■ 王 鉉 雷沁穎

隨著大數(shù)據(jù)的爆發(fā)、計算機(jī)計算能力呈指數(shù)級地增長,以及人們對機(jī)器學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的深入,“人工智能”(ArtificialIntelligence,后文稱AI)再一次以更強(qiáng)勢的姿態(tài)進(jìn)入人類視野。20世紀(jì)50年代起就有科學(xué)家、數(shù)學(xué)家和哲學(xué)家提出“AI”的概念,艾倫·麥席森·圖靈(Alan MathisonTuring)發(fā)表了第一篇相關(guān)論文《Machinery and Intelligence》,并引起廣泛的注意,被后人稱為“人工智能之父”。受制于當(dāng)時計算機(jī)的存儲能力和高昂的成本,直到90年代,AI才再次興盛發(fā)芽。世界圍棋冠軍Gary Kasparov在圍棋賽中輸給了IBM的DeepBlue(深藍(lán)),DragonSystem開發(fā)的語音識別軟件應(yīng)用于Window系統(tǒng)這兩件事成為這個時間段重要的節(jié)點。如今我們已經(jīng)生活在“大數(shù)據(jù)”+“計算機(jī)計算能力指數(shù)級增長”的時代,AI已迅速蔓延到機(jī)器人、銀行、市場、醫(yī)藥、自動駕駛、娛樂等各個領(lǐng)域。2019年7月28日,劍橋大學(xué)發(fā)布了2019年度AI發(fā)展報告①,涵蓋了AI研究、人才、產(chǎn)業(yè)等多方面內(nèi)容,在包括引言和結(jié)論的八個章節(jié)中,有一章專門介紹了中國AI技術(shù)的發(fā)展,表明在世界范圍內(nèi)中國人工智能技術(shù)在整體的發(fā)展上已有較大影響力。

中國人工智能在近年來的飛速發(fā)展毫無疑問也直接影響到中國音樂產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。近年來,中國音樂產(chǎn)業(yè)保持穩(wěn)健增長,也日益成為拉動中國泛娛樂消費經(jīng)濟(jì)的重要力量。2015年發(fā)布的《國家新聞出版廣電總局關(guān)于大力推進(jìn)我國音樂產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干意見》②中指出,音樂產(chǎn)業(yè)因其產(chǎn)業(yè)鏈長、關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)多、滲透力強(qiáng),在文化產(chǎn)業(yè)中居于重要地位,發(fā)展空間和市場潛力巨大。如圖1所示,遵照音樂產(chǎn)業(yè)發(fā)展特性,中國音樂產(chǎn)業(yè)又可化分為核心層、關(guān)聯(lián)層及拓展層,除音樂創(chuàng)作為核心動力源以外,其中核心層包括數(shù)字音樂、音樂版權(quán)經(jīng)紀(jì)與管理、音樂圖書與實體音像、音樂演出等；關(guān)聯(lián)層及拓展層包括音樂科技與裝備、音樂教育培訓(xùn)、國家音樂產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)、音樂評獎和排行榜等。

圖1中國音樂產(chǎn)業(yè)構(gòu)架

人工智能的出現(xiàn)首先對構(gòu)建起整個音樂產(chǎn)業(yè)核心動力的音樂創(chuàng)作模式本身進(jìn)行了探索,并在中國音樂橫向縱向產(chǎn)業(yè)鏈及不同層面產(chǎn)生了一定的影響,如對流媒體數(shù)字音樂傳播“個性化”的推動、對音樂教育培訓(xùn)方式的助力、以及對音響設(shè)備及樂器制造等音樂科技裝備的升級等。

一、人工智能探索音樂創(chuàng)作新模式

人工智能參與到音樂創(chuàng)作中,包含兩個主要模式:AI音樂生成技術(shù)以及歌聲合成技術(shù),參見圖2。伴隨著人工智能高速發(fā)展和應(yīng)用,AI音樂創(chuàng)作的深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究已在國外逐漸成熟,并有大量相關(guān)平臺已經(jīng)投入市場。在中國,從互聯(lián)網(wǎng)音樂公司到創(chuàng)業(yè)公司,AI音樂創(chuàng)作正以迅雷不及掩耳之勢的速度進(jìn)入中國音樂產(chǎn)業(yè)。

圖2目前AI音樂創(chuàng)作使用的主要技術(shù)

AI作曲(音樂生成)是機(jī)器在多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)中逐漸“學(xué)習(xí)”音樂創(chuàng)作的過程。1974年,Rader系統(tǒng)的出現(xiàn)應(yīng)該是帶有AI方式的作曲系統(tǒng)真正的開始,也許跟現(xiàn)在意義上的AI有所不同,但其運用了AI中可運用規(guī)則的部分,使得機(jī)器根據(jù)旋律和和聲生成的規(guī)則進(jìn)行權(quán)衡,并且對音符與和聲搭配的合適比重進(jìn)行選擇。此后隨著對音樂生成系統(tǒng)研究的不斷深入,出現(xiàn)了可完成自動低音和聲生成的SNOBOL系統(tǒng)以及可用來生成巴赫風(fēng)格和聲的CHORAL系統(tǒng)。1993年,出現(xiàn)了具有里程碑意義的運用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)模式進(jìn)行和聲生成的MUSACT系統(tǒng)和運用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和“限制滿意度技術(shù)”相結(jié)合方式可根據(jù)旋律進(jìn)行巴洛克風(fēng)格和聲生成的HARMONET系統(tǒng)。③這些都是現(xiàn)代AI作曲系統(tǒng)的先祖。當(dāng)今AI作曲系統(tǒng)的開發(fā)大多從谷歌的Magenta開源代碼開始生長發(fā)芽。Magenta是谷歌開發(fā)的用TensorFlow機(jī)器引擎學(xué)習(xí)的一種人工智能,該項目旨在開發(fā)AI技術(shù)創(chuàng)作出音樂以及其他藝術(shù)形式。此后,國外AI音樂生成的平臺林立而起。目前,國外較為成熟的AI音樂生成平臺包括Amper、Jukedeck、Musical.ai、Humtap、AIVA等。目前在國內(nèi),由微軟(亞洲)互聯(lián)網(wǎng)工程院人工智能創(chuàng)造力團(tuán)隊負(fù)責(zé)研發(fā)的AI音樂技術(shù),已經(jīng)能夠基于和弦、節(jié)奏、旋律交叉等多項音樂元素進(jìn)行內(nèi)容創(chuàng)作,集作曲、作詞、編曲、演唱等多項音樂創(chuàng)作力于一體,相當(dāng)于一支完整樂隊。如今,此項技術(shù)已在央視及各省市綜藝節(jié)目中多次驗證,并成功實現(xiàn)了商業(yè)化與產(chǎn)業(yè)化輸出。2017年末,蝦米音樂首次推出了“探樂計劃”,將AI技術(shù)融入蝦米APP。用戶通過選擇曲風(fēng)、節(jié)奏、心情等關(guān)鍵詞可實時打造屬于自己的曲子,達(dá)成人機(jī)共同作曲。

歌聲合成技術(shù)(Neural parametric singing synthesizer)是語音合成(TTS —Text to Speech)的衍生品,其關(guān)鍵區(qū)別在于韻律預(yù)測模型不同。在普通TTS系統(tǒng)中通常有個別音律模型來根據(jù)句子的內(nèi)容和語調(diào)環(huán)境預(yù)測每個音節(jié)的時長和音高曲線。而在歌聲合成中,這種韻律模型則替換成由樂譜預(yù)測每個音節(jié)的時長和音高的歌曲韻律模型,從而最終將韻律參數(shù)和頻譜參數(shù)相結(jié)合生成歌聲。歌聲合成技術(shù)已逐漸應(yīng)用于國內(nèi)開發(fā)出許多趣味功能,如中央電視臺《經(jīng)典詠流傳》第二季推的一款“讀詩成曲”的在線互動工具,以及2019年1月和3月分別在IOS和安卓上線的“鯨鳴”APP,也可謂是一款使用AI歌聲合成技術(shù),以唱歌為主打功能的音樂短視頻產(chǎn)品。用戶只需要錄入自己的聲音,APP便可自動修音,并利用AI技術(shù)將錄音者的聲音與原唱音色相結(jié)合,打造出一首用戶獨家的歌曲。

智能化音樂生成模型的主要技術(shù)特點是通過將具有旋律、節(jié)奏、和聲的數(shù)字格式音樂文件輸入計算機(jī),用LSTM算法進(jìn)行深度學(xué)習(xí),再運用強(qiáng)化學(xué)習(xí)進(jìn)行作品優(yōu)化,創(chuàng)作出完全原創(chuàng)的歌詞、歌曲或個性化的音樂,并可廣泛應(yīng)用于視頻、游戲、廣告、電影電視劇、視頻預(yù)告片、個人創(chuàng)作等各個方面。但與詩歌、文學(xué)創(chuàng)作等藝術(shù)領(lǐng)域相比較而言,音樂更為抽象,且目前國內(nèi)AI作曲研究機(jī)構(gòu)及相關(guān)公司缺乏足夠數(shù)量的且高質(zhì)量的音樂數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,所以期望用AI作為生產(chǎn)力創(chuàng)作出一線作品,還有待時日。以目前AI作曲能夠達(dá)到的水平和能力來看,越是強(qiáng)調(diào)細(xì)部特征、情感表達(dá)豐富、調(diào)式調(diào)性復(fù)雜的偏藝術(shù)類作品,AI完成得都過于“機(jī)器化”,不夠“人性化”。而功能性較強(qiáng)或是規(guī)則性較強(qiáng)的作品,則完成度較好,比如比較簡單的音樂旋律、和聲、配器、織體的兒歌；具備固定和聲或旋律動機(jī)循環(huán)模式的電子舞曲類作品、場景類影視配樂、游戲音樂等；具備明顯和聲與編曲套路的流行歌曲等。但毫無疑問,人工智能技術(shù)可以作為音樂創(chuàng)作輔助生產(chǎn)工具,其強(qiáng)大的學(xué)習(xí)能力及超快的創(chuàng)作速度,可以滿足大量低成本原創(chuàng)音樂的需求,而且可以進(jìn)行更為個性化的定制,或創(chuàng)造出音樂與AI結(jié)合的新玩法。

二、人工智能推動流媒體數(shù)字音樂傳播媒介“個性化”

在阿里音樂、騰訊音樂、網(wǎng)易云音樂之間紛紛達(dá)成版權(quán)互授后,頭部音樂版權(quán)基本形成共享格局,在線音樂市場也進(jìn)入了以拼用戶體驗為指向的后版權(quán)時代。盡管音樂流媒體如今在音樂產(chǎn)業(yè)中依然處于核心地位,但版權(quán)和拓展新用戶已不再是單一標(biāo)準(zhǔn),基于大數(shù)據(jù)技術(shù),以個性化推薦為核心的一系列平臺體驗與服務(wù)成為了重中之重。

隨大數(shù)據(jù)成長起來的人工智能技術(shù),由“推薦算法”驅(qū)動的服務(wù)帶來的用戶“信息繭房”問題成為流媒體音樂平臺的關(guān)注焦點。在努力讓用戶得到自己心儀音樂的推薦,同時避免歌單集中單一、用戶音樂品味無法得到拓展等方面,各大流媒體平臺都采取了各種舉措。例如蝦米音樂在2017年就開始加大AI智能推薦功能研發(fā)的步伐,基于人工智能算法,智能推薦功能可以綜合分析用戶的情緒以及根據(jù)用戶所處場景為他(她)推薦適合的音樂,還可以根據(jù)數(shù)據(jù)捕捉用戶聽歌喜好,從而增加互動性。當(dāng)前的“AI”電臺將“用戶推薦喜愛的內(nèi)容”和“為用戶提供更多音樂拓展”的功能設(shè)置為“猜你喜歡”和“聽見不同”的模塊,用戶可根據(jù)自身習(xí)慣選擇“保守”“適中”“激烈”等不同程度進(jìn)行嘗試。

在2019年新年點燃朋友圈的網(wǎng)易年終聽歌報告中,H5產(chǎn)品的應(yīng)用也毫無疑問是人工智能大數(shù)據(jù)的力量。這些大數(shù)據(jù)的精確程度和對用戶音樂喜好和習(xí)慣的了解程度甚至超越了用戶自身,也成為打動用戶、驅(qū)動營銷、收割用戶的中樞神經(jīng),不僅改變了用戶的聽歌習(xí)慣,個性化音樂推薦也推動了用戶音樂付費意識,促進(jìn)了用戶線上線下音樂活動消費,進(jìn)一步深化了中國音樂產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

三、人工智能助力音樂教育培訓(xùn)革新

教育的進(jìn)步總是與科技的革新同步,伴隨著AI技術(shù)的不斷革新與發(fā)展,智能教學(xué)時代早已悄然來臨,逐漸將多媒體教育時代推向幕后。人工智能技術(shù)能夠讓音樂教育變得更簡單和獨具創(chuàng)意,人工智能可以成為教師的得力助手,也是同學(xué)們的智能向?qū)?。如今音樂教育行業(yè)不斷加速實現(xiàn)信息化、智能化變革,“人工智能+音樂教育”的創(chuàng)新模式開始變得越來越“流行”。

目前在中國,人工智能與音樂教育的結(jié)合主要體現(xiàn)在智能音樂教育系統(tǒng)的不斷進(jìn)步。例如榮獲了“2016教育行業(yè)人工智能創(chuàng)新突破應(yīng)用”大獎的“大眼睛”智能陪練機(jī)器人?！按笱劬Α笨扇啼浿坪⒆拥难葑噙^程,更可在每一遍練習(xí)后將錯音和節(jié)奏不準(zhǔn)的音符體現(xiàn)在曲譜上,使得琴童、家長和老師都能一目了然地知道錯誤在哪里,有的放矢地幫助孩子找錯音、打節(jié)拍。在練琴枯燥這一問題上,其設(shè)定了名師演奏示范的功能,獨家邀請九大音樂學(xué)院名師、青年演奏家親自示范演奏相關(guān)曲目,孩子可以在練習(xí)之前從多種角度、以多種速度去欣賞、模仿,從而做到實時幫助孩子正確理解曲目,學(xué)習(xí)正確的演奏姿勢。

智能音樂教育系統(tǒng)可以采用先進(jìn)的音頻識別技術(shù)、圖像與視頻識別技術(shù),全方位地記錄學(xué)生彈奏的整個過程,相當(dāng)于有一對一的老師進(jìn)行陪練,在人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)支持下,對鋼琴家和學(xué)生的演奏數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比,形成客觀的學(xué)習(xí)能力評價,更高效地普及音樂教育。

2018年11月26日,中央音樂學(xué)院舉辦了“AI之夜——音樂人工智能伴奏系統(tǒng)音樂會”,由印第安納大學(xué)利用AI伴奏系統(tǒng)Cadenza Live和中央音樂學(xué)院演奏者相互配合,提供可以根據(jù)演奏者音樂節(jié)奏的變化而變化的現(xiàn)場協(xié)奏形式,也預(yù)示著人工智能伴奏系統(tǒng)正快速發(fā)展并逐漸投入日常的音樂教學(xué)、演出等實際應(yīng)用領(lǐng)域,極大提升音樂教育行業(yè)信息化水平。

因此,人工智能顛覆傳統(tǒng)的音樂學(xué)習(xí)模式主要體現(xiàn)在以下三個方面。首先,AI解決了樂器學(xué)習(xí)的陪練問題,讓學(xué)生學(xué)會各種練琴技巧,不再受家庭出身、學(xué)校和教材的限制；其次,智能音樂教育打通了傳統(tǒng)單一的教學(xué)模式,形成視頻、聲音、演練等多維教學(xué)模式,更具趣味性和多樣性；再次,降低了音樂學(xué)習(xí)門檻和學(xué)習(xí)成本,無論是成人還是孩子都可以在“智能學(xué)習(xí)”系統(tǒng)的幫助下“自主”學(xué)習(xí)。智能音樂教育逐步形成“智能硬件+APP”模式。

另外,隨著對舞臺演出形式的創(chuàng)新以及音樂教育的需求,人工智能樂器研發(fā)也受到業(yè)界、學(xué)界的關(guān)注。將數(shù)字樂器技術(shù)與人工智能技術(shù)相互融合,從而創(chuàng)造可以改變當(dāng)今傳統(tǒng)樂器的演奏、學(xué)習(xí)方式的全新智能樂器,解決傳統(tǒng)樂器在演奏中的演奏方式、音色音域、入門者的學(xué)習(xí)難度,以及音樂的傳播與分享的局限,讓人和樂器進(jìn)行更“直覺化”的溝通,讓樂器來主動理解人的演奏動作,大幅減少人與樂器之間的隔閡感,從而創(chuàng)造出新的演奏形式,并降低學(xué)習(xí)樂器的成本與門檻。

四、人工智能重構(gòu)音樂音響設(shè)備市場格局

人工智能還影響到音樂還原的關(guān)鍵環(huán)節(jié)——音響設(shè)備。人工智能興起之后,智能音箱市場兵戈四起,且重點也從音質(zhì)直接轉(zhuǎn)向“智能”“助手”“人機(jī)交互”等功能。2018年可謂是全世界,更是中國智能音箱的元年。根據(jù)全球權(quán)威市場調(diào)研機(jī)構(gòu)Canalys2019年2月的報道,2018年全球智能音箱市場出現(xiàn)爆發(fā)式增長,而推動市場的三巨頭分別是谷歌、阿里巴巴和小米。三巨頭中有兩家是中國企業(yè),除此之外,在躋身世界前五名的智能音箱中,中國占了三家,分別是阿里巴巴、小米和百度。目前在國內(nèi)市場涉足智能音箱的企業(yè)大大小小已接近50家,其中包括互聯(lián)網(wǎng)公司、技術(shù)廠商、內(nèi)容廠商、創(chuàng)業(yè)公司、以及傳統(tǒng)音箱廠商。

除語音交互技術(shù)、聲學(xué)技術(shù)、音箱音質(zhì)是競爭技術(shù)重點外,AI是否“智能”成為了目前智能音箱的核心競爭標(biāo)準(zhǔn)。AI技術(shù)其實是智能音箱的核心,就像是智能音箱的大腦,直接影響了音箱是否“智能”。除了通過拾音技術(shù)提高使得音箱能夠被更快喚醒,聽力敏銳之外,智能音箱還應(yīng)當(dāng)能夠通過語音技術(shù)準(zhǔn)確識別用戶說了什么,學(xué)習(xí)用戶的自然語言命令,在和用戶不斷的互動中學(xué)習(xí)用戶的習(xí)慣、喜好,并且在不斷的練習(xí)中提高執(zhí)行任務(wù)的準(zhǔn)確性,這要求AI的生產(chǎn)商擁有更大量的數(shù)據(jù)庫,在音箱中建立起更大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),提升智能音箱的整體表現(xiàn)。

除智能音箱以外,無線耳機(jī)的競爭也在人工智能上下足功夫,AI助手成為必不可少的競爭籌碼之一。相比于傳統(tǒng)藍(lán)牙耳機(jī),智能耳機(jī)所強(qiáng)調(diào)的語音交互式體驗是前者不具備的,同時也能帶來更多樣的應(yīng)用場景和擴(kuò)展性。耳機(jī)作為當(dāng)前使用量最大和使用時間最長的外設(shè)產(chǎn)品,未來或?qū)⒂型薪又悄苁直淼瓤纱┐髟O(shè)備,帶來更加輕松和便捷的使用體驗。

五、對“音樂+人工智能”復(fù)合型人才需求的思考

AI目前在中國的發(fā)展勁頭強(qiáng)勢,在中國音樂產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用也逐步擴(kuò)展,發(fā)展?jié)摿Σ蝗菪∮U。大致來看,目前人工智能在音樂創(chuàng)作、流媒體音樂傳播、音樂教育以及音樂科技設(shè)備相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用成果較為顯著,通過AI技術(shù)的不斷發(fā)展,AI與中國音樂產(chǎn)業(yè)的結(jié)合也會越來越緊密,甚至拓展出全新的應(yīng)用方式。

目前美國等發(fā)達(dá)國家已有了相當(dāng)規(guī)模的高等院校開設(shè)了Music Technology(音樂科技)專業(yè),其中如MIT(麻省理工大學(xué))、Stanford(斯坦福大學(xué))、CMU(卡內(nèi)基梅隴大學(xué))、Georgia Tech(喬治亞理工大學(xué))、Indiana University(印第安納大學(xué))等高校都已經(jīng)在AI作曲、AI伴奏以及AI交互演出等項目中進(jìn)行了較為深入研究。

在這個人工智能的時代,也同時需要思考中國未來人工智能與音樂的綜合人才培養(yǎng)問題。比如AI音樂創(chuàng)作作為一個藝術(shù)與理工之間跨界雙修的行業(yè),需要從業(yè)者是兼具音樂與人工智能相關(guān)技能的復(fù)合型人才,AI音樂創(chuàng)作的核心人才要對深度學(xué)習(xí)算法、數(shù)字音樂工作站、MIDI格式架構(gòu)非常了解。目前中國也逐漸開始培養(yǎng)AI音樂相關(guān)復(fù)合型人才,中央音樂學(xué)院攜手清華大學(xué)、北京大學(xué)組建跨學(xué)科導(dǎo)師陣容,于2019年首次招收“音樂人工智能與信息科技”方向的博士生,著力培養(yǎng)音樂與理工科交叉融合的復(fù)合型拔尖創(chuàng)新人才。這種新型人才培養(yǎng)的啟動為中國未來AI音樂相關(guān)人才輸出提供了一個良好的開端和發(fā)展的人才儲備。未來中國可能會有越來越多的音樂院校與以理工科為強(qiáng)勢專業(yè)的院校攜手合作,進(jìn)行藝術(shù)與科技的融合與交流,碰撞出更多音樂科技的火花,從而助力中國音樂產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,助力中國科技強(qiáng)國之夢。

注釋:

① Nathan Benaich,Ian Hogarth.StateofAIReport.Stateof.ai,June 28,2019.

② 中華人民共和國國家新聞出版廣電總局：《國家新聞出版廣電總局關(guān)于大力推進(jìn)我國音樂產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干意見》新廣出發(fā)〔2015〕81號,新聞資訊,http://www.gapp.gov.cn/news/1663/269733.shtml,2015年12月1日。

③ Ramon Lopez de Mantaras,JosepLluis Arcos.AIandMusicFromCompositiontoExpressivePerformance.AI Magazine,vol.23,no.3,2002.p.AAAI.