图一: 艺术家张博智与『No.7 乐器1号』(No.7 Instrument I, 2010)

一样的8 bit微处理器,到了艺术家手中变成乐器!?

从前画家拿着画笔创作。近年来，举凡金属、化学原料等，在艺术家眼中都是独特的创作媒材。数位创作领域有着微妙的演变过程。

十年前，台湾举办各式各样的游戏设计大赛，例如中华电信加值软体大赛、4C游戏创作大赛、手机行动创意竞赛。那时候iPhone还尚未上市，会用Java在支援J2ME的智慧型手机上写游戏已经是了不起的大事，何况要做出复杂度很高的 RPG(角色扮演)游戏。

在软体程式设计当道的年代，各大学院的学生不断地研究深奥高深的游戏引擎制作，因为软体就是整个创作的『核心』，只要学会这项深奥的工具，便能行遍天下。笔者将那时候称为是『软体+多媒体』的时代。

光拥有软体+多媒体整合能力对于创作艺术家张博智与『No.7 乐器1号』(No.7 Instrument I， 2010)者来说还不够，在电子硬体也同台演出后，三者融合为一，『软体+硬体+多媒体』组合出无限多种创意。数位创作不但摆脱萤幕框框的局限，也跳脱软体程式设计师的想像空间。

世界帮这种现象取了一个好听的名字 - 新媒体(New Media)。

在此我们不讨论它的定义由来，而是专注在新媒体所带来的影响。以电子工程师角度来看，最明显的例子是，以往只有电子科系学生前往的电子材料商店，近几年有越来越多设计科系的学生前往，购买电子相关组件。

我们省思，一样的8051也推行多年，为什么没有如此蔚为风潮的全民行动出现？让艺术创作者的工具由画笔变成MCU(微处理器)的魔法是什么？这个问题的答案就是开放硬体的力量！

开放热潮延烧 改变创作生态

这个开放力量的热潮不断燃烧到艺术圈、设计圈甚至是时尚圈，许多与艺术或流行相关的产业开始进入新媒体时代。

像是陈珊妮演唱会上就利用一颗颗的LED与装置进行整合，透过Arduino作为控制，套在手腕上如同造型独特的护手套。它不但可以随着歌手的声音变化LED闪烁，也是一个小型萤幕，特定气氛时冒出一些独特语句，令人目眩神迷。

新媒体时代不但在我们这个年代悄悄进行，甚至改变许多过去的作法。像是最近流行的智慧型手机，人手一支的比例越来越高，手机上的应用程式每天数以百万计的下载，因为应用程式已经不是软体工程师的专利。

很多第三方开发程式都以视觉设计师的角度进行设计，简单易用的程式语言让想法快速上架，无需花费太多学习成本就能投入。如果你有一点点的艺术美感，很容易就可以独当一面成为 App程式设计师。

这种型态与新媒体兴起有极大关连。手边取得的工具都变得简单容易使用，创作的方式也随之改变许多，过往的美术+程式+企划三合一生态环境都整合成一个人完成。

新媒体艺术创作也是如此，过去艺术家可能有了想法，需要委托不同厂商或伙伴一起共同完成，但现今只需一个软硬体平台，结合各种媒材的组合，就能变化出不同的表现形式，使创意更容易实现。

图二 : 利用Arduino与XBee ZigBee模块整合后的乐器装置

技术已非工程师专利

以往在声音艺术的表演形式上，大多利用电脑软体做声音调变的工作，制造出一段段的声响。现在的声音艺术结合不同的声响装置，有的利用空气挤压发出声音，也有的利用灯管点亮的动作当做声音。

艺术家张博智与我们在2010年共同创作了一把Arduino的无线控制乐器，它可以利用装置上面的各项按钮、旋钮与滑杆，透过无线传输的方式让电脑发出声响，如同演唱会上的吉他手一般。在搭配视觉艺术效果后，摆脱了电脑的拘束，让创作与艺术表演结合为一。

创作之初，艺术家希望可以制作一把在舞台上表演的电脑乐器，但外观不要像用现有的MIDI控制器，​​放在手上笨拙。因此，他请木工用手工的方式制作出一把极具艺术美感的乐器本体。材质选用台湾上等的桧木，加上压克力面板之后，安装了电子材料行都可以买得到的无段式按钮与类比旋钮。

有了这些输入/输出元件与外观后，由我们负责整合软硬体的功能，撷取每个按钮的输入动作，透过无线方式传送到电脑。电脑解析这些参数的变化后，改变艺术家所设计的视觉画面与声音。

这类的表演艺术在国内外行之有年，近几年越来越多表演者利用Arduino作为装置上的控制晶片。撷取一个简单的数位讯号已经不是工程师的专利，许多非本科背景的设计师都能够简单操控这些复杂的单晶片。

从这些不断正在改变的表演艺术中反思，过去的10年间，从软体当道到硬体加入与多媒体的整合后，界线越来越模糊，工具使用越来越简单，创意被执行的难度降低很多。唯有提升创意思考的能力与跨界尝试，才是现在亟需努力的方向。

好的艺术家善用工具创作出更多新作品，优秀的工程师能打造工具让大众发挥创意，这正是新媒体下的混种演出。

图三 : 林义翔和刘士达为Arduino.TW开放硬件社群网站共同创办人，致力于推动开放硬件及Arduino平台，并创立了帝凯(Decade)科技艺术公司。

隐藏版的新工具-Arduino Leonardo

图四 : 帝凯科技的Arduino Leonardo兼容板－Centurion Board

新媒体下的软硬体首选指标 - Arduino，从开放硬体出发后影响众多产业，艺术创作、娱乐媒体、机器人控制、医疗监控、环境感测等等，都发展的相当蓬勃。这仰赖于Arduino的核心ATMEL公司提供相当高性能的单晶片。

但有一点相当可惜，Arduino本身在写入资料时需要一个额外的USB转UART介面IC，这个IC价格上并不便宜，要让入门使用者自行焊接也有相当高的难度。

去年九月，Arduino 团队一连串发表了4个正在努力的目标，包括Arduino 1.0、ArduinoDue、Arduino WiFi Shield以及最后一项Arduino Leonardo。

这个一直隐藏于Arduino 1.0正式版本内的开发工具，至今都尚未有官方版本出现，许多骇客、玩家或是厂商很乐于挖出这项新版本的Arduino。这或许又是一项Arduino团队的手法，让大家对它很好奇，却迟迟不正式公开。

掀开Arduino Leonardo的神秘面纱，其实用的是一颗ATMEGA32U4的单晶片，与现在常用的Arduino核心ATMEGA328P相似，但却多了一项实用的功能 - USB介面。此USB介面功能在于替代原有Arduino开发板上的FTDI晶片，不但减少成本，I/O数量也随之增多。

可惜的是,这颗IC的封装只有TQFP 48,与常用的DIP28封装的ATEMGA328P不同,对于喜爱自制电路板的玩家们增加了不少复制上的困难。

如同骇客一样，我们也自制了一片ArduinoLeonardo。实际测试的结果，增加的IO的确对于有输入/输出需求的玩家们有实质上的帮助，整体电路板面积也减少很多，很适合创作时一次接上许多感测装置，省去自行扩充IO的麻烦问题。

不仅如此，原有的UART(RX/TX)不会因为需要写入程式而被占用，原有的写入方式已经透过USB介面进行，多出来的UART介面可用于连接XBEE 或蓝芽模组使用。

Arduino硬体的小改版与精进告诉了我们一件事，设计工具是按照使用者的角度为出发点，与各种强大的开发板不同，强调效能多好、IO有多少并不是创作者所希望的，有易于使用的软体​​介面与使用方式，才能增加开放硬体的普及化。

取得好的平衡点是相当困难的，成本价格与使用者族群是否广大总是相互拉扯。如今，站在新媒体的时代下，找到与自身产业相关的连结性，或许能打开封闭以久的产业生态，开创新的跨界应用。

准备好迎接新媒体时代的来临吗！ ？

(本文刊载于CTIMES杂志247期/2012年5月号)