音乐和言语是咱们最常听到的声响类型。可是,咱们怎样来辨认咱们咱们都以为两者之间的差异呢?一个世界研讨小组经过一系列试验制作出了这一进程--这些试验得出的见地为优化医治方案供给了一种潜在的手法,这种医治方案运用音乐来恢复失语症患者的说话才能。
每年有超越三分之一的美国人遭到这种言语障碍的困扰,这中心还包含温迪-威廉姆斯(Wendy Williams)和布鲁斯-威利斯(Bruce Willis)。
纽约大学心理学系博士后、论文榜首作者安德鲁-张(Andrew Chang)解说说:虽然音乐和语音在许多方面都不同,从音高、音色到声响质地,但咱们的研讨依据成果得出,听觉体系运用分外的简略的声学参数来区别音乐和语音,总的来说,较慢和安稳的纯噪音声响片段听起来更像音乐,而较快和不规则的片段听起来更像语音。
科学家经过准确的丈量单位来衡量信号的速率:赫兹(Hz)。赫兹数越大,表明每秒产生的次数(或周期)越多,而赫兹数越小,表明每秒产生的次数(或周期)越少。例如,人们一般以每秒 1.5 到 2 步的速度行走,也便是 1.5-2 赫兹。史蒂夫-汪达 1972 年的名曲Superstition(迷信)的节拍也是如此。迷信的节拍约为 1.6 赫兹,而安娜-卡琳娜 1967 年的名曲Roller Girl则为 2 赫兹。相比之下,语音的速度一般要快两到三倍,为 4-5 赫兹。
歌曲的音量或响度随时刻的改变--即所谓的振幅调制--相对来说比较安稳在 1-2 赫兹。相比之下,语音的振幅调制一般为 4-5 赫兹,这在某种程度上预示着其音量改变频频。虽然音乐和语音无处不在、耳熟能详,但科学家们曾经并不清楚咱们是怎么毫不费力地主动将声响辨以为音乐或语音的。
在PLOS Biology的研讨中,为了更好地了解这一进程,张及其搭档进行了四次试验,让 300 多名参与者聆听了一系列不同振幅调制速度和规则的组成音乐和语音噪声片段。
音频噪声片段只允许检测音量和速度。参与者被要求判别这些不置可否的噪音片段(他们被奉告这些片段是掩盖了噪音的音乐或语音)听起来像音乐仍是语音。经过调查参与者将数百个噪音片段分类为音乐或语音的形式,不难发现速度和/或规则性特征对他们判别音乐和语音的影响有多大。科学家们总结说,这便是听觉版的云中看脸:假如声波中的某一特征契合听众对音乐或语音的了解,那么即使是白噪声片段听起来也会像音乐或语音。音乐和语音的比如能够从以下页面中获取:
成果表明,咱们的听觉体系运用了令人惊奇的简略而根本的声学参数来区别音乐和语音:对参与者来说,速率较慢(
作者指出,了解人脑是怎么区别音乐和语音的,有可能使听觉或言语障碍(如失语症)患者获益。例如,旋律腔调疗法是一种很有出路的办法,它能够练习失语症患者唱出他们想说的话,运用他们无缺的音乐机制绕过受损的言语机制。因而,了解是什么使音乐和言语在大脑中类似或不同,有助于规划更有用的恢复方案。