声音与听觉系列知识 Part 9 — 音律与声品质1

从本期开始，ACOUTEC分三次为大家介绍音律的基本概念，以及音律与声品质的关系。今天先为大家讲一讲声品质感知、音律与文化。

1、声品质感知

围绕着声品质这个概念，音乐家、物理学家、心理学家们已经展开了一个多世纪的讨论。我们为什么对声品质如此执着？声品质的感知与认知，在人类进化的历程中扮演着什么角色呢？

1.1 听觉感知发育

在生命的初期，人类最先发展的感觉器官就是听觉，胎儿在孕中期（4~6个月）开始就已经具备了听觉功能，在接下来的半年时间内，胎儿与母体之外的世界进行交流，其唯一的通道就是听觉。

人类演化出对声音极其敏锐的感知能力，在生存过程中无时无刻不运用这种能力来探索、体验物质世界，在我们的日常生活中扮演着重要角色。在语言交流中，声音承载的信息甚至有可能超越于语义本身——所谓“言外之意”，往往是由声音的微妙变化所暗示。那么，我们为什么要进化出如此复杂的声音感知能力？

1.2 听觉与认知推理过程

声音感知关系到我们的生存。

人类从感知至认知是一个归纳推理的逻辑过程，我们倾向于用集合定义的方式将具有相似属性的事物进行分类认知，如同我们用味觉来为食物的味道进行酸甜苦辣咸的初级分类一样，我们也用听觉为物体的属性进行初级分类，这些分类为生存提供检索的标签。例如，苦味源于未熟的果实中的生物碱，过量摄入可能导致中毒甚至丧命，让我们对其敬而远之。

在听觉感知中，我们对物体首先进行音高感的初级分类：如果一个振动体的各分段（分区）振动的周期（频率）形成整数比例，听觉系统瞬间将其简化为一个基音音高的感知，并将其贴上一个分类标签：具有明确音高的振动体，即乐音；若各振动模式无法构成简单整数比例，听觉系统将其贴上另一个分类标签：不具备明确音高的振动体，即噪音。而一个振动体的起振状态、持续时间及各分段（分区）振动频率的整体组合结果，直接反映了振动体的结构、密度、弹性以及物理尺寸等属性。

声品质就是听觉中枢试图把握振动体物理属性过程中的主观感知，这些感知的积累，形成认知事物的听觉标签。例如，当听到一个熟悉的声音时，我们立刻将其标签置入已有的听觉标签库中检索，如果吻合于现有听觉标签，那么就将其联系于对应的视觉、触觉、嗅觉等感官记忆库，从而获知该对象的物理属性，这是认知强化的过程；当听到一个似曾相识的声音，再通过视觉等感官的进一步综合感知，扩充该听觉标签所代表的物理属性，这是认知拓展的过程；而听到一个全新的声音时，我们则对听觉标签及其对应物进行新建，这是认知重建的过程。

1.3 听觉喜好的形成

我们偏爱乐音而排斥噪音，这是人类听觉选择的普遍性倾向。

首先从物理与生理层面看，乐音是由于振动体的各部分振动周期 / 频率构成简单整数比（1∶2∶3∶4∶5∶6 等），而这种周期性的频率吻合对听觉中枢的分析而言是一种简洁与规则，大脑可以用一个具体的音高（基音）来为一个复合音设定标签，符合人类对客观世界进行模型匹配认知的本能。反观噪音，其包含的各个频率无法形成周期性的吻合，导致我们难以用一个具体的音高为其设定标签，为认知匹配带来了一定的困难。

其次从心理层面看，乐音的感知始于母亲的嗓音。相比于自然界的声音，母亲嗓音是完全呈谐音列结构的声音，在我们还处于胎儿的时期这种声音就伴随着我们的成长，而出生后的婴儿对嗓音信息的存储、分析、辨别等能力则有着关乎于生存的意义，因为它意味着温暖、食物与安全。这种认知的建立，可以与动物行为学所称“印刻效应”（ImprintingEffect）相比，是听觉层面上的“印刻”。

人类的嗓音是最典型的复合音，其中包含有丰富的谐音列，对于音高、音色的辨别在很大程度上就是对谐音列的匹配性感知过程。母亲嗓音留下的谐音列印痕如此深刻，当面对一个复合音的频率成分为谐音列时，我们通过其基音的音高为其设立标签，这个过程让大脑的模型匹配认知得到简化与肯定，因此产生愉悦；而一个复合音的频率成分如果不构成简单整数比，我们就无法总结或推断出基音音高，这种过程让大脑的模型匹配认知无法得以顺利完成，因此产生烦扰。这可能就是人类偏爱乐音的原因。

2、音律与文化

既然我们喜欢乐音、不喜欢噪音是从还是胎儿时听母亲嗓音训练得来的习惯的延伸。那后天我们对不同风格音乐的喜好是否也是训练出来的呢？2014年，科学家找到一批从未接触过西方音乐的人类群体——亚马逊丛林中的提斯曼人，来研究他们对音乐的感知。作者去到提斯曼人部落，给部落人听和谐与不和谐音。

结果发现提斯曼部落的本地人对和谐或不和谐音同样喜欢。提斯曼人也有自己的音乐，但没有发展出对和谐音的偏好。

上图为本次实验的结果。柱状图代表被试对音乐的喜欢程度，越高越喜欢。每一组最右边是提斯曼原住民的试验统计结果。(a)和(b)是协调/不协调和弦，可以看到美国人对协调和弦的偏好最明显，而提斯曼人则没有偏好。为了验证试验的可靠性，作者用其他的声音做了对比试验：比起喘气声，所有人都更喜欢听到笑声(d)；比起粗糙的声音，所有人都更喜欢平滑的声音(e)。

这一实验结果轻松证明了和谐音比不和谐音“和谐”只是一个文化传统。

此处引用方老师的照片，只为表达对方老师传播中国传统文化的无限敬意

ACOUTEC想，这一实验结论，同样适用于从小受到不同文化和音乐影响的不同种群的人。比如，在中国长大的人一定会受到中国传统文化与传统音乐的影响。但由于西方音乐的输入，中国人对音乐的喜好又同时受到了西方音乐的影响。因此，当下中国人对音乐的喜好应该是同时受到中国传统音乐与西方音乐的影响的。可以用两个事实来佐证这一个推论：老年人、中年人、年轻人受西���音乐的影响逐渐加重，因此老年人相对年轻人更喜欢传统音乐；最近很多自由音乐人推出了一些掺杂了西方音乐元素的中国曲风的音乐，掀起了一波追求中国风的高潮。

3、结束语

ACOUTEC是理工男，对文化知之甚少，但是可以为大家分别介绍一下中国古代音律和当下大多数人在用的西方音律。我们会在后续的两期中一一道来，敬请期待。

作为为汽车行业提供声品质方案的我们，一直在思考什么是好听的声音，什么是中国人喜欢的声音。这将是一个长久的课题。希望在追寻这些答案的路途中，可以结识一些志同道合的朋友。

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最后，今天是2020年这个特殊年份的高考第一天，希望各位学子旗开得胜，一举夺魁。

备注：本期参考了付晓东写的《音色：从定义、测量到认知》、Stefano写的《Understanding Musical Consonance and Dissonance: Epistemological Considerationsfrom a Systemic Perspective》。

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