这可能是机器人会唱的第一首老情歌

说起电脑模拟人声唱歌,大家的第一反应都是日本的萌妹虚拟偶像初音了。

但其实在初音诞生很久很久很久以前,就有公司尝试过让计算机开口唱歌——世界上第一段由计算机模拟人声的歌曲是IBM704在1961年演唱的,名字叫Daisy Bell:

上面这段视频就是当时IBM704演奏时的录音,在视频中写的是IBM7094演唱的,但由于IBM7094被制造于1962年。而众多史料将这首歌的诞生指向于1961,所以IBM704才应该是正确的“演唱者”。

这首歌本身创作于1892年,传说中它的作者David Ewen是一位英国流行作曲家,当他第一次抵达美国的时候因为随行李携带的一辆自行车而被要求额外缴纳关税。他的另一位作曲家朋友对他说:“还好你带的不是二人自行车,否则你要付出双倍的代价”(It’s lucky you didn’t bring a bicycle built for two , otherwise you’d have to pay double duty.)

不久之后,Dacre就开始用”bicycle built for two”为主要歌词创造了这首歌曲,因此Daisy Bell的另外一个名字也叫bicycle built for two。这首歌的曲调明快,歌词押韵且使用了大量的双关语。描述了一个租不起马车,但愿意与女友一同骑自行车的年轻小伙子和他仰慕对象Daisy·Bell的爱情故事,有着19世纪美国特色的浪漫色彩。

这首歌第一次在大众中流行,源于在伦敦音乐厅的成功首演。由音乐厅歌手凯蒂·劳伦斯(Katie Lawrence)演出。不过,Daisy Bell与机器人结缘却是在歌曲被创作出来半个世纪以后——在贝尔实验室里。

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1957年,美国国家航空咨询委员会的IBM704,虽然没有“一个屋子”那么大,但是还是挺大的。

这一次把Daisy Bell唱红的歌手是IBM在1954年推出的计算机IBM 704,这是世界上第一台内建浮点数运算功能的计算机。它由前代IBM 701改良而成,使用磁芯记忆取代威廉姆斯管作为存储介质,并增加了三组索引暂存器(类似内存的东西)。为了实现更多的功能,它的CPU采用了全新的指令集,并在程序语言上支持Fortran和LISP。在当时,IBM704被认为是唯一可以处理复杂数学计算的电脑。

总之,如果你如果不懂的话,只要知道这个东西就是当时人类科技的巅峰就好了。由于价格昂贵且产量较低,IBM累计只卖出了140台IBM704——大多数是军方和学术机构。比如被用于史密森天梯物理观测台帮助科学家对观测到的卫星进行轨道计算。

然而让IBM704更为知名的,还是因为它在计算机音乐史上的贡献

世界上第一位计算机音乐大师Max Mathews在IBM 704上开发出第一个电脑音乐程序——MUSIC,并用这款软件创作了一个17秒的音乐,虽然效果并不十分理想但这让大家看到了电脑合成音乐的可能性。

随后在1961年,Max在贝尔实验室,与科学家John Kelly等人对MUSIC进行了一些优化,并实现了第一首由电脑模拟人声进行演唱的歌曲Daisy Bell。最终的录音其实分为两部分,一部分是由电子合成乐程序MUISC演奏的伴奏,另一部分是由人声合成器演唱的歌词部分。

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为了让Max可以更好的用电脑制作音乐,贝尔实验室甚至在1967年制作了一个名为Graphics 1的巨大硬件。它为当时已经更新到第四版的MUSIC程序提供了一个可以快速查看、修改、复制、擦除的图形前端——这东西甚至是个触摸屏,上图就是贝尔实验室的研究员Lawrence Losler,正手持一根“手写笔”帮助Max(右)修改他的音乐。

之后,Graphics系列的第二代被商用化推广,并可用于手绘电路图、逻辑线框图和CAD图等当时其它计算机做不到的高端功能。

并没有资料显示为什么当时会选择Daisy Bell这首老歌作为实验曲,但显然当时的效果是令人震撼的。科幻小说家约翰·皮尔斯由于正好在贝尔实验室拜访朋友,而有机会见证了历史上电脑第一次唱歌这一幕。因此在他之后的作品《2001:太空漫游》中,HAL 9000超级电脑濒临死亡的时候唱起了Daisy Bell,将整个电影推向了高潮。

尽管当时的IBM704还完全没有可能实现一丁点人工智能,但它对人声的模拟却让当时的人们在感性上认为“机器人”距离我们又近了一点。

Lenna

另一位误打误撞进入计算机领域的明星“莱娜”是一位《花花公子》的封面女郎,因为照片被写入70年代的一篇计算机论文,而因此在之后的30年成为了计算机视觉领域的一张“基准图片”。其本人,于1997年获邀出席图像科学学会的周年大会。

从此之后,Daisy Bell仿佛成了一个计算机音频领域的“莱娜图”,许多公司和研究在从事相关开发的时候都会选择Daisy Bell进行尝试,1974年,声学研究人员用Daisy Bell尝试立体声编码,而不是简单的将两个单声道分别给到双耳。1985年,有人写了一个程序让Commodore 64电脑可以用磁头震动磁带以发出Daisy Bell的曲调。

相比之下,在影视作品中,Daisy Bell更成为了机器人们玩梗的代表:比如2005年的动画电影《机器人》、电视剧集《Dr.Who》、《邪恶力量》中都有出现这段音乐。另外,还出现在了2012年的霍金传记体电影《万物理论》里——无法行动的霍金在轮椅上写下Daisy Bell中的歌词“Daisy Daisy give me your answer.

在现实世界中,开头提到的大家比较熟悉的初音家族(vocaloid)中的巡音ルカ也在十周年祭的时候演唱过一首相关的歌,叫D a i s y。而当你要求微软的语音助手小娜(英文版)唱一首歌的时候,她也有一定几率唱这首Daisy Bell

随着技术的进步,计算机已经几乎可以完美的模拟乐器,并逐渐的在模拟人声的模拟上尽善尽美。

也许有一天,我们会再也分辨不出哪首歌是机器唱的,哪首歌是人唱的吧。

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