迷戀音樂的腦

1. 什麼是音樂
1. 聲音的基本要素
1. 音量, 音高, 輪廓, 音長, 速度, 音色, 空間定位與回響
2. 大腦把這些基本的感知屬性組織出和聲, 旋律等高層次概念
2. 音樂術語
1. 音高 pitch
1. 純屬心理購念, 與一個音的真實頻率有關, 也和它在音階中的相對位置有灣
2. 節奏 rhythm
1. 一系列音符持續的時間
3. 速度 tempo
1. 曲子整體的速度
4. 輪廓 contour
1. 描述一段旋律的整體形勢
5. 音色 timbre
1. 當不同樂器演奏同一音符時, 可用音色區分彼此, 部分差異來自泛音
6. 響度 loudness
1. 純屬心理購念, 與樂器產生的能量大小有關, 非線性
7. 回響 reverberation
1. 空間感, 聲源距離與音樂所在空間大小共同造成的感受
3. 高層次概念
1. 節拍 metor
1. 大腦從節奏, 音量中擷取訊息, 產生拍子的概念
2. 調 key
1. 曲子內各個音會依照彼此的重要性, 形成一種層級關係
2. 屬於人腦對於音樂風格和特色的體會
3. 旋律 melody
1. 曲子的主題, 讓人留下最深刻印象的一連串音
4. 和聲 harmony
1. 由同時出現的各個音高所構成的關係決定, 與音高所構成的聲音脈絡有關
4. 音高
1. 純粹是心理概念
1. 聲音是一種波動
1. 發聲源引發介質分子有節奏的震動, 使空氣產生疏密變化, 產生聲波
2. 人腦之中, 心智就會將聲波的頻率解釋為音高
1. 類似光和顏色的關係
2. 人類的聽力範圍在60hz ~20000之間
1. 標準鋼琴有88個琴鍵, 音頻為27.5 hz ~ 4186 hz
1. 最高音和最低音的音高對人類來說模糊難辨
3. 旋律
1. 由一連串音高組成, 是一種抽象的原型
2. 屬於聽覺物件, 即使在節奏, 音量上, 音色有所變化, 也保有可辨識的性質
4. 多數文化很少用到比半音更小的音高變化
1. 一般人無法分辨差異小於半音1/10的音高變化
5. 大腦對音高是直接反應
1. 聽質皮層有分音高的直接定位地圖
2. 具體來說, 聽到440hz的聲音時, 聽質皮層會有一些神經元活化, 而且頻率正是440hz
5. 音階 sacle
1. 音高的子集合
2. 不同音樂系統有不同的音高選擇
1. 被選上的音高成為該音樂系統中的重要部分
3. 西方音樂的ABCDEFG
1. 循環性
1. 同名的音高頻率是是雙倍數關係
1. 頻率1:2或是2:1
2. 一樣類似顏色的循環
1. 紫色紅色在可見光的兩端, 對人類來說相似
6. 音程 interval
1. 兩個音之間的差距
2. 西方音樂用對數法, 將八度音程分成12個音, 彼此間距相同
   
   
   

   

   
   

   
   
3. 現行的系統稱為A440, 因為位於鋼琴正中央的音稱為A, 頻率440hz
1. 決定音樂樣貌的不是絕對值, 而是音高之間的關係
2. 音的頻率可以任意制定, 但是兩個半音之間的頻率差異是固定的
1. 每個半音之間差異為1.0594...
2. 提升12次之後, (1.0594...)^12 = 2
4. 西方作曲一般只用到12個音之中的一部分
1. 大調音階, 最常用的七音音階
1. 從12個音任意一個開始, 選取距離為全音-全音-半音-全音-全音-全音-半音
1. C大調 : C-D-E-F-G-A-B-C
2. 兩個半音的特定位置具有關鍵的重要地位, 不僅形成大調音階的特色, 也是讓聽者預期大調音階如何進行的要素
2. 小調音階
1. 全-半-全-全-半-全-全
5. 大調音階常與快樂或得意的情緒連結, 小調音階常與悲傷和挫敗連結
6. 中國古典音樂用的是五聲音階
7. 藍調常用的五聲音階是小調的一種
7. 樂器發出聲音時, 同時產生多個音高
1. 頻率最低者為基頻, 其他稱為泛音
2. 當泛音頻率為整數倍數時, 神經元會同步放電, 形成聽覺上和諧的感受
3. 基頻缺補
1. 即使基頻去除, 人類仍能感受基頻的音高
1. 當同時接受到200hz, 300hz, 400hz的聲音時, 人腦感受到100hz的音高
8. 音色的差異
1. 樂器有各自的泛音構成
2. 樂器有各自起音 attack
1. 指的是樂器聲音的起始部分, 也是樂器形成穩定泛音之前的部分
3. 樂器有各自音流 flux
1. 樂音開始演奏之後的變化 
   
   
2. 跟著音樂打拍子
1. 演奏音樂需要大腦數個區域的通力合作
1. 基本的爬蟲腦區(小腦與腦幹), 處理計時和節奏
2. 從額葉後區直到頂葉的感覺運動處理
3. 前額葉中主掌規劃能力的區域
2. 節奏, 拍節, 速度
1. 節奏:音符的長短
2. 拍節:打拍子的輕重之分, 以及輕重拍如何形成較大的單元
1. 每一種音樂系統都有強弱拍組合的模式
2. 西方音樂常見的是每四拍出現一個強拍
1. 華爾滋:每三拍一個強拍
3. 四四拍
1. 四個音符為一單元, 基本音符長度是四分音符
1. 一個小節有四拍
3. 速度:一個曲子的步調, 打拍子的速度
1. 多數人哼唱音樂的速度偏差程度在4%之內
3. 音長
1. 常見的比例關係是彼此互為整數倍
1. 與音高相同
2. 整數倍對神經系統比較易於處理
3. 西方音樂常見的三種拍節:四四拍, 二四拍和三四拍
4. 響度和音高一樣, 純屬心理現象
1. 空氣分子震動的幅度, 透過大腦產生響度
2. 響度並非線性變化於震幅, 而是對數變化
3. 分貝
1. 分貝並非物理量, 而是兩個聲音強度的比例
2. 聲音強度增加兩倍時, 分貝度只增加三
3. 不傷害耳朵的前提下, 能到到的聲音最大最小強度比例為一兆比一, 即120分貝
1. 當錄音的動態範圍是90分貝, 意指錄音中最大最小響度的差異是90分貝
4. 標準參考值的0分貝是20 uPa
4. 響度, 音高, 節奏, 旋律, 和聲, 速度與拍節並列音樂的七大要素
5. 和諧音與不和諧音
1. 聽起來愉悅的和弦與音程稱為和諧音, 反之稱為不和諧音
2. 同度音程和八度音都被視為和諧音
1. 頻率是1:1 和 1:2
3. 將八度音程分為兩半, 得到的是三全音, 這是多數人認為最不悅耳的音程
1. 頻率是45:32
4. 和協音具有簡單整數倍的頻率
1. 1:4 兩個八度音
2. 3:2 完全五度音程
6. 完形 configuration
1. 探討各要素如何形成整體
1. 整體不等於各個要素的總和, 不能用各個要素來了解整體的性質
2. 旋律雖由特定音高組成, 但當轉調時, 音高全數替換, 聽者仍可辨認出旋律
7. 群組的完形原則
1. 以視覺舉例
1.  群組即各種視覺元素, 在心智所見的世界中互相連結或個別存在的方式
2. 下意識地進行
3. 鳥瞰風景時, 具備類似性質的樹木共同形成一個認知群
4. 群組因子可以來自物體本身, 好比形狀顏色等
5. 群組音子也可以是心理性的, 意識如何分類
8. 聲音的認知群
1. 聆聽交響樂團時
1. 相同樂器可以形成認知群
2. 整個交響樂團可以形成一個認知群
3. 人可以憑意志力, 強迫自己專注在單一樂器上, 追蹤這認知群
2. 大腦對各樂器建立各自的心智圖像, 也建立合奏的心智圖像, 因此可以欣賞不同音色的搭配效果
1. 聽覺系統對時間同步異常敏感, 當不同樂器吹奏同一音符時, 其中一個泛音列會比另一個更早出現, 以此建立不同認知群
1. 這些聲音融合成大腦所認知的單一樂器聲
   
   
3. 簾幕之後
1. 大腦分成四葉, 額葉, 顳葉, 頂葉和枕葉, 以及小腦.
2. 腦部對音樂的反應
1. 由皮質下結構(耳蝸神經核, 腦幹和小腦)開始,
1. 耳蝸的毛細胞會分析聲音, 將之分成不同頻率帶
2. 電訊號傳遞到大腦兩側的聽覺皮質, 顳上溝和顳上回, 協助辨認音色
2. 聆聽熟知的樂曲/音樂類型時, 大腦會啟用額外區域
1. 分析音高序列:顳上回前驅和額下回
2. 節奏:小腦,顳上回後區, 前運動區
3. 情感:額葉, 小腦,杏仁河岸和依核
3. 換言之, 同樣的音高, 會因為出現在樂曲中, 或是在喇叭聲中, 觸發不同的神經元
3. 經驗賦予各種聲音意義
1. 緩慢悠長的聲音解讀為平靜, 短促巨大的聲音解讀為警戒
2. 作曲家理解箇中區別, 運用不同音長和音色的細微變化來傳遞情感
4. 如同視覺, 聽覺系統也有一種補全訊息的方式
1. 對話中有少量白噪音蓋過時, 人類會自動補上
5. 聆聽音樂的特徵擷取和整合
1. ,耳蝸, 聽覺皮質, 腦幹和小腦進行特徵擷取
1. 這些是演化上較古老的部位
2. 大腦的高階部分處理訊息並且預測音樂
1. 這首曲子剛才出現什麼
2. 如果是熟悉的曲子,接下來會出現什麼段落?
3. 如果是熟悉的風格, 對之後段落的預期
4. 其他任何訊息, 演奏者的動作, 視訊畫面等會不會帶來其他預期
3. 由上而下的處理, 會讓由下而上的神經迴路重新組合, 讓人腦對事物產生錯誤的看法, 構成感知補全和錯覺
6. 大腦為各種聲音賦予結構和秩序之後, 音樂始可被視為一種感知的錯覺
1. 換言之, 對於音樂的預期, 造就了人對於音樂的情緒反應
   
   
4. 預期
1. 音樂是有組織的聲音
1. 包含某些無法預期的元素, 在情感上才不會顯得平淡而呆版
2. 作曲家了解聽者對音樂的預期, 巧妙的操作樂曲走向
1. 建立預期, 然後操縱, 正是音樂的核心
1. 以藍調形式演奏音樂, 運用藍調的結構和和弦進行, 並為和弦加上特殊和聲, 使之不像藍調 :Chain Lightning
2. 長達七個小節的主旋律, 打破常見的4/8假設
1. Yesterday
3. 硬式搖滾樂團使用小提琴, 破壞對音色的預期
2. 旋律是作曲家控制聽眾預期的主要方式之一
1. 填補間隔:旋律中若出現音高的大幅變化, 無論上行或下行, 下一個音都應該改變走向
1. 大腦預期這種跳躍只是暫時的, 接續的音必須帶領我們回到起始點
2. 大腦有自身對真實世界的詮釋
1. 部分來在外在事物的訊息, 部分則來自自身的經驗和預期
1. 外在訊息並不是儲存成精確的心智表徵
2. 大腦儲存的是扭曲的知覺和錯覺, 以及各元素的關係
3. 大腦擁有一套處理標準狀態的重要方法
1. 抽取事物在不同狀態下的共通元素而形成的基模
3. 對音樂的基模
1. 針對不同的音樂類型和風格
1. 對不熟悉的音樂體系會有陌異的感受
2. 基模包含類型與風格, 也包含時代背景, 節奏, 和弦進行, 樂句結構, 長度等
4. 大腦與音樂
1. 以慣用手右手的人為研究對象
2. 語言功能主要來自左半腦
1. 語言功能中, 右半腦一般負責語音線索研究, 用語調分辨直述句或是問句, 語言態度是譏諷還是真誠等
2. 右腦受傷的人, 口語表現(重音,語調)會受影響
3. 音樂功能主要來自右半腦
1. 辨識旋律整體輪廓(非音程)和辦別兩個音高是否相近的能力來自右半腦
2. 音樂的辨名能力來自左腦
1. 認出歌名, 音程, 演奏者等能力來自左腦
3. 左腦受傷的人失去語言能力, 有時音樂能力還存在
4. 音樂訓練能將某些音樂處理程序從右半腦(主意象)轉移至左半腦(主邏輯)
1. 音樂家得以用語言的思維和邏輯去討論音樂
4. 言語和音樂共用某些神經迴路, 但並非完全重疊
1. 生命初期, 負責音樂和語言的神經回路是沒區別的
2. 隨著經驗累積, 最初相似的神經迴路演化出不同的功能
   
   
5. 我們如何分類音樂?
1. 音樂記憶
1. 相對性
1. 記憶系統能從曲子擷取出某些不變的一般資訊, 加以儲存
1. 變換音高, 節奏, 樂器都不會影響人辨識歌曲的能力
2. 絕對性
1. 在初次聆聽的音樂中辨認出樂器
2. 辨認出說話的人是誰, 辨認出汽車喇叭聲
3. 記住歌曲的音高和速度
1. 從腦電圖很難判斷一個人正在聆聽音樂, 還是正在想像音樂
2. 人腦的分類系統
1. 為了演化需求, 人類的分類系統需要能解決表象-真實的問題
1. 彼此相似的事物, 本質上卻可能不同
1. 即使感官接受器接收到類似或相同的訊息, 要能分類成不同物件
2. 表面上很不一樣, 卻是相同的東西
3. 幾個事物即使呈現的模樣不同, 也可能屬於相同的自然類別
1. 紅蘋果青蘋果都是蘋果
2. 也就是歸納能力
2. 類別依循原型而形成
1. 原型可能具有生物或生理學上的基礎
1. 不同文化中中, 最能被代表紅色的光, 其波長恰可使視網膜紅色受體活化最大
3. 事物的類別歸屬存在模糊地帶
1. 具有某些標記的成員會比其他成員更符合該類別
1. 會飛的鳥更符合鳥的類別
2. 類別不需具備任何全員共有的性質.
1. 不是所有鳥都會飛
3. 物件可以同屬不同類別
4. 脈絡是決定何者為原型的重要因素
4. 當接觸到新物件, 會評估該物件和原型的關聯, 形成類別成員的關係梯度
3. 多重痕跡記憶模型
1. 所有經驗都以極高的精確性儲存於長期記憶內
2. 提取記憶之所以會發生記憶的扭曲和虛構, 可能是受到其他痕跡干擾所致
4. 聆聽音樂
1. 海馬迴:對旋律進行運算, 紀錄其中的絕對值:音高, 節奏, 速度, 音色等資訊
2. 同時, 顳葉上方計算旋律的音程, 小節構成等抽象資訊細節
   
   
6. 音樂, 情感與爬蟲類腦
1. 多數音樂中節奏是規律的, 具有平均的間隔時間
1. 規律的時間創造預期感
2. 音樂家可以透過拍子分割的方式, 讓樂曲產生強烈的動感, 律動感, groove
1. 最好的律動感往往發生在不嚴格限制節拍時
2. 音樂相關的能力散佈在腦的不同單元, 
1. 類似相關的能力, 有時落在不同區塊
1. 節奏能力和擷取節拍訊息的能力在神經學基礎上並無關連
2. 左半腦受傷的人可能會失去感知, 創造節奏的能力, 但是仍能擷取節拍訊息, 反之亦然.
2. 感知旋律的能力又和這兩者各自獨立
3. 小腦
1. 腦部最早演化出來的部分之一, 又慣稱爬蟲類腦
2. 與計時能力和運動協調能力有密切關係
3. 實驗中, 聆聽音樂時, 小腦出現活化反映, 噪音則否
1. 喜歡和不喜歡的音樂, 熟悉和陌生的音樂也讓小腦出現不同反應
4. 聆聽音樂會讓一系列腦區按照一定順序活化
1. 聽覺皮質對各種聲音成分做初期處理
2. 額葉的部分區域參與處理音樂結構和預期
3. 數個區域所形成的網路, 最後結束於依核的活化
1. 牽涉到覺醒/愉悅/多巴胺的製造
4. 小腦和基底核全程保持活化
1. 處理節奏和節拍的資訊, 包含律動感的反應
2. 小腦透過額葉和邊緣系統的連結調節情感
   
   
7. 音樂家的條件
1. 探討天分和後天努力
1. 人的天分存在差異, 但是要精通專業技能還是需要大量練習
2. 練習的成效會受心情影響, 喜好會影響多巴胺的分泌
2. 音樂的情感傳遞
1. 從腦幹和小腦與額葉的傳輸途徑, 能夠讓感官經驗(額葉)和經過精確調控的肌肉運動(小腦)形成一種同質結構, 這有助於藝術方面的表現能力
2. 演奏音樂和感受音樂時神經活化的相似性, 暗示聽眾的大腦狀態一定程度的和音樂家達到一致
3. 音樂家的條件
1. 善於演奏某種樂器, 能夠傳遞情感, 有創造力, 具有記憶音樂的心智構造
4. 聆聽者的條件
1. 將母文化的音樂語法建立為心智基模, 以此對音樂產生預期
   
   
8. 我的最愛
1. 莫札特效應:每天聽莫札特的音樂十分鐘, 可以使人更聰明
1. 正確的敘述是:剛聽完音樂時, 空間推理能力會獲得提升.
2. 再現實驗中這效應並不顯著, 聆聽有聲書和閱讀可以帶來類似效果
2. 音樂的長期效應
1. 音樂家的兩邊大腦半球神經纖維相連處比非音樂家大很多
2. 音樂家的小腦往往大於非音樂家, 大腦灰質密度也較高
3. 先天上, 嬰兒偏好和諧音
4. 後天上, 嬰兒偏好所屬文化的音樂
5. 心理基模影響個人對音樂的喜好
1. 基模建構對事物的理解, 也包含美學物件的要素和自身對物件的詮釋
2. 基模形成認知模型和預期
1. 不熟悉, 或是太複雜的音樂會讓聽者受挫
2. 太簡單的音樂又會讓聽者無聊
3. 節奏和節奏模式是決定人是否有能力鑑賞某個音樂類型的指標
6. 音高, 動態範圍, 過去經驗, 甚至對作曲者的觀感也會影響人對音樂喜好
   
   
9. 音樂本能
1. 有些心理學家認為, 語言是適應性的產物, 音樂則是其拱肩
1. 拱肩:意味著缺乏演化基礎的生物特質, 為其他演化因素的副產物
1. 音樂是聽覺的乳酪蛋糕, 不過是以最討喜的方式觸動大腦幾個重要部位, 就像乳酪蛋糕引發味覺 
2. 音樂能力能幫助個體在在性擇中脫出
1. 擅長音樂的雄性在尋偶中有優勢
2. 音樂和舞蹈可以側面展示身體和大腦能力
3. 音樂可以提供社交連結
1. 靜像神經元讓聽眾能體會演奏者的心情