數十年來,恐龍的咆哮聲在電影、電視節目中回響,並填滿了孩子和成人的想像力。然而,實際上,連科學家也無法確定恐龍的聲音究竟是什麼樣子。化石保存的是骨頭,而不是聲音,這使得電影製作人和古生物學家在重現恐龍聲音時只能依賴猜測。因此,如何聆聽這些距今 6,600 萬年前消失生物的回音,成為了科學和藝術上的一大課題。
南方衛理公會大學(SMU)的副教授 Courtney Brown 近年來在這方面邁出了大膽而創新的步伐。她花了超過十年的時間,將古生物學、音樂、計算機科學和 3D 打印技術結合在一起,創造了恐龍合唱團,這是一個以恐龍頭骨為模型的樂器系統。這項工作讓我們更接近於理解恐龍的真正聲音。
Brown 的探索之旅始於 2011 年的一次公路旅行,當時她在新墨西哥的一個博物館按下了一個按鈕,聽到了重建的帕拉沙龍(Parasaurolophus)叫聲。這種帶有長喇叭狀冠的鴨嘴龍發出的聲音讓她感到深深的音樂感,於是她開始思考,如果人類能像恐龍一樣歌唱會是怎樣的景象。她想,恐龍也許是歌唱者,這讓她與恐龍之間的聯繫更為緊密。
這個問題成為了她終生項目的種子。為了尋找答案,Brown 專注於約 7,000 萬年前的植食性恐龍——哈德羅龍(hadrosaur),例如科里托龍(Corythosaurus)。這些恐龍擁有精緻的頭冠,與鼻腔相連,科學家認為這些結構可能作為自然共鳴腔,使得這些動物能夠發出低沉而洪亮的叫聲,警告同伴有捕食者的接近,保持羊群的團結,或吸引伴侶。Brown 開始研究一個年輕科里托龍頭骨的 CT 掃描,這些掃描詳細捕捉了化石的內部氣道。在合作夥伴的幫助下,她 3D 打印了頭冠和鼻腔,有效地重建了恐龍內建的聲音系統。
在這個模型中,Brown 添加了一個機械聲帶,當空氣通過嘴管時會產生震動,與小號的運作原理類似。最初的結果是產生了幽靜而超現實的聲音,根據呼吸的強弱,聲音可以從低語轉變為洪亮的叫聲。她的早期樂器於 2011 年至 2013 年間完成,並在奧地利的一個聲音藝術比賽中獲得了認可。不過,這一切仍然有很大的改進空間。
Brown 的樂器基本上是基於 CT 掃描的 3D 打印恐龍頭骨,並連接到音響系統上。當有人講話、唱歌或發出聲音時,系統會將這些聲音轉換為類似恐龍的音調。隨著時間的推移,她利用更好的導音材料進行改進。然而,真正的飛躍出現在疫情之後,當她與阿爾伯塔大學的設計教授 Cezary Gajewski 進行合作。由於健康限制不鼓勵人們直接吹入樂器,Gajewski 和 Brown 重新設計了樂器,將嘴管替換為感應器,以捕捉演奏者的聲音震動或微小動作。
這些信號隨後進入數字聲音盒,並通過 3D 打印的頭骨發送聲波。與此同時,一個攝像頭追蹤嘴部動作以改變音調。此外,Brown 擴展了項目的科學方面,建立了生物聲學計算模型,模擬活生物如何發聲,使用描述氣壓變化和聲帶的方程式。她根據氣喉(鳥類的發聲器官)編寫了不同的模型,包含一個受到鴿子啟發的模型和另一個受到烏鴉啟發的模型。這種靈活的系統允許表演者在不同的假設之間切換,探索恐龍可能的聲音。
隨著更多 SMU 的學生加入恐龍合唱團,擔任作曲家、程序員和表演者,該團隊最近在喬治亞理工學院的 Guthman 音樂儀器比賽中獲得了第三名。他們作為恐龍三重奏的一部分,表演了原創作品《對小行星的憤怒》,展示了這個項目同時融合了科學與藝術的特質。
恐龍合唱團不僅是一個古怪的藝術實驗,它也挑戰了長久以來對恐龍聲音的假設。比如,與《侏羅紀公園》中所呈現的威脅性咆哮相比,這些樂器通常發出較為柔和的對話聲音,暗示這些動物有著社交和溝通的一面。Brown 說:「當你吹進恐龍樂器時,你會感覺與它融為一體,就像我彈手風琴時感受到的那樣。我有興趣發展與這些已滅絕生物之間的深刻共鳴。」
這個項目還強調了一個關鍵的科學挑戰,即我們永遠無法確切知道恐龍的聲音是什麼樣子,但我們可以通過模型、重建和創造性的實驗探討可能性。Brown 希望將 3D 打印的計劃和軟件開放源碼,讓更多地方能夠創建恐龍頭骨樂器的合唱團。她還計劃擴展到其他物種,包括一種重型盔甲的植食性動物——結節龍(nodosaur),這種恐龍擁有複雜的鼻腔。長期以來,她想像著完整的管弦樂團,讓古老與現代的聲音融合,讓觀眾不僅能體驗恐龍的外貌,也能感受到它們可能的聲音。




