摘要
每天，你都会在你的环境中听到许多声音，比如讲话、音乐、动物的叫声或过往的汽车。你如何区分这些独特的声音类别呢?我们的目标是通过使用一种既能“说话”又能演奏音乐的乐器来更多地了解人们是如何区分语言和音乐的:dùndún会说话的鼓。我们感兴趣的是人们是否能分辨出鼓发出的声音是语言还是音乐。熟悉dùndún的人能很好地完成任务，但那些从未听过dùndún的人也一样，这表明声音的一般特征决定了演讲和音乐的类别。我们观察到音乐比“言语”更快、更有规律、音量更多变。这项研究帮助我们了解dùndún这个有趣的乐器，并提供了关于人类如何区分两种重要类型的声音:语音和音乐的见解。
有自己语言的鼓
鼓是最古老的乐器之一。鼓的早期版本早在公元前7万年前就被发现了!鼓发出响亮而低沉的声音，可以传播很远。因此，击鼓不仅被用于令人愉快的音乐创作环境或为庆祝活动伴奏，而且还作为一种交流信息的手段。
在这里，我们关注一种特殊的鼓，叫做Dùndún会说话的鼓它来自非洲国家尼日利亚西南部。在尼日利亚，很多人说一种叫做Yorùbá的语言。不像英语，说Yorùbá，单词的某些部分必须以特定的音调说才能正确理解。这是a的原理声调语言．Yorùbá不是唯一的声调语言——汉语普通话是另一个例子。在Yorùbá语言中，有三个不同的音调级别:低、中、高。dùndún可以模仿这些音调级别，这样听起来就像一个人说话。例如，在Yorùbá中，你可以说:
［https://lkfink.github.io/assets/audio/Yoruba_example.ogg你会在鼓上演奏［https://lkfink.github.io/assets/audio/dundun_example.ogg］．
你能听出这两个例子的相似之处吗?即使一个是人的声音，另一个是鼓的声音，两个例子的音调和节奏听起来应该与你相似。如果随着时间的推移，您在听这些变化时遇到了困难，请尝试按照红色线条中的内容进行操作图1当你听的时候。
- 图一-(一)Yorùbá语言。
- 语音气泡中的三行表示Yorùbá的音调级别:高、中、低。(B)Yorùbá语言可以在dùndún说话鼓上“说”出来。语音气泡中的黑线显示了鼓点强度随时间的变化。每一次爆破都表示鼓的一次敲击。有些撞击声音更大(更高)，持续时间更长(黑色三角形形状)。在这两个语音气泡中，红线对应的是语调的变化。随着时间的推移，这两个声音片段都遵循相同的音调变化(图片来源:Cecilia Durojaye)。
鼓声是音乐还是语言?
准确理解会说话的鼓在说什么(它的信息内容)需要熟悉Yorùbá语言。然而，我们感兴趣的是人们是否能够分辨出，一般来说，鼓是在说话还是在演奏音乐。你能看出区别吗?试一试!下面我们提供了四个dùndún表演的例子。你能猜出是音乐还是演讲吗?1
［https://lkfink.github.io/assets/audio/D8M_kids.ogg］
［https://lkfink.github.io/assets/audio/D7s_kids.ogg］
［https://lkfink.github.io/assets/audio/D13s_kids.ogg］
［https://lkfink.github.io/assets/audio/D6M_kids.ogg］
我们让100多人做类似的任务。其中大约一半的人熟悉dùndún或Yorùbá语言，另一半则不熟悉。所有人都听了30种不同的dùndún表演，并猜测它们是演讲还是音乐。我们计算了一个分数，显示每个参与者对音乐和语音的识别程度。如你所见图2，分数范围从-1(每个声音都被错误分类)到1(每个声音都被完全分类);0表示随机猜测。不出所料，我们发现那些熟悉dùndún和/或会说Yorùbá的人能够分辨出鼓声和鼓乐的区别——其中10人能很好地分类这些声音，而其他人只犯了一些错误。有趣的是，即使是不熟悉的听众也能分辨出哪些dùndún表演在说话或播放音乐，这比他们只是猜测要好得多。
- 图2 -人们听了dùndún的表演，并将它们分为演讲类和音乐类。
- 表演的评分范围从-1到1，-1表示人们猜得比运气差，0表示运气好，1表示完全能够分辨出dùndún表演中的语音和音乐。不管他们对dùndún或Yorùbá语言是熟悉(蓝绿色)还是不熟悉(棕色)，大多数人都能将dùndún表演归类为类似演讲或类似音乐的概率水平高于概率水平。
但是他们是怎么知道的呢?这些声音有什么不同，让听众判断他们听到的是演讲还是音乐?他们是否使用了音调(也被称为球场)他们听到的音符?音符的时间呢?音符的音量重要吗?随着时间的推移，语音击鼓和音乐击鼓是否在这些特征中表现出特定的变化模式?为了回答这样的问题，我们用计算机来分析声30场dùndún演出的特点。
对于dùndún上播放的每个音符，我们提取了它的音高、持续时间和响度，并分析了整个演讲式和音乐式表演的一般特征dùndún。为了做到这一点，我们使用了计算机程序，但我们也听和看波形(一种声音随时间变化的响度表示)，以确保程序在检测声学信息时不会出错。我们发现，当鼓说话时，声音一般更大，音调更低，连续音符之间的时间间隔，称为发病间期(IOI)，更长。我们还研究了连续音符之间的差异，例如，它们之间的响度有多大变化。我们发现，当鼓在说话时，声音的音量变化没有它在播放音乐时那么大。此外，说话鼓的时间也更加不规则。看到图3为了总结我们使用的测量方法，以及每个测量方法与鼓上的音乐(蓝色)和演讲(橙色)表演之间的关系。
- 图3 -波形(黑色)和基音轮廓(红色)的dùndún性能。
- 灰色圆圈表示用于量化响度、音调和IOI的声学信息。在波形正下方的计时滴答表示每个音符的开始。当两个tick之间有很大的空间时，IOI就很长。第一行的滴答声是不规则的，而第二行滴答声说明了更有规律的计时。对dùndún表演的分析表明，与播放音乐(蓝色dùndún)相比，在说话时(橙色dùndún)，鼓的声音更大，音调更高，速度更慢，更不规律。
然后，我们分析了对乐器或语言熟悉和不熟悉的参与者如何使用这些声学特征来判断他们听到的是音乐还是演讲。有趣的是，我们发现，尽管两组人在任务中都做得很好，但他们似乎使用了不同的波形声学特征。例如，熟悉dùndún或Yorùbá语言的人在做出判断时，似乎比不熟悉这些语言的人更依赖强度和时间。这些结果告诉我们，一个人对声源(在这种情况下是dùndún鼓或Yorùbá语言)的熟悉程度，会导致他们在试图判断所听到的声音时使用不同的声学特征。
Dùndún可以帮助我们了解人类的感知
鼓不仅是让人们跳舞或传达信息的伟大乐器，还可以用来了解人类如何感知和处理声音。1］．科学家们目前正在研究的一个问题是声音和概念(由声音信息代表的思想)之间的关系。为了理解这种关系，有必要研究各种类型的声音和概念。如果你想想音乐和语言，它们都使用可以导致多种反应的声音，从体验快乐，到学习新信息，到识别熟悉的东西。交响乐和老师的声音都是进入你耳朵的波形，并被你的大脑解码。虽然它们传递的信息明显不同，但科学家们仍在试图确定我们的大脑在处理音乐和语音信号时，哪些是相同的，哪些是不同的。2，3.]以及什么会影响我们对它们的看法[4］．
为了回答这个问题，我们使用了一种将语言和音乐交织在一起的乐器:dùndún!虽然我们本可以使用人声(会说话或唱歌)，但我们没有这样做，因为人们从小就熟悉人声，并制定特定的策略来判断他们所听到的声音是在说话还是在唱歌。通过使用dùndún会说话的鼓，我们可以识别出塑造我们对音乐和语言的心理分类的声学特征。例如，类似语音的dùndún性能通常较慢，并且随着时间的推移在音符开始时表现出更多的可变性，这是一个动态(随时间变化)的特征。我们认为有必要更多地关注动态特征，以更充分地理解声音是如何与音乐和语音联系在一起的。我们还发现，虽然声音的一般属性可能与音乐和语音有关，但一个人以前的经历会塑造他们使用这些声学特征的方式。换句话说，声学线索和声音的心理类别之间并没有简单直接的关系，所以我们仍然需要找出中介因素是什么。
因此，虽然对声音的感知及其与意义的联系似乎很简单，因为你每天都在做，但实际上这是一个相当复杂的现象，它依赖于许多不同的过程，从声音从耳朵到大脑的运动，到你利用过去的经验来理解你当前所听到的内容。在我们完全理解这些元素之前，还有很多工作要做，但好消息是，我们可以用像鼓这样有趣的东西来回答这些重大的科学问题!
音频文件
本文中所链接的所有音频文件均可在线访问:https://lkfink.github.io/pages/dundunKids．
答案
音乐，演讲，演讲，音乐。
术语表
Dùndún会说话的鼓：↑沙漏形木鼓一种沙漏形的木鼓，有两个鼓头用绳子固定在框架上在敲击鼓时改变声带的压力可以产生大范围的音高。
声调语言：↑用音高(或音调)来区分单词的语言。Yorùbá是一种声调语言，有高音、中音和低音，在西非约有5000万人使用。
球场：↑声音的高低:可以感知到的声音的高低的dundun当鼓头更紧时(对声带的压力更大)产生更高的音调，反之亦然。
声：↑这个词表示某物与声音或听觉有关。声音的声学特征可以用计算机进行分析和量化。
波形：↑一种声音随时间变化的表示形式。峰值越大，听众感受到的声音就越强烈(更响亮)。
Inter-Onset-Interval (iou)：↑间隔时间:声音开始的间隔时间，以毫秒为单位当ioi是规则的，它们创建一个节拍。较短的ioi通常被认为是快的，较长的ioi通常被认为是慢的。
利益冲突
作者声明，这项研究是在没有任何商业或财务关系的情况下进行的，这些关系可能被解释为潜在的利益冲突。
脚注
1.↑答案可以在文章末尾或本网页底部找到:https://lkfink.github.io/pages/dundunKids．
原文
↑Durojaye, C。＊芬克，L.，瓦尔德-福尔曼，M.，罗斯克，T.和拉罗伊-马埃斯特里，P. 2021。尼日利亚说话鼓表演的感觉像演讲一样vs.音乐一样:熟悉度和声学线索的作用。前面。Psychol。12:652673。doi: 10.3389 / fpsyg.2021.652673
参考文献
[1]↑亨宁，D.，萨比克，E.和豪特，M. 2018。听，到处都有声音!前面。年轻人6:63。doi:10.3389 / frym.2018.00063
[２]↑德赛，M.，索雷尔斯，R.，伦纳德，M.， Chang, E.和汉密尔顿，L. 2020。大脑刺激可以帮助我们理解音乐和语言．前面。年轻人八16。doi:10.3389 / frym.2020.00016
[3]↑帕特尔，2010年。音乐、语言和大脑．纽约，纽约州:牛津大学出版社。
[4]↑多伊奇，D.，亨索恩，T.和拉皮迪斯，R. 2011。从语言到歌曲的虚幻转换。j . Acoust。Soc。阿米尔。129:2245-52。doi: 10.1121/1.3562174