樂音音色感知的行為和腦電研究
發(fā)布時間：2020-10-10 02:53
人類在生活中都具有辨別各種聲音的能力。在這種辨別過程中,音色是一種重要的線索。與聲音的其他屬性,例如音高、音長和音強(qiáng)不同,音色是一種多維度的屬性。Berger在1964年開始用行為實(shí)驗(yàn)的方法研究音色感知,并吸引了許多研究者參與建構(gòu)音色空間模型。隨著腦電、腦磁、核磁共振等新技術(shù)的引入,音色研究逐漸成為了一個研究的熱點(diǎn)。在本研究中,我們關(guān)注一類特別的聲音——樂器音的音色屬性,采用行為和腦電的方法探究人們對它的感知過程。 本文依次介紹了兩個相關(guān)研究。實(shí)驗(yàn)一是樂音音色分類的行為研究,選用六種樂音音色(鋼琴、單簧管、小提琴、古箏、嗩吶、二胡)和純音的單音作為刺激材料,所有刺激由電腦軟件生成。通過采集被試對樂音間相似性評分的數(shù)據(jù),建立了二維和三維的音色空間模型,并探討了影響音色空間位置的因素。實(shí)驗(yàn)二是樂音音色加工的神經(jīng)機(jī)制研究,采用與實(shí)驗(yàn)一相同的刺激材料,通過采集被試在完成任務(wù)時的腦電信號,考察了樂器屬性和音樂體系兩個因素對音色感知的影響。研究的主要結(jié)果如下: ①音色是一種多維度的屬性,音色空間模型在中國被試身上仍然適用; ②樂器類型是影響音色在知覺空間中位置的重要因素; ③N1和P2是反映人們對音色加工的有效生理指標(biāo); ④N1和P2的振幅隨樂器類型的不同發(fā)生有規(guī)律的變化,振幅大小順序?yàn)閺棑茴惞軜奉愊覙奉? ⑤音樂體系的影響反映了N1和P2的潛伏期上,表現(xiàn)為對中國音色較慢的加工速度。 本研究證實(shí)了音色空間的存在性和樂器類型、音樂體系兩個影響因素在音色加工中的作用。結(jié)合樂器發(fā)聲原理的“ESF模型”,人們對樂器音色的分辨可以和對樂器濾波器類型和激發(fā)類型兩個物理屬性的識別聯(lián)系起來。另一方面,音色加工還兼具“文化統(tǒng)一性”和“文化特異性”雙重文化效應(yīng)。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類】：J624.1
【部分圖文】：
14圖 3-1 6 種樂器音的波形和頻譜，從上到下依次為鋼琴、古箏、單簧管、嗩吶、小提琴、二胡。左側(cè)為波形，橫軸為時間（ms），縱軸為幅度；右側(cè)為頻譜，橫軸為頻率（Hz），縱軸為聲壓級（dB）3.2.3 實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)采用主觀相似性評分的方式進(jìn)行。在實(shí)驗(yàn)中讓被試依次聆聽所有 7 種聲音，以方便被試熟悉所有的刺激。隨后告知被試對每次呈現(xiàn)的一對聲音的相似性進(jìn)行評分，7 分代表完全不一樣，1 分代表完全一樣，分?jǐn)?shù)越高，兩者不相似的程度越高。并要求被試在聽完一對聲音后馬上進(jìn)行評分，并在評分結(jié)束后按任意鍵開始下一組。整個實(shí)驗(yàn)包括 21 組聲音刺激，每兩個聲音之間有 800ms 的間隔，整
3.2.4 數(shù)據(jù)處理與分析由于純音不是本實(shí)驗(yàn)所關(guān)注的刺激，因此將包含純音的評分從結(jié)果中剔除。最終每個被試得到的有效數(shù)據(jù)是包含 15 個相似性分?jǐn)?shù)的矩陣。所有被試的分?jǐn)?shù)均輸入 SPSS17.0 軟件（SPSS 公司，美國），并通過選擇 Multidimensional Scaling 下的 ALSCAL 方法進(jìn)行分析。3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果3.3.1 二維音色空間模型結(jié)果SPSS 提供兩個指標(biāo)來判斷所建立模型的擬合程度。二維音色空間模型的壓力系數(shù)值為 0.2097，屬于“較差”的擬合水平（大于 0.2 即為較差），決定系數(shù)為 0.6023，表明該模型可解釋 6 種樂音相似性評分中 60.23%的差異。圖 3-2 所示即為音色二維空間維度表征圖，表 3-1 所示為 6 種樂音在二維音色空間坐標(biāo)情況。
表 3-1 二維音色空間模型中，6 種樂音在兩個維度上的坐標(biāo)音色 維度一 維度鋼琴（piano） -1.4 0.4古箏（guzheng） -1.4 -0.7單簧管（clarinet） 0.2 1.3嗩吶（sona） 1.0 1.1小提琴（violin） 0.7 -0.6二胡（erhu） 0.9 -1.5 三維音色空間模型結(jié)果維音色空間模型的壓力系數(shù)值為 0.1289，屬于“尚可”的擬合水平（尚可），決定系數(shù)為0.6775，表明該模型可解釋6種樂音相似性評分中。與二維音色空間模型相比，擬合水平提高，壓力系數(shù)降低 0.08 左提高約 7%，顯得更為適合本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)。圖 3-3 所示為音色三維空，表 3-2 所示為 6 種樂音在三維音色空間坐標(biāo)情況。
本文編號：2834611
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類】：J624.1
【部分圖文】：
14圖 3-1 6 種樂器音的波形和頻譜，從上到下依次為鋼琴、古箏、單簧管、嗩吶、小提琴、二胡。左側(cè)為波形，橫軸為時間（ms），縱軸為幅度；右側(cè)為頻譜，橫軸為頻率（Hz），縱軸為聲壓級（dB）3.2.3 實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)采用主觀相似性評分的方式進(jìn)行。在實(shí)驗(yàn)中讓被試依次聆聽所有 7 種聲音，以方便被試熟悉所有的刺激。隨后告知被試對每次呈現(xiàn)的一對聲音的相似性進(jìn)行評分，7 分代表完全不一樣，1 分代表完全一樣，分?jǐn)?shù)越高，兩者不相似的程度越高。并要求被試在聽完一對聲音后馬上進(jìn)行評分，并在評分結(jié)束后按任意鍵開始下一組。整個實(shí)驗(yàn)包括 21 組聲音刺激，每兩個聲音之間有 800ms 的間隔，整
3.2.4 數(shù)據(jù)處理與分析由于純音不是本實(shí)驗(yàn)所關(guān)注的刺激，因此將包含純音的評分從結(jié)果中剔除。最終每個被試得到的有效數(shù)據(jù)是包含 15 個相似性分?jǐn)?shù)的矩陣。所有被試的分?jǐn)?shù)均輸入 SPSS17.0 軟件（SPSS 公司，美國），并通過選擇 Multidimensional Scaling 下的 ALSCAL 方法進(jìn)行分析。3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果3.3.1 二維音色空間模型結(jié)果SPSS 提供兩個指標(biāo)來判斷所建立模型的擬合程度。二維音色空間模型的壓力系數(shù)值為 0.2097，屬于“較差”的擬合水平（大于 0.2 即為較差），決定系數(shù)為 0.6023，表明該模型可解釋 6 種樂音相似性評分中 60.23%的差異。圖 3-2 所示即為音色二維空間維度表征圖，表 3-1 所示為 6 種樂音在二維音色空間坐標(biāo)情況。
表 3-1 二維音色空間模型中，6 種樂音在兩個維度上的坐標(biāo)音色 維度一 維度鋼琴（piano） -1.4 0.4古箏（guzheng） -1.4 -0.7單簧管（clarinet） 0.2 1.3嗩吶（sona） 1.0 1.1小提琴（violin） 0.7 -0.6二胡（erhu） 0.9 -1.5 三維音色空間模型結(jié)果維音色空間模型的壓力系數(shù)值為 0.1289，屬于“尚可”的擬合水平（尚可），決定系數(shù)為0.6775，表明該模型可解釋6種樂音相似性評分中。與二維音色空間模型相比，擬合水平提高，壓力系數(shù)降低 0.08 左提高約 7%，顯得更為適合本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)。圖 3-3 所示為音色三維空，表 3-2 所示為 6 種樂音在三維音色空間坐標(biāo)情況。
【引證文獻(xiàn)】
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條
1 聶含聿;指導(dǎo)性音樂想象對緩解碩士三年級學(xué)生學(xué)業(yè)壓力影響的實(shí)驗(yàn)研究[D];華東師范大學(xué);2013年
本文編號：2834611
本文鏈接：http://sikaile.net/wenyilunwen/musictheory/2834611.html
教材專著
