制作一个更好的电子喇叭
UROP项目的目标是让东西听起来像真实的东西
大卫·贝利斯（David Baylies）在工程产品创新中心（Engineering Product Innovation Center）使用3d打印机制作了一个塑料吹嘴，这是他的电子小号项目的一部分。西德尼·斯科特摄
大卫·贝利斯在南校区的小卧室里摆满了乐器：一把电吉他、一把电贝斯、扩音器、一个电子键盘，还有他的初恋——一把破旧的小号。但这个夏天最吸引他注意力的乐器，甚至看起来都不像乐器。
它是一种双层绿色电路板阵列，其表面积比扑克牌还小。底层是主处理器板，一块从网上买来的Teensy 3.2。顶层装有麦克风、音频输入适配器和耳机插孔。一个单独的输出将设备连接到他的MacBook Pro上，在那里，数据通过Garage Band音乐程序运行，并输出到Peavey放大器。
贝利斯（17年级）正在建造一个更好的电子小号，作为他的暑期本科生澳门威尼斯人注册网站研究机会计划（UROP）项目。UROP将学生与整个大学的澳门威尼斯人注册网站导师相匹配，并为他们的项目提供资金。
“我骨子里是个音乐家，”贝利斯说。“我在学校学习机械工程，所以我想把这两者结合起来。在这个过程中，我对工程变得更加热情。”他拿起一个用工程产品创新中心的3d打印机制作的塑料小号吹口，对着麦克风吹出一个模糊的音符。声音每秒被采样44,100次并转换为数据。一个匹配的音符从放大器里出来，而一面墙的数字读数在笔记本电脑的屏幕上滚动。这是项目的开始——离成品还很远，但这是一个开始。
电子喇叭已经存在了。最著名的是雅马哈EZ-TP和莫里森数字小号，都是全黑的喇叭，看起来有点蒸汽朋克的味道。在贝利斯的小号手的耳朵里，他们没有把乐器演奏好。它们只是发出完美的音符，没有人类表达的细微差别。音符之间没有滑动，音色或发声没有细微的变化，没有瑕疵，没有人为的错误，所有这些都是爵士乐的重要组成部分。
贝利斯拿起他1970年左右的巴赫·斯特拉迪瓦里小号，用一个清晰如钟的音符演示，接着是一段快速的爵士即兴演奏，边缘模糊不清。他在波士顿郊区长大，六年级时是一名杰出的古典小号手，但在他十几岁的时候被爵士乐所吸引，寻求更多的个人表达，就像迈尔斯·戴维斯（Miles Davis）等伟大演奏家所练习的那样。
“我发现，你可以通过爵士的视角来看待大多数音乐类型，”他说，“因为在爵士乐中，你需要理解音乐的每一个方面，每一种节奏，每一种旋律，每一种和声，每一种音调。”流行音乐、雷鬼音乐、电子音乐和放克音乐都成为了他曲目的一部分。
贝利斯的UROP澳门威尼斯人注册网站导师、工程学院机械工程副教授格林·霍尔特（R. Glynn Holt）对这种细微的、可演奏的小号的概念感到兴奋。他说：“我认为大卫的主要贡献在于探究了声音起源的本质。”
Teensy处理器将通过麦克风从吹口和三个小号阀获取数据，进行分析，并将关键变量转换为MIDI（乐器数字接口）的数据。通过选择正确的变量，贝利斯希望产生真正的小号声音。
一旦声音是数字化的，它就可以被无限地操纵。“你可以把任何东西变成任何东西，”他说。“理想的最终结果是一种很酷的新仪器，可以让人们做以前无法做的事情。”
Baylies的项目是由波士顿大学艺术倡议通过UROP提供的4,200美元津贴实现的。他花了最初的几个星期自学C语言编程，并澳门威尼斯人注册网站研究处理器。现在他已经让系统工作了，他需要组装一个原型。他做了两个塑料嘴，这样他就不用在真正的麦克风上打孔了。他可以使用现有的阀门组，也可以自己制作。然后他要把它们都拼起来。
“我不知道它会是什么样子，”他说，“但会是极简主义的东西。”我想把钟全部去掉。我不想假装有什么东西已经不需要了。”
霍尔特说，贝利斯在他的声学课上是一个热心的学生。“当他说他想做这个项目，并问我是否愿意做他的顾问时，我答应了，但警告说有些事情我一无所知。比如小号，”霍尔特笑着说。这个人说：“我对小号真的一无所知，只知道我的孪生兄弟在高中乐队里吹过小号。这没什么可说的。”
因为这个小号大部分是数字化的，Baylies不确定它在今年夏天之后是否适合他的工程项目，但Holt说，高保真转导——从吹口输入压力的电压忠实地再现——完全属于机械工程领域，涉及流体力学、声学、压力传感和速度传感。
“我不知道这些电子喇叭的实际市场，但我可以想象，”他说。“当物理的东西被合成的东西取代时，你就打开了一扇新的门。有很多事情是你能用小号做不到的。如果David所获得的内容能够更忠实于玩家的细微差别（这也是他的主要目标之一），那么这便是一个全新的世界。”
“我会喜欢的，”贝利斯说。“理想情况下，我可以把这种乐器带到当地的爵士俱乐部，比如Wally 's caf
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