中宏网安徽12月31日电 乐谱变成代码、音符变成指令……在“曾侯乙编钟”和大鼓间演奏的竟是机器人。合肥本土企业磐石科技,耗时四年研发、优化出“钟鼓齐鸣”项目,在仿制的“曾侯乙编钟”上敲击《清明上河图》《神话》等曲目。12月29日,这支机器人乐队亮相首届《中国科技创新盛典》,将安徽传统民乐凤阳花鼓改编成了全新的摇滚乐版本,实现科技与艺术融合。
在“曾侯乙编钟”和大鼓间演奏的机器人。
机器人奏乐 传播优秀文化
走进合肥磐石科技的研学旅行基地,浑厚的钟乐和鼓点在身后响起。回头看,竟是机器人在编钟间奏乐。这是由磐石科技自主研发的“钟鼓齐鸣”项目,由两套机械臂组成。另一边,还有一套机械臂在击鼓伴奏。
机器人演奏编钟,是如何做到的呢?合肥磐石智能科技股份有限公司研发工程师吴超介绍,工程师在计算机后台输入控制程序,将乐曲信息输入电脑,程序就会对乐谱进行分析,将音符转化为具体的指令,通过系统驱动机械臂运动、击打编钟,当每个机械臂连贯且准确地完成指令后,一首完整的乐曲就演奏出来了。
不过,机器人看似简单的敲击动作,在演奏中实现起来却并非易事。吴超解释,音乐中的节拍和时值,都需要精准卡点。比如一段旋律高低音不同,四分音符120拍,一拍是0.5秒,那么机器人必须要在0.5秒内从编钟的左边赶到右边。“在这短短的0.5秒内,机械臂运动的时间要计算进去,机械臂的关节动作要设计进去,这些不仅要在可控的范围内,还要力求精准。”
演奏要有连贯性,如何让机械双臂协作更加默契?如何让机械臂的控制更加准确?吴超和团队成员从2020年着手研发,2022年项目基本成熟,但一直没有正式对外发布。
“我们还想继续优化技术,让机器人更加自然地去演奏曲目。”终于在今年,这套“钟鼓齐鸣”项目完成了优化,正式推出。
值得一提的是,机器人演奏的编钟,仿制的是我国现存数量最多、保存最好、音律最全的“曾侯乙编钟”。吴超告诉记者,他们特地将机器人和编钟这一乐器结合,并和非遗文化传承人合作共同开发曲目,就是希望通过发明这样的科普互动类项目,让青少年在感受乐趣之余,也能进一步了解中华优秀传统文化。
理科生学乐谱 一切只为研发
在研发过程中,工程师们也学了不少音乐知识。“我们团队里的工程师都是理科生,可以说都没什么‘音乐细胞’,更何况是去演奏编钟。”吴超笑着说,想让机器人会演奏编钟,首先工程师们得自己会。
“因为我们要弄明白乐谱上的拍子对应的时长是多少,然后计算出来、把它转换为程序指令。”所以大家买了一堆乐谱和编钟演奏书籍回来,从零学习。
精通代码编程的工程师们从开始的“音乐小白”,拿起木槌,在编钟上生疏地演奏,经过四年的研发,学到了不少音乐技能。“现在大家要做机器人的测试曲,都能自己直接写。”吴超说。
如今,“钟鼓齐鸣”项目能够演奏《清明上河图》《神话》两首曲目。如果想要演奏其他曲目,工程师们分析乐谱,并输入控制指令,机器人就能实现演奏了。“编钟是我们中华民族传统音乐的瑰宝。科技进步的同时,也不能遗忘传统优秀文化。机器人演奏编钟,不仅展现了现代科技的精准与高效,更赋予了传统音乐新的生命力和表现力。”吴超透露,后续,他们还将增加大家耳熟能详的曲目,让机器人在编钟上演奏出来,并且在表演形式上添加创新元素,让呈现形式更加新颖。(记者 刘小容/文 罗浩宇/图)