Японские ученые придумали метод измерения эмоционального влияния музыки

Фото: Will Powell /flickr

В новой работе ученые описали методику нелинейного анализа внутренних закономерностей музыкальных произведений. Новый подход, основанный на измерении степени «предопределенности» развития мелодии, может быть полезен в исследованиях эмоционального воздействия музыки на людей и животных.

Новую методику исследователи из Японии изложили в статье, опубликованной в журнале Chaos.

Для анализа музыкального полотна без потери информации о временной развертке ученые использовали так называемые графики рекуррентности (англ. recurrency plot – RP), позволяющие зафиксировать сходство двух временных точек. Результатом такого анализа являлся набор матриц RP, по вертикали и диагонали которых отложено время. Если две точки обладают достаточным сходством, на соответствующем месте в матрице ставится точка, если нет — оно остается пустым. Новым в подходе исследователей было иерархическое использование метода, которое позволяет учесть одновременно кратковременные и долговременные зависимости.

На первом этапе составлялись RP для небольших частично перекрывающихся временных окон. Затем ученые строили структуру, которую они называли RPofRPs (то есть график рекуррентности графиков рекуррентности). На этом уровне по вертикали и горизонтали матрицы откладывались полученные ранее RP, а наличие точки на пересечении координат соответствовало сходству отдельных RP.

Методику опробовали на трех классических произведениях, имеющих различную музыкальную форму: прелюдии Баха, состоящей из постоянно повторяющихся арпеджио (перебора благозвучных сочетаний), пьесе Моцарта из темы и ее 12 вариаций и сонате Бетховена со строгим делением на отличающиеся по характеру мелодии части. В исследовании использовали записи произведений, исполненные на фортепиано профессиональными музыкантами. Результаты анализа показали, что для разных типов произведений RPofRPs были устроены совершенно по-разному.

Далее ученые измеряли изменения степени детерминизма гармонии по ходу произведения (его обозначали как DET), то есть то, насколько предсказуемым с точки зрения общего развития мелодии является отдельно взятый кусок произведения. При этом учитывались диагональные линии на матрице RPofRPs, указывающие на наличие сильной корреляции между целыми пассажами в разных частях произведения. Результаты анализа показали в целом высокую степень детерминизма для произведений Моцарта и Бетховена. При этом DET, высокое в начале пьесы, постепенно снижалось по мере развития мелодии, а затем снова поднималось к концу произведения. Авторы работы связывают такой результат с особенностями классической западной музыкальной традиции, требующей «разрешения» диссонансов (неблагозвучий) в консонансы (благозвучия). Необходимость привести мелодию к «устойчивым» аккордам заданной тональности к концу произведения естественным образом повышает детерминизм.

Исследователи отмечают возможность использования новой методики для изучения эмоционального влияния музыки на человека. По их словам, два пути воздействия на эмоции — грубый и быстрый (через базальный ганглий) и медленный (через воздействие на кору мозга) — могут соответствовать кратковременным и долгосрочным колебаниям DET, соответственно. В будущем ученые планируют усовершенствовать свой метод и подобрать оптимальные параметры для качественного анализа и сравнения различных произведений.

Примечательно, что музыка влияет на эмоциональное состояние не только человека, но и многих животных: не так давно ученые выяснили, что некоторые гориллы обладают индивидуальными музыкальными предпочтениями.
Теги:

Читать еще на Чердаке: