天籟人偶

故事舞台是咖啡廳「黑貓亭」，名為「自律式機械人偶」的少女們在那裡工作，原本作為兵器而被開發出來的她們，在戰後的和平年代開始尋找自身的生存意義。

灰櫻（，聲：和氣杏未，原畫：Na-Ga）

故事的主角，咖啡店黑猫亭的服务员人偶，以粉红色为主要色调。是以初代櫻花型人偶之一“櫻花”的邏輯系統與“因幡”的記憶結合打造的新一代自律人偶，曾经被格式化过所以沒有過去的記憶，也使得她的整體行為相當純真樂天、不諳世事，也因為機型老舊而導致她笨手笨脚的。為了練習人偶操作技巧，渚給了一個名為“因幡”的寵物機作為她練習的對象。梦想是知道自己的使命。最喜歡吃豆沙麵包。情感豐富易動情，遇到開心的事會情不自禁地唱起歌，遇到難過的事會動不動掉淚。因沒有戰爭的記憶所以總能樂觀正向的面對一切，帶領周圍的大家走離背傷的記憶。

在灰神乐引发的战斗人偶失控骚乱中，用尽自己的能力，平定了战斗人偶的失控，但导致逻辑系统受损，失去了记忆，最终坦然接受，选择再次重新格式化来修复，重新成为新的灰樱。

鴉羽（，聲：楠木燈，原畫：藤原）

咖啡店黑猫亭的服务员自律人偶，属于第二代自律人偶，以紫色为主要色调，认真、责任感强，稍微有点好胜心强的性格。经常照顾别人，被周围的大家喜欢。有慎重的一面，不擅长应对新的事物和没预想的状况。對渚有著相當程度的依賴。

战争时受损过，被渚不离不弃现场寻找零件来修复，所以十分珍视这个身体。

月下（，聲：富田美憂，原畫：原悠衣）

咖啡店黑猫亭的服务员自律人偶，属于第二代自律人偶，以黄色为主要色调，亚麻色的娃娃头发型，有着十分柔顺的短发。战争时作为侦查型的人偶，所以体型娇小，而且有飞行能力。由于在军中的习惯，说话直白不讳。会忠实地执行被交代的事务，但不会更进一步地主动参与此事。

箒星（，聲：中島由貴，原畫：森倉圓）

咖啡店黑猫亭的服务员自律人偶，属于第二代自律人偶，以蓝色为主要色调，性格稳重仔细又清秀，总是心情愉快、保持笑容，像大姐姐一样照顾众人。料理能力了得，在厨房控制其他机器人偶工作。初登场时由于过去的原因而失声。

战争时用于控制火炮机器人射击。喜欢在所在连队进行唱歌，传说她的歌声能鼓舞士兵，但也她知道这些士兵在战争中也几乎十死无生。在一次出战前的祭典上连队大尉邀请献唱，但由于害怕而不能演唱，之后该连队全军覆没，在被渚修复后无法再发出声音，只能用便条书写交流。后来在灰櫻的帮助，见到了大尉的妹妹和大尉留下的遗书，被遗书所感动而恢复了发声能力，之后为连队的遗属献唱。

蕾潔兒（，聲：鬼頭明里，原畫：lack）

罗贝利亚生产的潜伏型自律人偶，以灰色为主要色调，谈吐优雅有气度，但不经意间也会毒舌。逻辑系统有隐藏部分，一般的初始化不会抹除其任务目标。

军方在一次走私中缴获，并送到渚进行研究分析。渚安排灰樱来指导她在黑猫亭的工作，期间灰樱意外发现她的真实情况，但没有举报，而是继续观察她，希望她改变想法。蕾潔兒最终接收到其意料之内的母国命令——“没有作战任务，要她自毁”，但她不能自毁，所以想借帝国之手来摧毁自己，最终被帝国军队俘获，在渚以“已重新初始化”的表面理由下，保留了她原有的记忆，收留她在咖啡店黑猫亭。由于是灰櫻的原因而没被处理，对灰櫻有姐姐般的敬仰。

灰神樂（，聲：黑澤朋世，原畫：Na-Ga）

軍方所打造的櫻花型自律人偶機體，比遠間甲太郎博士原設計的櫻花型人偶小了不少，移植了初代櫻花型人偶之一“菊花”的逻辑系统。在機緣下被灰櫻與鴉羽帶回，成為咖啡店黑猫亭的服务员人偶之一。在未恢復記憶前不善說話，性格純真、乖巧、學習力強，稱呼灰櫻為姐姐。

由于对姐姐“樱花”——即改造后的灰樱——结束战争的执念，在留意到远征军叛乱的信息后，操纵了城中全部的战斗人偶挑起战争，但最终对此失控，由灰樱等人平定战斗人偶的失控骚乱。最终被军方安排进行“封印”但没被销毁，由渚负责操作。

遠間渚（，聲：村瀨步，原畫：Na-Ga）

咖啡店黑猫亭的老板，同时能调理黑猫亭的服务员人偶，性格随和得体，相信人偶的可能性。曾经在军队中服役，退役后经营起咖啡店黑猫亭，与乙女仍保持联系。

奧宮乙女（，聲：諏訪彩花，原畫：藤原）

帝国军人，与渚是战友关系，总是保持严肃，对于好战派有着警惕的心态。

千代（，聲：久野美咲，原畫：）

和灰櫻第一个认识的朋友，性格活泼元气。在国外生活，母亲在军中工作，由人偶夕霧照顾，之后被安排回国。之后经常来黑猫亭与灰櫻玩耍，並於黑猫亭打工。

夕霧（，聲：小松未可子，原畫：倉嶋丈康）

照顾千代的人偶，和千代十分亲密。在战争中由于超负荷运作而损坏昏迷，被拿到渚处维修也未能苏醒。后来灰櫻通过千代给的相片找到，并意外被唤醒，陪千代玩了一天，但也暗中坦言自己未能完全恢复并希望对千代保密。最终一天后彻底机能停止，被渚封存入库房。

櫻花（，聲：中原麻衣）

軍方所打造的初代櫻花型自律人偶一號機體，為菊花的姊姊，主要任務是戰爭操作機甲戰鬥，為避免邏輯系統無法承受負荷而與妹妹輪流進行戰鬥，但在最終一戰時，由於暴走失控而進行無差別攻擊，最後被妹妹菊花、比遠間甲太郎阻止，邏輯系統也幾乎是完全損毀。

後其邏輯系統不知何緣故，藉由“遠間甲太郎”名義寄到遠間渚手中，經遠間渚多次嘗試，最終以櫻花的邏輯系統與因幡的記憶結合修復成為灰櫻，但記憶卻被遠間渚刻意格式化。

菊花（，聲：能登麻美子）

軍方所打造的初代櫻花型自律人偶二號機體，為櫻花的妹妹，主要任務是戰爭操作機甲戰鬥，為避免邏輯系統無法承受負荷而與姐姐輪流進行戰鬥，但在最終一戰時，由於櫻花失控爆走而出手阻止。

戰爭結束後失蹤，後被軍方皇統派找到，並被改造為灰神樂。

遠間甲太郎（，聲：堀內賢雄）

打造初代自律人偶機體櫻花型的研究員，同時也是遠間渚的爺爺，故事中已在戰場中逝世多年，僅在回憶中出現。

因幡

渚给灰樱用于练习人偶操控的小型兔子型人偶。实际上由初代自律人偶機體櫻花型“樱花”所拥有，之后渚收到樱花的逻辑系统组件后，用因幡的记忆修复成为灰樱。

《機械構造的讚歌》（）

作詞、作曲：麻枝准，編曲：MANYO，主唱：灰櫻（和氣杏未）、鴉羽（楠木燈）、月下（富田美憂）、箒星（中島由貴）、蕾潔兒（鬼頭明里）[註 1]

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