Robot làm ca sĩ

Nhật Bản vừa giới thiệu HRP-4, một nữ người máy có kích thước gần giống người thật, mang khuôn mặt cô gái và khả năng ca hát, trình diễn như một ngôi sao nhạc pop. Điểm gây chú ý nhất nằm ở việc HRP-4 không chỉ phát ra âm thanh theo giai điệu, mà còn tạo cảm giác đang hát bằng giọng người, kèm những tiếng thở được mô phỏng khá tự nhiên. Robot này nhanh chóng trở thành ví dụ nổi bật cho nỗ lực đưa công nghệ tổng hợp giọng nói và chuyển động biểu cảm vào các hệ thống người máy hiện đại. Với ngoại hình mô phỏng con người, HRP-4 có thể đứng trên sân khấu, thể hiện một bài hát pop Nhật Bản và thực hiện nhiều động tác tương ứng với phần trình diễn. Khuôn mặt robot cũng được lập trình để thay đổi cử động theo giọng hát, giúp màn biểu diễn bớt cảm giác máy móc, cứng nhắc thường thấy ở những thiết bị tự động. Các nhà nghiên cứu kỳ vọng sự kết hợp giữa âm thanh, nét mặt và chuyển động cơ thể sẽ khiến khán giả cảm nhận robot như một nghệ sĩ thực thụ. Theo Masataka Goto, nhóm nghiên cứu từng sử dụng phần mềm Vocaloid trong năm trước để tổng hợp trực tiếp những tín hiệu cần thiết cho giọng hát của robot. Vocaloid là phần mềm ứng dụng do công ty Yamaha phát triển, cho phép người dùng nhập lời nhạc cùng giai điệu, sau đó thiết kế bài hát dựa trên giọng của các ca sĩ ngoài đời. Cách làm này mở ra khả năng tạo ra nhiều kiểu trình diễn khác nhau, nhưng nhóm nghiên cứu sau đó muốn phát triển một công nghệ riêng phù hợp hơn với HRP-4. Năm nay, các nhà nghiên cứu chuyển sang sử dụng VocalListener, công nghệ mới được chính nhóm phát triển để tích hợp giọng hát bên trong máy tính. VocalListener giúp máy tính phân tích và bắt chước giọng hát con người, từ đó cung cấp dữ liệu âm thanh cho robot thể hiện bài hát theo cách gần với ca sĩ mẫu. Nhờ công nghệ này, HRP-4 không chỉ phát âm theo những nốt nhạc được lập trình sẵn, mà còn có thể tái tạo đặc điểm biểu diễn dựa trên giọng hát thực tế. Âm thanh vẫn chưa đủ tạo nên hình ảnh một ca sĩ, vì vậy nhóm nghiên cứu tiếp tục phát triển Vocawatcher để xử lý phần biểu cảm trên khuôn mặt robot. Công nghệ này phân tích một đoạn video ghi lại màn trình diễn của ca sĩ, sau đó trích xuất những cử động cần thiết để tạo ra biểu hiện tự nhiên cho HRP-4. Khi được kết hợp với giọng hát, các chuyển động khuôn mặt giúp robot thể hiện bài hát sinh động hơn, thay vì chỉ đứng yên phát âm thanh. Để xây dựng màn trình diễn, nhóm nghiên cứu sử dụng một ca sĩ thực sự làm hình mẫu cho HRP-4 trong bài hát pop điển hình của Nhật Bản. Họ ghi âm giọng hát của ca sĩ, đồng thời ghi nhận từng bước di chuyển, cử động và cách thể hiện trong suốt phần trình diễn. Những dữ liệu này sau đó được ánh xạ vào robot, giúp HRP-4 bắt chước nhân vật mẫu trong nhiều hoạt động trên sân khấu. Việc ánh xạ dữ liệu cho phép HRP-4 tái hiện các chuyển động đã được ghi nhận, từ biểu cảm khuôn mặt cho đến những động tác đi kèm lúc hát. Robot không tự trở thành ca sĩ theo nghĩa con người, nhưng có thể sử dụng dữ liệu về giọng hát và hành động của ca sĩ để tạo ra màn trình diễn tương ứng. Cách tiếp cận này cho thấy các nhà nghiên cứu đang phối hợp nhiều công nghệ khác nhau, thay vì chỉ dựa vào một hệ thống tổng hợp âm thanh đơn lẻ. Nhóm nghiên cứu còn mô phỏng tiếng thở của con người, giúp HRP-4 tạo cảm giác đang lấy hơi và trình diễn một cách gần gũi hơn với ca sĩ thật. Chi tiết tưởng như nhỏ này đóng vai trò quan trọng, bởi tiếng thở làm giọng hát bớt khô cứng và khiến người nghe dễ liên tưởng đến hoạt động biểu diễn trực tiếp. Với VocalListener, Vocawatcher cùng dữ liệu từ ca sĩ mẫu, HRP-4 đã trở thành nữ người máy có thể hát, biểu cảm và thở như một nghệ sĩ pop trên sân khấu.