乐音音色感知的行为和脑电研究
发布时间：2020-10-10 02:53
人类在生活中都具有辨别各种声音的能力。在这种辨别过程中,音色是一种重要的线索。与声音的其他属性,例如音高、音长和音强不同,音色是一种多维度的属性。Berger在1964年开始用行为实验的方法研究音色感知,并吸引了许多研究者参与建构音色空间模型。随着脑电、脑磁、核磁共振等新技术的引入,音色研究逐渐成为了一个研究的热点。在本研究中,我们关注一类特别的声音——乐器音的音色属性,采用行为和脑电的方法探究人们对它的感知过程。 本文依次介绍了两个相关研究。实验一是乐音音色分类的行为研究,选用六种乐音音色(钢琴、单簧管、小提琴、古筝、唢呐、二胡)和纯音的单音作为刺激材料,所有刺激由电脑软件生成。通过采集被试对乐音间相似性评分的数据,建立了二维和三维的音色空间模型,并探讨了影响音色空间位置的因素。实验二是乐音音色加工的神经机制研究,采用与实验一相同的刺激材料,通过采集被试在完成任务时的脑电信号,考察了乐器属性和音乐体系两个因素对音色感知的影响。研究的主要结果如下: ①音色是一种多维度的属性,音色空间模型在中国被试身上仍然适用; ②乐器类型是影响音色在知觉空间中位置的重要因素; ③N1和P2是反映人们对音色加工的有效生理指标; ④N1和P2的振幅随乐器类型的不同发生有规律的变化,振幅大小顺序为弹拨类管乐类弦乐类; ⑤音乐体系的影响反映了N1和P2的潜伏期上,表现为对中国音色较慢的加工速度。 本研究证实了音色空间的存在性和乐器类型、音乐体系两个影响因素在音色加工中的作用。结合乐器发声原理的“ESF模型”,人们对乐器音色的分辨可以和对乐器滤波器类型和激发类型两个物理属性的识别联系起来。另一方面,音色加工还兼具“文化统一性”和“文化特异性”双重文化效应。
【学位单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2011
【中图分类】：J624.1
【部分图文】：
14图 3-1 6 种乐器音的波形和频谱，从上到下依次为钢琴、古筝、单簧管、唢呐、小提琴、二胡。左侧为波形，横轴为时间（ms），纵轴为幅度；右侧为频谱，横轴为频率（Hz），纵轴为声压级（dB）3.2.3 实验过程实验采用主观相似性评分的方式进行。在实验中让被试依次聆听所有 7 种声音，以方便被试熟悉所有的刺激。随后告知被试对每次呈现的一对声音的相似性进行评分，7 分代表完全不一样，1 分代表完全一样，分数越高，两者不相似的程度越高。并要求被试在听完一对声音后马上进行评分，并在评分结束后按任意键开始下一组。整个实验包括 21 组声音刺激，每两个声音之间有 800ms 的间隔，整
3.2.4 数据处理与分析由于纯音不是本实验所关注的刺激，因此将包含纯音的评分从结果中剔除。最终每个被试得到的有效数据是包含 15 个相似性分数的矩阵。所有被试的分数均输入 SPSS17.0 软件（SPSS 公司，美国），并通过选择 Multidimensional Scaling 下的 ALSCAL 方法进行分析。3.3 实验结果3.3.1 二维音色空间模型结果SPSS 提供两个指标来判断所建立模型的拟合程度。二维音色空间模型的压力系数值为 0.2097，属于“较差”的拟合水平（大于 0.2 即为较差），决定系数为 0.6023，表明该模型可解释 6 种乐音相似性评分中 60.23%的差异。图 3-2 所示即为音色二维空间维度表征图，表 3-1 所示为 6 种乐音在二维音色空间坐标情况。
表 3-1 二维音色空间模型中，6 种乐音在两个维度上的坐标音色 维度一 维度钢琴（piano） -1.4 0.4古筝（guzheng） -1.4 -0.7单簧管（clarinet） 0.2 1.3唢呐（sona） 1.0 1.1小提琴（violin） 0.7 -0.6二胡（erhu） 0.9 -1.5 三维音色空间模型结果维音色空间模型的压力系数值为 0.1289，属于“尚可”的拟合水平（尚可），决定系数为0.6775，表明该模型可解释6种乐音相似性评分中。与二维音色空间模型相比，拟合水平提高，压力系数降低 0.08 左提高约 7%，显得更为适合本实验的数据。图 3-3 所示为音色三维空，表 3-2 所示为 6 种乐音在三维音色空间坐标情况。
本文编号：2834611
【学位单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2011
【中图分类】：J624.1
【部分图文】：
14图 3-1 6 种乐器音的波形和频谱，从上到下依次为钢琴、古筝、单簧管、唢呐、小提琴、二胡。左侧为波形，横轴为时间（ms），纵轴为幅度；右侧为频谱，横轴为频率（Hz），纵轴为声压级（dB）3.2.3 实验过程实验采用主观相似性评分的方式进行。在实验中让被试依次聆听所有 7 种声音，以方便被试熟悉所有的刺激。随后告知被试对每次呈现的一对声音的相似性进行评分，7 分代表完全不一样，1 分代表完全一样，分数越高，两者不相似的程度越高。并要求被试在听完一对声音后马上进行评分，并在评分结束后按任意键开始下一组。整个实验包括 21 组声音刺激，每两个声音之间有 800ms 的间隔，整
3.2.4 数据处理与分析由于纯音不是本实验所关注的刺激，因此将包含纯音的评分从结果中剔除。最终每个被试得到的有效数据是包含 15 个相似性分数的矩阵。所有被试的分数均输入 SPSS17.0 软件（SPSS 公司，美国），并通过选择 Multidimensional Scaling 下的 ALSCAL 方法进行分析。3.3 实验结果3.3.1 二维音色空间模型结果SPSS 提供两个指标来判断所建立模型的拟合程度。二维音色空间模型的压力系数值为 0.2097，属于“较差”的拟合水平（大于 0.2 即为较差），决定系数为 0.6023，表明该模型可解释 6 种乐音相似性评分中 60.23%的差异。图 3-2 所示即为音色二维空间维度表征图，表 3-1 所示为 6 种乐音在二维音色空间坐标情况。
表 3-1 二维音色空间模型中，6 种乐音在两个维度上的坐标音色 维度一 维度钢琴（piano） -1.4 0.4古筝（guzheng） -1.4 -0.7单簧管（clarinet） 0.2 1.3唢呐（sona） 1.0 1.1小提琴（violin） 0.7 -0.6二胡（erhu） 0.9 -1.5 三维音色空间模型结果维音色空间模型的压力系数值为 0.1289，属于“尚可”的拟合水平（尚可），决定系数为0.6775，表明该模型可解释6种乐音相似性评分中。与二维音色空间模型相比，拟合水平提高，压力系数降低 0.08 左提高约 7%，显得更为适合本实验的数据。图 3-3 所示为音色三维空，表 3-2 所示为 6 种乐音在三维音色空间坐标情况。
【引证文献】
相关硕士学位论文 前1条
1 聂含聿;指导性音乐想象对缓解硕士三年级学生学业压力影响的实验研究[D];华东师范大学;2013年
本文编号：2834611
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