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演奏如何有“人味”?都能演奏啥曲目?解密清华“墨甲”机器人乐队

2021-04-30 16:06

北京晚报

记者:李祺瑶 和冠欣

风声掠过竹林,鸟语伴着流水,和着自然之音,传来悠扬的笛声、琴声,还有跃动的鼓点……你可能想不到,这优美的乐声竟出自机器人乐手。为庆祝清华大学建校110周年,《弦外之音——听见未来》创意音乐会在新清华学堂上演。3个与人类身高相仿的机器人乐手,或吹奏竹笛、或拨动箜篌、或敲击排鼓,与民族音乐演奏家方锦龙同台奏乐,带来一场令人难忘的合作表演。

让人眼前一亮的机器人乐队名为“墨甲”,来自清华大学美术学院和清华大学未来实验室合作开展的一项跨学科研究,是国内首支具有中国文化特色的机器人乐队。


和冠欣 摄

■“墨甲”乐队如何出道?

做“有中国特色的音乐机器人”

当晚的音乐会上,方锦龙为观众逐一展示了十几种民乐乐器。“我们可以合奏一曲吗?”舞台上传来一个声音,它们是这场演出的另一主角——墨甲机器人乐队。3个机器人乐手分别是竹笛机器人“玉衡”、箜篌机器人“瑶光”和排鼓机器人“开阳”。随后,玉衡“凝神”吹笛,瑶光“拨动”箜篌的琴弦,在方锦龙的配合下,共同演奏《瑶族舞曲》,展开一场传统国乐与现代科技的“对话”。

墨甲机器人乐队主创团队核心成员、清华美院信息艺术设计系副教授米海鹏说,设计中国风音乐机器人的想法,源自于他在日本留学期间的一段经历。2012年,他参与了世界第一个摇滚机器人乐队的研发工作。“我们设计的机器人参加了当年的东京摇滚音乐节,这让我深受启发,原来还可以把机器人技术应用在完全不同的领域。”米海鹏说,相比于摇滚音乐,他更热爱有韵味、有意境的中国传统音乐,米海鹏就萌生了做“有中国特色的音乐机器人”的想法。

回到清华工作后,米海鹏遇到了几位志同道合的朋友——从事中国传统音乐研究的音乐人胡骁阳、清华美院青年雕塑家张升化,几位不同领域的艺术家和设计师聚在一起,于2018年暑假创建了团队。

乐队的名字是在研究项目启动时就确定的,内涵颇具中国文化意蕴。“墨甲”取自先秦诸子百家之中的“墨家”;“玉衡”“瑶光”“开阳”三位乐手的名字,源于北斗七星中的三颗星。

米海鹏说,团队在设计之初就对这三位乐手的形象有了构想:玉衡是一位儒雅潇洒的侠士,手执竹笛,傲然屹立,是乐队里的“C位担当”;瑶光是一位温婉优雅的女性,手抱箜篌,静坐拨弦,乐声缓缓倾泻;而开阳则是“搞笑担当”,热情奔放,时不时给观众丢个包袱。

乐手们演奏的竹笛、箜篌、排鼓这三种中国传统民族乐器的配置,也是团队在设计之初最先考虑的。米海鹏介绍,三种乐器中,箜篌是团队精心挑选的,“具有两千多年历史的箜篌曾一度面临失传,在20世纪80年代被我国专家创造性复兴,我们希望通过机器人的演奏,更好地传承和推广传统文化。”

■演奏如何有“人味”?

机器人演奏用“手”拨弦难度真不小

让机器人展现出人类演奏乐器的韵味,是团队研发过程中最大的难题。中国传统乐器演奏时,其发声原理和技法都与西洋乐器不同,更讲求意境和演奏者的艺术表达,这种非精确、非定量化的控制,给音乐机器人研发带来难度和挑战。

“比如吹笛子,人通过口、舌、气息的控制来演奏,有很多声音技巧,让机器人表现就很困难。”米海鹏解释,一开始最先攻克的竹笛机器人,也成为后来最难表现“人味”的。光让笛子响是不够的,还要表现出音乐的韵味,这就需要气息强弱的变化。机器虽然可以吹得很准,但吹出来比较平,缺少情感表达。为此,团队对竹笛机器人玉衡进行了大量调试,“我们先尝试进行定量化,通过对不同的吹气气压进行实验,给每个音都找到一个特别适合的音准,调整每个音需要吹气的气量。”

搞定了机器人自身的设定,团队还要克服表演环境的变化。米海鹏解释:“中国的传统乐器还有一个特点,会随场合发生变化。比如竹笛机器人,在实验室已经把曲调都吹准了,同样的这套吹法搬到舞台上可能又不准了,因为舞台上的温度、湿度有变化,对笛子和笛膜的状态都有影响,音准又会有一些变化,这就需要我们经常对机器人进行校准。”

机器人演奏对音乐的处理在一些方面具有优势。“比如竹笛的演奏,有大量的、快速的跳跃,对人来讲需要换气,但机器不用,可以实现连续的、跳跃的长音。”米海鹏说,中国传统排鼓一组五台,人类用两只手演奏,而鼓手开阳的设计有四个机器手臂,同时在四个不同音高的鼓上演奏,可以超越人类的演奏水平。

箜篌机器人瑶光在台上的拨弦动作极为巧妙。米海鹏说,想让机器演奏用“手”拨弦其实特别有难度,为了让机器人表现自然,团队在设计时加入了很多“拟人”的动作,瑶光的拨弦动作就是其中之一。此外,竹笛机器人在表演时也会随着音乐抬手、摆动身体。

2019年4月,清华108周年校庆期间,墨甲机器人乐队迎来了诞生后的“首秀”。“昆山玉碎凤凰叫,芙蓉泣露香兰笑。”《李凭箜篌引》中箜篌的美妙,由机器人表现了出来了。半年时间内,团队攻克了许多技术难题,完成了从一张白纸到一台机器人舞台音乐剧的技术研发和艺术创作。

■都能演奏啥曲目?

独奏合奏已经七八首

从2019年的“首秀”到今年与民乐大师同台合作,墨甲机器人乐队进行了数次演出,也经历了造型、技术、乐曲等多方面的升级。

米海鹏说,团队尝试给乐手们搭配了不同的“演出服”,从初次亮相的极简写意风,到华丽的古装,再到此次乐手们的服装采用了3D打印技术,在简约的古风中增添了几分科技感。

在演奏技术上,团队在竹笛的音质表现上进行了提升。另外,3个乐手学会的拥有版权的乐曲不断丰富。“所有的演奏曲目,都需要团队在机器人乐手技术性能的深刻理解基础上,为它们量身定制。目前,3个乐手可以分别完成个人独奏和乐队合奏,加起来有七八首曲目。”创作团队希望,墨甲机器人乐队能成为沟通传统与现代的桥梁,担负起传承推广中华传统文化的重任。

米海鹏说,接下来墨甲乐队还有一系列演出计划,会推出新的曲目,新的乐手机器人也有望增加,而如何提升机器人的乐感、情感表达等也仍在探索中。

■展望

机器人剧场五一亮相首钢园

“除了在舞台上的表演,我们也希望机器人可以走到大家的身边,跟大家互动起来。”米海鹏说,团队正在尝试打造一些机器人的沉浸式体验空间,在这里既可以看到乐队的表演,还可以近距离和机器人进行接触。“我们很荣幸受到相关部门的邀请,在首钢园三高炉地标性建筑里面,将有一个独立场馆作为墨甲机器人剧场,5月1日正式对外营业。在场馆中,大家可以看到墨甲机器人乐队的表演,还可以感受到我们在互动体验上的精心设计。”

(原标题:现代科技与传统文化“琴瑟和鸣” 解密清华墨甲机器人乐队)

来源:北京晚报 记者 李祺瑶

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