曾侯乙编钟演奏实现智能化
2017-03-07 14:51:37      来源:中国文化报

    编钟由几个人演奏?作为中国古代的大型打击乐器,电视剧或纪录片中常出现的数位乐手演奏编钟的画面,在今天或将有所不同。近日,由山东省烟台豪特乐器有限公司联合武汉音乐学院、湖北省博物馆研制的智能编钟亮相。新编钟可用键盘操作,由一位乐手演奏,且音准、音色等都具有可靠保证,受到社会多方关注。

    一人演奏的智能编钟诞生

    编钟兴起于西周,盛于春秋战国至秦汉时期。其由青铜铸成,大小不同的扁圆钟按照音调高低排列,悬挂在一个巨大的钟架上,用丁字形或长形的锤、棒敲打不同音调的铜钟,就能发出不同的乐音,演奏出美妙的乐曲。1978年,湖北随州曾侯乙墓曾出土一套战国青铜编钟,其规模足以占满现代音乐厅的舞台。智能编钟即在这套编钟的基础上研发而成。

    2010年10月,烟台豪特乐器有限公司将西洋铜钟自动演奏音乐用于建筑塔钟报时,研发过程中,有专家建议可以尝试将声音独特的曾侯乙编钟智能化。于是,研发一套用键盘演奏的智能新编钟的念头逐渐成形。

    “在调研过程中,我们被曾侯乙编钟的历史文化及独特的声音魅力所震撼。同时也发现,除出于保护文物的目的外,曾侯乙编钟独特的5人演奏形式,使得演出门槛很高,仿制的曾侯乙编钟大部分只能摆在博物馆而不能演奏,游客很难听到编钟的乐音。”烟台豪特乐器有限公司董事长孙得膑告诉记者,多人演奏在音准、音色、节奏、力度及音乐表现力等方面有很大的局限性。“如果我们做成用键盘操作、由一人演奏的新编钟,会解决上述问题。”

    明确目标后,烟台豪特乐器有限公司在原有的西洋音乐铜钟研发的基础上,联合武汉音乐学院及湖北省博物馆,全力研发可以用键盘演奏的编钟。在耗时6年、投入2300多万元后,最终研制成功。 日前,在北京举行的“新编钟项目科技成果评价会”上,以中国社会科学院考古研究所原所长刘庆柱为组长的10位专家学者一致认为,传统结合现代、艺术联姻科技,智能新编钟是现代科技与传统文化交融的代表性成果。

    敲击力度由计算机控制

    记者看到,智能新编钟保持了曾侯乙编钟形制、纹饰等方面的青铜工艺特色。按照现代标准化乐器性能,把不同规格、数量的编钟整齐有序地固定在钟架上,并分别配置大小不同、配重相宜的钟锤,应用现代集成控制技术,将钟锤连接到相对应的集成器键盘上,通过敲击键盘控制钟锤敲击编钟,弹奏音乐,系国内外首创。

    智能新编钟演奏系统由智能键盘或SD卡、主控板、电源及接口板、钟锤控制板等部分组成。演奏系统有众多处理器,除了中央处理器以外,每个钟锤对应着一个独立的处理器,按照相应的节奏控制各个装置敲击编钟的时机和力度。

    智能新编钟分人工演奏和自动演奏两种。人工演奏方式下,智能键盘能感知演奏者演奏各个音符的力度,并实时将这些信息发送给包含多个处理器的主控系统,演奏系统读取按键的力度值,并将对应编钟钟锤的力度值按比例放大,做到敲击编钟的力度大小随演奏者的演奏力度而变化。整个系统的延时极短,从演奏者按下按键到敲击编钟的延时在0.07秒至0.09秒之间(与钟的大小相关)。自动演奏方式下,演奏系统读取存储卡上的音乐文件,根据文件中各个音符的序列用相应的编钟钟锤自动演奏,并做到与音乐文件中的轻、重、缓、急相对应。

    此外,通过计算机采样分析与模拟实验,新编钟能为每一件大小不同、重量各异的编钟各自选配一个配重相宜的钟锤、选定一个发音最准的部位、选择一种音色最佳的敲击力度与速度。同时,根据音乐表现需求,研发人员可以对所配钟锤进行软、硬度(即音色)预制,对演奏力度(即钟声的长短)进行控制,使传统编钟丰富的表现力得以充分保留。

    社会经济价值亟待挖掘

    孙得膑介绍,通过上述新技术的运用,具备一定音乐基础的演奏者即可单独通过敲击键盘来演奏编钟。智能新编钟的演奏控制系统可用通用乐器键盘,如钢琴、电子琴甚至管风琴等键盘进行操作,使所有能演奏钢琴等键盘乐器的演奏家和音乐爱好者都能演奏编钟。

    “这也使得编钟音乐表现力的统一性得到增强。”孙得膑介绍,传统编钟由多人以传递的方式分段分句进行演奏。由于演奏者对音乐的理解不同或现场出现的偶然因素,很难达到音乐表现力统一。而智能新编钟由一人完成演奏,可以相对统一地表达音乐情绪与情感。

    此外,智能新编钟的研发成功还进一步丰富了编钟音乐的表现力。传统编钟一般以旋律较慢乐曲的演奏为主。新编钟键盘等演奏方式,为丰富音乐节奏、速度等方面提供了可能性,编钟音乐的表现力得到进一步拓展。

    孙得膑说,智能新编钟采用国际标准音高、按照十二平均律进行调校与音高设计、音位排列,使有志于编钟音乐创作的作曲家不再受中国古代编钟传统音列结构及演奏方法等方面的限制,根据普通键盘乐器的规律,就能开展编钟音乐创作。他们的作品只要做成MIDI格式文件,就可以直接由新编钟进行自动演奏。这无疑丰富了中国传统乐器的传播力和发展活力。(记者苏锐)

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