
Notation  is,  accordingly,  mainly  concerned  with  structure:  factual  information  about  how  pitches  and  durations  are  organized.
If  we  turn  to  the  discourse  of  analog  parameters,  we  find  that  this  is  to  a  large  extent  concerned  with  either  expression  or  competence  (or  both),  which  —  as  Bateson  would  be  quick  to  point  out  —  is  of  course  usually  about  some  kind  of  relationship  between  human  beings.  The  emphasis  placed  by  professional  musicians  on  being  able  to  play  ’in  time’  and  ’in  tune  is  one  example;  another  is  found  in  the  many  hits  you  get  on  the  internet  if  you  search  on  the  three  keywords  ’pitch’,  ’correction’  and  ’cheating’.  Also  works  like  Eric  Clarke’s  studies  of  ’expressive  timing’  and  Charlie  Keil’s  work  on  so-called  participatory  discrepancies  and  groove,  point  to  the  analog  parameters  as  carriers  of  expressive  information  in  musical  performance.
If  we  look  at  the  recent  developments  in  music  technology  through  the  glasses  of  the  concepts  analog  and  digital,  it  seems  obvious  that  increased  control  over  analog  aspects  of  music  is  a  key  factor.  Let  us  start  with  the  MiniMoog  —  an  obvious  example  as  it  is  universally  seen  as  one  of  the  more  important  milestones  in  recent  music  technology.
Compared  to  an  acoustic  keyboard  instrument,  like  a  piano,  the  most  obvious  difference  —  apart  from  the  size  —  is  the  far  greater  number  of  controls  on  the  Moog.  If  I  have  counted  right,  there  are  45  controls  beside  the  keyboard  here.  Of  these,  19  are  digital  controls,  either  on-off-switches,  or  switches  that  select  between  clearly  defined  alternatives,  like  the  octave  range  of  the  oscillators.  That  leaves  us  with  26  analog  controls,  that  in  different  ways  may  affect  pitch  and  timbre.  Compared  to  acoustic  instruments,  this  is  an  unheard  of  number  of  analog  controls,  and  the  MiniMoog  is  accordingly  capable  of  far-reaching  analog  timbral  variations.  Notice  also  the  pitch  bend  —  an  analog  control  for  analog  pitch,  not  found  on  acoustic  keyboard  instruments.
There  is  a  paralell  development  in  recording  technology.  The  development  of  the  concept  of  multitrack  recording  might  be  seen  also  as  a  means  for  controlling  analog  aspects  of  music;  especially  timbral  qualities.  A  great  number  of  the  controls  on  an  ordinary  mixing  console  are  dedicated  to  various  aspects  of  analog  timbral  control,  like  EQ  and  amount  of  different  types  of  effects.  The  separation  of  the  different  instruments  on  a  recording,  made  possible  by  multitracking,  also  opens  for  detailed  control  of  other  analog  parameters,  like  intonation.
Such  controls  are  available  in  great  quantities  in  recording  software,  like  ProTools,  Cubase,  Logic,  Live,  Digital  Performer  etc.  In  addition,  this  kind  of  software  offers  many  possibilities  for  controlling  the  analog  aspects  of  rhythm  and  timing,  like  quantizing,  humanizing,  tweaking  of  so-called  swing  parameters,  and  slight  temporal  shifting  of  single  tracks.
Also  relevant  is  software  for  construction  and  modification  of  loops,  sometimes  part  of  recording  software  packages  like  in  Live;  sometimes  standalone  applications  like  ReCycle.  Here,  the  basic  idea  is  to  understand  short  sound  recordings  in  the  digital  terms  of  bars  and  beats,  while  at  the  same  time  have  analog  —  gradual  —  control  over  the  exact  timing  of  different  parts  of  the  sound  file,  thus  being  able  to  control  the  rhythmic  feeling  or  groove  of  the  sound.  This  may  be  used  in  different  contexts,  like  the  construction  of  drum  loops,  or  to  repair  or  ’regroove’  parts  of  recorded  tracks  in  a  multitrack  setting.
This  emphasis  on  the  analog  parameteres  of  music  in  technology  is  also  evident  if  we  regard  the  development  of  music  in  the  last  part  of  the  previous  century.  There  is  no  really  significant  difference  in  digital  aspects:  No  new  scale  system,  no  radically  new  organisation  of  pitches,  like  for  instance  Schoenberg’s  system  from  earlier  in  the  century;  no  radically  new  rhythmic  system  -still  whole  notes,  half  notes,  quarter  notes;  no  radically  new  rhythms  either,  but  may  be  incorporation  of  a  somewhat  wider  range  of  grooves.  On  the  other  hand,  there  are  enourmous  differences  in  analog  qualities,  in  the  shaping  of  timbres,  of  the  spatial  qualities  shaped  with  different  kinds  of  reverbs,  of  dynamic  qualities  shaped  with  both  automation  of  faders  and  compressors,  and  of  rhythmic  qualities  shaped  by  loop  software,  simple  track  shifting  and  quantizing  and  humanizing  tricks.
Yes,  I  said  ’tricks’,  and  not  ’techniques’.  Not  because  I  mean  that  quantization  —  or  pitch  correction  —  is  really  cheating,  but  because  this  is  a  question  that  has  been  discussed  frequently  in  connection  with  recording  technology,  multitracking  and  effect  processing  throughout  the  history  of  recording.  It  is  tempting  to  see  this  question  in  connection  with  another  of  Bateson’s  points:  He  holds  that  analog  communication  is  largely  unconscious,  because  relations  are  too  important  to  be  easily  available  to  conscious  manipulation.  Therefore,  situations  where  people  start  to  be  explicit  about  your  non-verbal  communication  —  for  instance  by  making  verbal  remarks  about  your  body  posture,  your  quality  of  voice,  etc  —  are  usually  felt  to  be  quite  uncomfortable.  But  there  is  some  ambivalence  here.  We  can  easily  and  comfortably  admire  masters  of  manipulation  of  analog  communication,  like  actors,  who  do  precisely  this  for  a  living,  at  least  when  we  encounter  them  in  their  professional  settings.  However,  when  we  feel  that  a  person  is  simply  ’acting’  in  a  normal  social  context,  by  for  instance  simulating  a  particularly  friendly  tone  of  voice  but  not  really  meaning  it,  we  feel  it  is  not  right,  and  ’cheating’  may  be  one  of  the  words  we  would  like  to  apply.
And  it  is  precisely  this  kind  of  argument  that  is  made  in  connection  with  for  instance  pitch  correction:  By  manipulating  parts  of  the  analog  communication,  namely  pitch  control,  one  manages  to  give  a  false  impression  of  one’s  status  and  personality.
To  repeat  myself:  I  do  not  necessarily  see  pitch  correction  as  cheating.  I  rather  think  the  interesting  question  is  why  pitch  correction  is  cheating  to  some  people,  and  not  to  others,  and  —  as  part  of  this  —  when  in  the  development  of  the  technology  it  ceases  to  be  cheating.  In  this  connection,  I  find  Bateson’s  views  useful  for  further  discussion.
Given  all  the  incantations  of  the  word  ’digital’  in  descriptions  of  contemporary  culture  and  cultural  technology,  one  gets  the  impression  that  ’digital’  is  somehow  a  driving  factor  in  the  technological  and  cultural  development,  a  factor  that  is  seen  as  good  or  bad  depending  on  your  personal  viewpoint.  I  have  argued  that,  on  the  contrary,  that  the  driving  factor,  at  least  in  contemporary  music  technology,  is  the  wish  for  detailed  control  over  analog  aspects  of  the  artistic  expression.
One  argument  for  my  view,  compared  to  the  competing  view  of  the  digital  as  the  driving  force,  is  that  the  ’digital’  can  not  explain  the  development  of  another  key  concept  of  modern  music  production,  namely  the  multitrack  recording.  As  I  see  it,  the  important  aspect  of  multitracking  is  precisely  the  detailed  control  over  analog  parameters  made  possible  by  the  separation  of  sound  sources,  and  the  idea  of  multitracking  is  a  necessary  requirment  for  many  of  the  digital  techniques  that  were  developed  later.  In  fact,  many  of  the  techniques  used  to  shape  the  sound  on  a  modern  music  production  are  possible  to  implement  with  analog  technology,  but  not  without  the  multitrack.


To  sum  up,  then,  I  have  argued  that  the  concepts  of  analog  and  digital  are  useful  also  in  the  description  of  musical  expressions,  and  not  only  as  descriptions  of  the  underlying  technology.  However,  the  concepts  need  to  be  defined  properly,  and  not  just  used  to  describe  cultural  expressions  that  are  produced  by  technology  that  uses  digital  components  at  some  points.  But  properly  used,  the  concepts  may  give  insights  into  the  elusive  processes  of  interaction  between  technology,  artists  and  their  social  and  economic  context.