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嘉峪关在线,动物能“听懂”音乐吗?,春妮

admin admin ⋅ 2019-04-08 09:58:24

利维坦按:我调查了屡次,不管播映摇滚乐仍是钢琴曲,家里的三只猫显着是毫无反响的,也便是说,根本等于没有听到任何动静的那种状况。所以我很猎奇,猫显着是听到了某种“动静”,但这种响动关于它们而言终究意味着什么呢?



文/Henkjan Honing

译/antusen

校正/Rachel

原文/nautil.us/issue/70/variables/what-makes-music-special-to-us

本文依据创造一同协议(BY-NC),由antusen在利维坦发布

文章仅为作者观念,未必代表利维坦态度



咱们天然生成就有乐感,乐感与生俱来,一同又能凭仗听音乐得以强化。简直人人都有体会、鉴赏音乐所必需的音乐技能。相对音感”才干使咱们能凭仗音高或节奏辨认出旋律;“节奏感知嘉峪关在线,动物能“听懂”音乐吗?,春妮”才干使咱们得以在千变万化的节奏中找到规矩。连婴儿都对身边的腔调、旋律、节奏或噪音反常活络。一切痕迹都标明,人体早在诞生之初,就做好了感知与享用音乐的预备。


人类的乐感明显很特别。乐感依据且受限于认知才干(留意力、记忆力、预期才干)及生物天性,是自发构成的一系列天然特征。但它为何如此特别呢?是由于好像只要人类才具有乐感吗?它像言语才干那样为人类所独有吗?亦或是一切生物长时刻进化进程中的产品?


《我和狗狗一同弹钢琴》:

研讨音乐的亨詹霍尼(Henkjan Honing)置疑这个病毒视频里的狗狗并没有必定音感(一种逾越听觉的认知才干),它仅仅在按主人注视的琴键。


达尔文以为,脊椎动物都能感知、赏识节奏与旋律,由于它们有相似的神经体系。他坚信人类的乐感是有生物学根底的。此外,他还以为,对音乐活络必定是一种十分陈旧的特质,比对言语活络还要陈旧许多。事实上,他以为乐感是音乐与言语的来源,是性挑选进化机制使人类和动物具有了这一特质。


那么和人类比较,动物的乐感好到什么程度呢?乐感是人类独有的吗?亦或如达尔文所置疑的那样,人类和动物)“神经体系的生理特性相同”,因而都具有乐感?想了解音乐与乐感的演化进程,咱们必须先确认音乐的组成部分是什么,及它们如安在动物和人类身上体现出来。或许咱们能借此判别是否只要人类才有乐感。


20世纪初,伊万巴甫洛夫(Ivan Pavlov)发现,狗能记住某个腔调并将其与食物联络起来。狼、老鼠、椋鸟和恒河猴都能经过叫驴交声的必定音高辨认同类,也能差异腔调。


相对音感是一种听音技巧。大大都人听的不是一段旋律里的单个腔调及其频率,而是整首旋律。不管对方用高音仍是低声唱《玛丽有只小小羊》,你都能听出那首歌。即使在喧闹的咖啡馆里听到扩音器里传王亚烁出的曲调,你依然可以当即辨认出是哪首歌。


可是谁唱的呢?你费尽心机,想记起歌手的姓名或歌曲的姓名,但是大脑却一片空白,所以你翻开听歌识曲软件,把智能手机对着扬声器,几秒钟内就找到了歌名、歌手和所属专辑。


图源:National Geographic


“鸣鸟具有某种听音形式,这使得现代作曲家在著作中赋予音色以重要位置。”


为了使听音识曲成为或许,软件开发者体系剖析并高效保存了大部分可商用的李天一案女主角杨佳歌曲录音。每首歌都有可以体现其特定动静质量的共同“声学指纹”,这些指纹被储藏在存量浩大的档案中。因而,核算机程序会比对智能手机所接纳音乐与存档音乐的“指纹”,从而快速有用地听音识曲。对核算机而言,这简直是小菜一碟,但人类却简直无法做到这点。


但是,假如把智能手机靠向正在唱同一首歌的人,软件要么会标明自己无法辨认,要么会乱猜一通。由于数据库中只要有限的经过剖析的音乐版别,没有这种随意唱出的音乐,所以软件无法找到对应的“指纹”。而在这种情况下,人类却能当即辨认出歌曲,那首歌乃至或许会在他们的脑海中循环播映好几天。 


可以说,核算时机惊奇地发现,不管演唱者腔调是高是低,节奏是快是慢,跑调仍是不跑调,人类只需求听半首歌就能辨认出歌手或歌曲。对人类而言,听音乐的部分趣味源于倾听腔调之间的联络(包含旋律和和声)。 


图源:Bored Panda


长时刻以来,科学家一向以为鸣鸟具有必定乐感,能依据音高或基频辨认并记住旋律。4养殖户用泔水喂羊0多年前,美国鸟类研讨学家斯图尔特赫尔斯(Stewart Hulse)以欧洲椋鸟为研讨目标,进行了一系列听音试验,从而得出了这一定论。他指出,椋鸟能差异出逐步升高或下降的腔调序列,但却辨认不了振荡频率略升高或下降的腔调序列。赫尔斯的定论是,鸟类重视的是必定频率。和大都哺乳动物相同,欧洲椋鸟具有必定音感才干,而非相对音感。


谈及相对音感,或许说辨认移调乐曲的才干,以人类为金特宝调查目标的研讨现已比较深化了。神经科学研讨标明,运用嘉峪关在线,动物能“听懂”音乐吗?,春妮相对音感才干时,需求调用由不同神经机制构成的杂乱网络,其间包含听觉与顶叶皮层之间的交互网。鸣禽好像没有这类网络,鉴于此点,当咱们研讨人类乐感的生物学来源时,其他动物是否也具有相对音感这个问题就愈加令人着迷了。


据咱们所知,大大都动物没有相对音感。人类好像是个破例。但有人或许会猜想相对音感是否仅与音高相关。就动静而言,或许在某些方面,不是必定生理特质,而是特质之间的联络造就了乐感。


2016年,加州大学圣地亚哥分校的研讨人员供给了回答这一问题的方向。他们让椋鸟听了音色、音高都经过处理的不同旋律。影响条件即所谓的音色旋律——每种腔调都有不同音色的腔调序列。一系列声学试验研讨了这些鸟类分类新旋律的形式。

(www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5101281/)


“鱼可以分辨出约翰李胡克(John Lee Hooker)和约翰塞巴斯蒂安巴赫(Johann Sebastian Bach)的著作。”


图源:Pinterest


令人惊奇的是,研讨人员发现椋鸟并不像意料的那样凭仗音高差异影响条件,它们凭仗的是音色音色改变(频谱归纳)鸟类会对某首特定的歌曲做出反响,即使这首歌经过处理,且已用“噪声编码”技能去除了一切音高信息。由此发作的旋律相似喧闹之音,即一个音符改变为另一个音符,但音高却难以发觉的音色旋律。只要当信息极少时(在赫尔斯以欧洲椋鸟为研讨目标的试验中,影响条件由纯音组成,没有任何频谱信息),鸣禽才会留意音高。 


鸣禽首要靠频谱信息及其随时刻的改变,更切当地说,靠音符改变时,频谱能量的改变来感知旋律。而人类重视的是腔调,根本不会留意音色。


可以说,鸣禽听旋律的办法就像人类听perverted说话相同。听说话时,人类首要重视的是频谱信息,这让咱们可以差异单词“bath”和“bed”。在乐曲中,旋律节奏是需求重视的要点。说话时,音搜搜贷高是非必须超级植物兼顾的——它可以标明说话者的身份或言语的情感含义,但谈及音乐,它便成了首要要素。这便是听音乐与听说话之间一个风趣的差异,不过人们现在还很难了解它。 


图源:Five Thirty Eight


大脑皮层为言语而生,一同也会被音乐超凡影响,乐感也或许是大脑皮层的副产品。不过,广州的一场春梦乐感也或许优先于言语和音乐。在这种情况下,乐感可以被解读为人类及许多非人类物种所共有的活络性,只不过在人类身上,这种活络性已进化成了两个重合的认知体系:音乐与言语。


2014年,在奥地利举行的一场世界会议上,笔者偶尔发现了支撑这一观念的试验依据。在某次讲座中,维也纳大学(University of Vienna)的博士后研讨员米歇尔施皮林斯(Michelle Spierings)曾提醒过斑胸草雀(zebra finches)辨认动静序列(她称之为音节)差异的学习进程。这些动静由“mo”、“ca”、“pu”等人类的言语组成。在一系列不同的行为试验中,这些语音的次序(句法)、音高、持续时刻及动态规模(频谱曲线)都发作了改变。


斑胸草雀首要学会了Xyxy和xxyY序列的差异,其间x和y代表不同的语音,大写字母代表乐调重音:即更高、更长或音量更大的重音。举个比方:“MO-ca-mo-ca姚雄波”不同于“mo-mo-ca-CA”。


然后,斑胸草雀会听见一段重音、结构都有所改变的、不熟悉的序列。该测验意图在于确认鸟类是用乐调重音仍是语音次序来差异差异。


如米歇尔所示,人类首要依据语音次序来差异差异:比方abab与aabb不同,而cdcd与abab相似。人类会将abab结构归纳化,并推演到没有听到的cdcd序列。这标明人类倾听序列时,首要重视的是句法或语音次序。句法(一种语序,如“人咬狗”)是言语的一个重要特征。


比较之下,斑胸草雀首要把留意力放在序列的音乐特质之上,但这并不意味着它们对语序不活络(其实在某种程度上,它们能了解语序),只不过它们首要靠音高(语调)、持续时刻和力度重音(音韵)来差异序列。


假如没有解读错的话,研讨成果将标明人类的听音形式或许与斑胸草雀相同,这种听音形式重视的是动静的音乐特质(音韵),而非倾听言语时亲近重视的句法与语义。


笔者又想起了达尔文。人类和斑胸草雀的听音进程是否亲近相关?


针对椋鸟和斑胸草雀的研讨标明,鸣禽会利部部来影院用完好的声谱搜集信息。它们具有相对音感,能依据音色曲线、语调及动静的动态规模听音。这种音乐理论家早就发现的听音形式使埃德加瓦雷兹(Edgard Varese)、 捷尔吉祥盖蒂(Gyorgy Ligeti)、卡佳萨丽亚kmphb诺(Kaija Saariaho)等现代作曲家,在著作中尤为侧重体现音色。


捷尔吉祥盖蒂,今世古典音乐先锋派作曲家。 客籍匈牙利,1956年脱离匈牙利,先在科隆作电子音乐试验,1967年入奥地利籍。图源:Oxingale Records


有相对音感才干的人不只仅能听出音我斗鹰归队高之间的联络。即使无法辨认音高,他们也能凭仗其他动静归纳辨认出常见旋律。但人们对频谱归纳不怎么感兴趣。


一个风趣的问题由此发作:人类需求什么样的特质才干像鸣禽相同听音?或许,反过来说,鸣禽有或许像人类那样听音乐莫雅淇吗?


人类和鸣禽听音时都有自己的战略和偏好。笔者研讨斑胸草雀时,发现韵律结构并非此鸟最重视的要素。有依据标明,斑胸草雀最重视语调、音色和动态改变,最不重视动静的时长。事实上,对斑胸草雀而言,与乐曲的时刻结构比较,韵律包含的信息或许更多。


针对斑胸草雀的研讨成果迫使笔者意识到,对人类清楚明了的东西,对动物未必如此。当咱们情不自禁被节奏的规矩性招引时,斑胸草雀好像更重视“部分”,如单音或时刻距离。这解说了美国心理学家詹姆斯吉布森(James J. Gibson)的一句话:“事情是可感知的,但时刻不是”,我嘉峪关在线,动物能“听懂”音乐吗?,春妮很喜欢这句话。只要事情发作时,才干感知时刻。在斑胸草雀的比方中,这种“事情”好像是被它们赋予某些特定特征的单个动静,而非动静序列的时刻结构(动静承上启下的节奏)


从这个含义上说,人类的听音形式更具全面性与抽象性,更重视全体。咱们太拿手调查与倾听联络,虽然这些联络一般并不存在,但却源于个人经历与希望。所以咱们惊奇地发现,其他动物处理问题的办法好像比人类杂乱许多。不过,咱们眼中最简略的处理计划并不总是动物眼中最简略的处理计划。


举个垂手可得处理视觉范畴难题的案例:咱们要开发一个可以在互联网上找到飞机相片的搜索算法。这是一项艰巨的使命,由于所摄物体(比方鸟、蓝色布景下的白色或金属物体)与飞机某些特征相符的相片不计其数。


经典的人工智能计划会这样处理问题:创立一个常识导向型体系,该体系可将飞机的典型特征编成的准确规矩(可由核算机解说)这个特征清单可以很长:细长的对称物体、两个机翼、一个机头和一个机尾、两头的小窗户、机头或机尾上的螺旋桨等。编写一份包括一切飞机特征的清单虽不简略,但却能将飞机和鸟类及相似飞机的物体差异开。


“假如把中越松毛岭大战电影智能手机靠向正在唱同一首歌的人,软件无法辨认对方在唱什么。”


最新的核算机模仿体系强有力地证明,常识导向型的体系不是判别相片中是否有飞机的最有用办法。一切杂乱的推理都是剩余的。是否有飞机只需简略重视一个细节:相片中是否有前轮? 


斑胸草雀和其他常常参与分类试验的动物或许只会重视一个动静细节。可以说,它们倾听的是音乐的“前轮”:一个与音乐实质无关的细节。鸟能记住并辨认出某个共同的细节,这个细节往往能带鸟找到满足的食物,从而让鸟持续专心于它。


可以必定的是,人类、鸣禽、鸽子、老鼠和某些鱼(如金鱼和鲤鱼)可以容易分辨出不同的旋律。但它们是否会像人类那样倾听音乐的结构特征依然存疑。


在曲调中畅游:鲤鱼在试验中是怎么差异巴赫和约翰李胡克的?人类凭仗音乐结构特征差异,而它们凭仗的是某个共同的细节。图源:Tiger Stock’s/Shutterstock


在北美,某项针对锦鲤(相似金鱼的鱼,听力比大大都鱼好)的研讨供给了一个不同寻常的比方。由于听力好,锦鲤常被叫作“听力专家”。它们的听觉活络到仿若在经过电话线收听动静:虽嘉峪关在线,动物能“听懂”音乐吗?,春妮然音质或许比较差,但它们仍能十分明晰地听见大部分动静。

(www.picovolt.com/ava/fish/music-carp.pdf)


三条锦鲤——小美女(Beauty)、奥罗(Oro)和佩皮(Pepi)——生活在哈佛大学罗兰研讨所的水族馆内,它们在那里参与过各式各样的听力试验。在前期试验里,它们就已知道按下水箱底部的按钮就会得到食物,但条件是要一同听见音乐。现在嘉峪关在线,动物能“听懂”音乐吗?,春妮,试验首要在研讨鲤鱼的音乐辨认才干。研讨人员不只会教它们差异两首音乐(差异才干),还会调查它们是否能辨认出不熟悉的音乐是否与某首乐曲相似(分类才干)


进行差异试验时,研讨人员会播映约翰塞巴斯蒂安巴赫和蓝调歌手约翰李胡克的著作,并调查锦鲤能否加以差异。在分类试验中,研讨人员会测验锦鲤是否能将某乐曲归嘉峪关在线,动物能“听懂”音乐吗?,春妮类为蓝调或古典风格。在后一种试验中,锦鲤会替换倾听到不同蓝调歌手及古典作曲家的著作,从维瓦尔第(Vivaldi)到舒伯特(Schubert)包罗万象。


试验的成果令人惊奇,这三只锦鲤不只能差异约翰李胡克和巴赫的著作,还能差异蓝调及一般古典音乐门户。这些鱼好像能依据从前学到的音乐差异,正确归类一首从未听过的新乐曲。


但锦鲤是怎么做出决议的?为何它们能差异乐曲?它们究竟听到了什么?研讨标明,锦鲤并不是依据乐曲的音色来加以差异的,即使用同一乐器的不同音色演奏古典和蓝调旋律,锦鲤依然可以做出差异。


锦鲤试验的创意来自于1984年一项针对岩鸽音乐差异才干的研讨。事实证明,岩鸽也能差异巴赫和斯特拉文斯基(Stravinsky)的著作。并且,和锦鲤相同,岩鸽也能把从两首乐曲中学到的东西应用到其他不熟悉的曲子上。它们乃至能差异与巴赫及斯特拉文斯基一同代之人的著作。


岩鸽和锦鲤能做某些对一般人类听众而言适当困难的事:判别一段音乐是巴赫年代(18世纪)的著作,仍是斯特拉文斯基年代(20世纪)的著作。它们无需堆集听音经历,无需很多搜集音乐,无需定时听音乐会就能做到这点。笔者置疑它们是靠某个共同的细节(一种特别的特性)差异乐曲。这个细节很或许能协助它们成功获取食物。但是,咱们仍无法借此深化了解音乐“若非享用,则为感知”的内在。这或许是独归于人类的乐感的某方面体现。 



有关作者:亨詹霍尼是阿姆斯特丹大学音乐认知学教授,著有《进化中的动物管弦乐队:探究是什么让咱们具有乐感及音乐认知学:听音科林芷嘉学》(The Evolving Animal Orchestra: In Search of What Makes Us Musical and Musical Cognit鸡鸡头ion: A Science of Listening)。






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