这个雕塑把运动变成了音乐

6 月份，夏日的气息笼罩着布鲁克林的一场户外音乐节，来自弗吉尼亚州朴茨茅斯的四名男子躲在帐篷下避暑。他们是麦卡伦公园六支希望赢得红牛创意大赛的队伍之一。红牛创意大赛是一项以惊喜主题为基础的年度创作比赛。今年的挑战是制作一件适合人群、前所未见的乐器。但问题是：参赛队伍只有 72 小时的时间来争夺 1 万美元的大奖。

这支弗吉尼亚团队自称是 North Street Labs，这是他们三年来第三次参加这项赛事。去年，该团队为“游戏之游戏”比赛建造了一个玩命的旋转木马。这一次，Creation 的评委开始倒计时，要求每个团队制作一个能够为公众创作和演奏现场音乐的乐器。North Street Labs 的程序员 Steve Shaffer 对此感到担忧。“哎呀，”他想，“我聋了，但我必须创作音乐。”

尽管沙弗的劣势——他天生听力不足 50%——而且整个团队都自称缺乏音乐天赋，但北街实验室仍然斗志昂扬。几轮啤酒让团队确定了一个想法：团队将建造一棵巨大的互动音乐树，后来被称为 Treequencer。树干和树枝将由钢管制成，并配备运动传感器。围绕树装置跳舞会触发独特的节奏和旋律，这些节奏和旋律会从鸟舍里的扬声器中发出。

这些人赶紧跑到附近的一家家居用品店，买了钢管，然后回到公园，用胶带粘在一起，制作出圣诞树金属骨架的模型。“其他团队看到后都惊呆了，”谢弗说。他们对基本设计很满意，将管道焊接成一个 10 英尺高的框架，并紧急订购了电子零件。

建造开始一天后，北街实验室决定将工作分开。谢弗的编码背景使他成为将传感器数据转换成音乐的最佳人选，但他无法听到节日的喧闹声。“我的助听器在 120 分贝时就停止了，”他说。于是他躲进一个安静的酒店房间，蹲了下来。在接下来的两天里，他将运动传感器贴在墙上，编写软件将传感器输出转换成声音，经常在房间里跳舞来测试他的工作。与此同时，他的队友们建造了一个鸟舍，里面有扬声器、微处理器、电源和音乐接口。就在 72 小时结束前，谢弗在公园重新加入他们，连接传感器，在仅剩几分钟的时间里完成了 Treequencer。

竞争非常激烈。一支队伍制作了一台扫描仪，可以将涂鸦转换成声音，另一支队伍制作了一套机器人鼓，最终获胜[见下文“另外两种乐器”]。北街实验室只带回了几车红牛软饮料和剩余的工具，但该团队的圣诞树确实吸引了音乐家：乐队 Superhuman Happiness 使用 Treequencer 录制了一首新歌和音乐视频。有朝一日，Shaffer 和他的同事希望他们的发明能够防水，添加太阳能电池板为其供电，并将其永久安装在户外。“Treequencer 比我们预想的还要好，”Shaffer 说。“如果我们能在 72 小时内做出这样的东西，我很好奇我们一个月能做出什么。”

工作原理

1. 接近性
行李箱顶部的三个超声波传感器发出人耳听不见的高频声音，并听取回声以确定人的距离。每个传感器都会触发不同的声音。例如，其中一个会发出钢琴音符，并根据距离进行调整。

2. 运动
X 波段传感器（类似于家用报警系统中的传感器）用于测量速度。Shaffer 对传感器进行编码，使其根据舞者的步调改变数字鼓点。

3. 计算
在鸟舍内部，Arduino 微处理器收集来自所有四个传感器的数据，并将其转换为 MIDI 接口的命令，该接口存储了大量的数字声音库。

4. 电源
120V 电​​源板为传感器和 100 瓦扬声器供电，这些扬声器的电力来自 PA 系统。同时，照亮鸟舍的红色 LED 灯则由 250 瓦的计算机电源供电。

时间： 72小时
费用：约2500美元

另外两种乐器

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自动循环
来自芝加哥的 MB Labs 团队在 Creation 为期 72 小时的搭建过程中制作了一台巨型电子鼓音序器。它由一套机器人鼓和两张配有物体检测摄像头的圆盘组成。用户可以通过在圆盘周围移动三角形和弹珠来改变节奏和旋律。这个复杂的音乐装置让评委们赞叹不已，他们授予 MB Labs 一万美元的大奖。
时间： 72小时
费用：约2000美元

Erte-tronic **Deco 解码器****
位于明尼阿波利斯的 1.21 Jigawatts 制作了一台涂鸦翻译器。玩家将彩色图像喷在纸卷上，然后按下按钮将其送入仪器背面。光传感器扫描艺术品并在其移动时将其转换为数据。根据油漆的颜色、对比度和位置，机器会触发不同调音的铜风铃。该设备赢得了人民选择奖，团队还获得了一台 CubeX 3D 打印机作为奖品。
**时间： 72小时
费用：约1600美元

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本文原载于《大众科学》2013年11月号。