보편적인 음악적 하모니음향적 및 생물학적 제약은 문화권 간에 하모니를 듣는 방식을 형성합니다.비디오 보기Sabbi Lall | McGovern Institute for Brain Research게재일: 2020년 7월 1일언론 문의McGovern Institute for Brain Research의 McDermott 연구실 연구원들은 볼리비아의 외딴 열대 우림으로의 연구 여행을 통해 음표 조합에 대한 인식의 측면이 보편적일 수 있음을 발견했습니다.캡션:McGovern Institute for Brain Research의 McDermott 연구실 연구원들은 볼리비아의 외딴 열대 우림으로의 연구 여행을 통해 음표 조합에 대한 인식의 측면이 보편적일 수 있음을 발견했습니다.대학원생이자 수석 저자인 Malinda McPherson은 현장에서 참여자 및 번역가와 함께 작업합니다.캡션: 대학원생이자 수석 저자인 Malinda McPherson은 현장에서 참여자 및 번역가와 함께 작업합니다.출처: 사진: 말린다 맥퍼슨왼쪽에서 오른쪽으로: 조쉬 맥더못(차량 안), 알렉스 두랑고, 소피 돌란, 말린다 맥퍼슨이 폭우 후 치마네 마을로 가는 도중에 여행이 지연되는 것을 경험합니다.캡션: 왼쪽에서 오른쪽으로: 조쉬 맥더못(차량 안), 알렉스 두랑고, 소피 돌란, 말린다 맥퍼슨이 폭우 후 치마네 마을로 가는 도중에 여행이 지연되는 것을 경험합니다.출처: 사진: 말린다 맥퍼슨이전 이미지 다음 이미지서양 음악의 많은 형태는 하모니, 즉 특정 음표 쌍으로 만들어지는 소리를 사용합니다. 오랜 의문은 왜 어떤 음표 조합은 기분 좋게 들리고 다른 음표 조합은 귀에 거슬리게 들리는지에 대한 것입니다. 우리가 선호하는 조합은 보편적인 현상일까요? 아니면 서양 문화에만 있는 것일까요?
McGovern Institute for Brain Research의 McDermott 연구실의 연구원들은 볼리비아의 외딴 열대 우림으로의 대담한 연구 여행을 통해 음표 조합에 대한 지각의 측면은 보편적일 수 있다는 것을 발견했는데, 음표 조합을 즐겁거나 불쾌하다고 평가하는 미적 평가는 문화에 따라 다릅니다.
“저희 연구는 전 세계의 음악적 행동을 형성할 수 있는 지각의 보편적인 특징을 제시했습니다.” McGovern Institute의 연구원이자 Nature Communications 연구의 수석 저자이기도 한 MIT 뇌 및 인지 과학 조교수 Josh McDermott가 말했습니다. “하지만 이는 또한 음악 경험을 일으키는 문화적 영향과의 풍부한 상호 작용을 나타냅니다.”
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원격 학습
음악적 지각의 보편성에 대한 질문은 서양 음악에 거의 노출되지 않은 사람들을 찾는 데 어려움이 있기 때문에 답하기 어렵습니다. Center for Brains, Minds, and Machines의 연구원이기도 한 McDermott는 이 문제를 해결할 방법을 찾았습니다. 그의 동료들은 서양 문화에서 상대적으로 고립되어 살고 서양 음악에 거의 노출되지 않은 원주민인 치마네족을 대상으로 일련의 연구를 수행했습니다. 치마네족 마을에 접근하는 것은 열대 우림 전체에 흩어져 있고 일년 중 건조한 기간에만 접근할 수 있기 때문에 어렵습니다.
연구실의 대학원생이자 연구의 주 저자인 말린다 맥퍼슨은 “우리가 마을에 들어가면 항상 호기심 많은 아이들이 우리를 맞이합니다.”라고 말합니다. “치마네족은 친절하고 환영하며, 우리는 몇몇 마을을 여러 번 방문했기 때문에 많은 사람들이 우리를 알아봅니다.”
2019년에 발표된 연구에서 맥더못의 팀은 뇌가 음악 옥타브를 감지하는 능력이 보편적인 것이 아니라 문화적 경험을 통해 습득된다는 증거를 발견했습니다. 그리고 2016년에 그들은 불협화음보다 협화음을 선호하는 것은 문화에 따라 다르다는 것을 시사하는 연구 결과를 발표했습니다. 새로운 연구에서 연구팀은 협화음과 불협화음에 대한 인식의 측면이 그럼에도 불구하고 모든 문화권에서 보편적으로 존재할 수 있는지 알아보기로 결정했습니다.
음악 레슨
서양 음악에서 하모니는 두 개 이상의 음표가 동시에 들리는 소리입니다. 레너드 코헨의 노래 “할렐루야”를 생각해보세요. 그는 하모니(“4도, 5도, 단조 폴, 장조 리프트”)에 대해 노래합니다. 두 음표의 조합을 간격이라고 하며, 서양인의 귀에 가장 기분 좋은(또는 예를 들어 4도와 5도처럼 협화음) 간격은 일반적으로 더 작은 정수 비율로 표현됩니다.
“낮은 정수 비율로 관련된 간격은 수세기 동안 과학자들을 매료시켰습니다.” 맥퍼슨은 설명합니다. “이러한 간격은 서양 음악의 핵심이지만 전 세계 많은 음악 시스템에서 공통적으로 나타나는 특징으로 여겨집니다. 따라서 간격은 문화 간 연구의 자연스러운 대상이며, 문화적 경험과 독립적인 인식 측면과 그렇지 않은 인식 측면을 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.”
과학자들은 음악에서 낮은 정수 비율에 끌렸는데, 그 이유는 부분적으로 음성과 많은 악기의 주파수인 오버톤과 관련이 있기 때문입니다. 음성과 같은 소리의 오버톤은 하모닉 시리즈라고 알려진 특정 패턴을 형성합니다. 우연히도,
두 개의 동시 음표가 낮은 정수 비율로 연관되어 있는 조합은 이 패턴을 부분적으로 재현합니다. 뇌는 음성과 같은 자연스러운 소리를 표현하도록 진화했을 것으로 추정되기 때문에 낮은 정수 비율을 가진 간격이 문화권 간에 특별한 지각적 지위를 가질 수 있다는 것이 그럴듯해 보였습니다.
Tsimane’은 일반적으로 함께 노래하거나 음악을 연주하지 않기 때문에 화음으로 듣거나 노래하도록 훈련받지 않았기 때문에 McPherson과 그녀의 동료들은 음악 간격에 대한 지각에 보편적인 것이 있는지 알아볼 수 있는 독특한 기회를 얻었습니다.
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McDermott와 동료들은 음악 간격에 대한 지각을 조사하기 위해 서양 음악의 화음에 익숙한 귀가 두 개의 “자음” 음표를 동시에 연주할 때 종종 분리하는 데 어려움을 겪는다는 사실을 이용했습니다. 이러한 청각적 혼란은 이 분야에서 “퓨전”으로 알려져 있습니다. 반면에 두 개의 “불협화음” 음표는 분리된 것으로 듣는 것이 더 쉽습니다.
서양인이 “자음” 음표를 융합된 것으로 듣는 경향은 서양 음악에서 흔히 나타나는 현상일 수 있습니다. 하지만 이는 낮은 정수 비율 음표 조합이 하모닉 시리즈와 유사하기 때문일 수도 있습니다. 자음 간격이 일반적인 자연음의 음향 구조와 유사하기 때문에 인간의 뇌는 생물학적으로 자음 음을 “융합”하도록 조정되어 있을 가능성이 있습니다.
이 질문을 탐구하기 위해 연구팀은 보스턴 대도시 지역에 거주하는 미국의 비음악가와 아마존 열대 우림의 마을에 거주하는 Tsimane’이라는 두 참여자 그룹에 대해 동일한 실험을 수행했습니다. 청취자는 특정 음악 간격(자음 또는 불협화음)으로 구분된 두 개의 동시 음을 듣고, 하나 또는 두 개의 소리를 들었는지 판단하도록 요청받았습니다. 실험은 합성음과 자연음 모두로 수행되었습니다.
그들은 보스턴 집단과 마찬가지로 Tsimane’도 불협화음일 때보다 자음일 경우 두 음을 단일 소리로 오인할 가능성이 더 높다는 것을 발견했습니다.
“저는 Tsimane’ 참가자들의 결과 중 일부가 미국 참가자들의 결과와 얼마나 유사한지에 놀랐습니다.”라고 McPherson은 말합니다. “특히 음악적 간격에 대한 선호도에서 지속적으로 보이는 현저한 차이를 감안할 때 더욱 그렇습니다.”
협화음 간격이 불협화음 간격보다 더 즐거운지에 대한 결과는 매우 다른 이야기를 들려주었습니다. 미국 연구 참가자들은 협화음 간격이 불협화음 간격보다 더 즐겁다고 생각했지만 Tsimane’은 선호도를 보이지 않았습니다. 이는 우리의 즐거움에 대한 감각이 문화에 의해 형성된다는 것을 의미합니다.
McDermott는 “융합 결과는 음악 시스템에 영향을 미칠 수 있는 지각 효과의 예를 제공합니다. 예를 들어, 활용할 수 있는 자연스러운 지각적 대조를 만드는 것입니다.”라고 설명합니다. “우리의 연구가 현장에서 엄격한 지각 실험을 수행하고 세계 다른 지역의 인구를 고려하지 않았다면 숨겨졌을 사항을 배우는 방법을 보여주는 데 도움이 되기를 바랍니다.”
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McGovern Institute for Brain Research
Center for Brains Minds and Machines
Department of Brain and Cognitive Sciences
School of Science
관련 주제
Universal musical harmony
Acoustic and biological constraints shape how we hear harmony across cultures.
Sabbi Lall | McGovern Institute for Brain Research
Publication Date:
July 1, 2020
Caption:
Through research trips to the remote Bolivian rainforest, researchers in the McDermott lab at the McGovern Institute for Brain Research has found that aspects of the perception of note combinations may be universal.
Caption:
Graduate student and lead author Malinda McPherson works with a participant and translator in the field.
Credits:
Photo: Malinda McPherson
Caption:
Left to right: Josh McDermott (in vehicle), Alex Durango, Sophie Dolan, and Malinda McPherson experience a travel delay en route to a Tsimane’ village after a heavy rainfall.
Credits:
Photo: Malinda McPherson
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Many forms of Western music make use of harmony, or the sound created by certain pairs of notes. A longstanding question is why some combinations of notes are perceived as pleasant while others sound jarring to the ear. Are the combinations we favor a universal phenomenon? Or are they specific to Western culture?
Through intrepid research trips to the remote Bolivian rainforest, researchers in the McDermott lab at the McGovern Institute for Brain Research have found that aspects of the perception of note combinations may be universal, even though the aesthetic evaluation of note combination as pleasant or unpleasant is culture-specific.
“Our work has suggested some universal features of perception that may shape musical behavior around the world,” says MIT associate professor of brain and cognitive sciences Josh McDermott, who is also an associate investigator at the McGovern Institute and senior author of the Nature Communications study. “But it also indicates the rich interplay with cultural influences that give rise to the experience of music.”
Remote learning
Questions about the universality of musical perception are difficult to answer, in part because of the challenge in finding people with little exposure to Western music. McDermott, who is also an investigator in the Center for Brains, Minds, and Machines, has found a way to address this problem. His colleagues have performed a series of studies with the participation of an Indigenous population, the Tsimane’, who live in relative isolation from Western culture and have had little exposure to Western music. Accessing the Tsimane’ villages is challenging, as they are scattered throughout the rainforest and only reachable during the dry part of the year.
“When we enter a village there is always a crowd of curious children to greet us,” says Malinda McPherson, a graduate student in the lab and lead author of the study. “Tsimane’ are friendly and welcoming, and we have visited some villages several times, so now many people recognize us.”
In a study published in 2019, McDermott’s team found evidence that the brain’s ability to detect musical octaves is not universal, but is gained through cultural experience. And in 2016 they published findings suggesting that the preference for consonance over dissonance is culture-specific. In their new study, the team decided to explore whether aspects of the perception of consonance and dissonance might nonetheless be universally present across cultures.
Music lessons
In Western music, harmony is the sound of two or more notes heard simultaneously. Think of the Leonard Cohen song, “Hallelujah,” where he sings about harmony (“the fourth, the fifth, the minor fall and the major lift”). A combination of two notes is called an interval, and intervals that are perceived to be the most pleasant (or consonant, like the fourth and the fifth, for example) to the Western ear are generally represented by smaller integer ratios.
“Intervals that are related by low integer ratios have fascinated scientists for centuries,” McPherson explains. “Such intervals are central to Western music, but are also believed to be a common feature of many musical systems around the world. So intervals are a natural target for cross-cultural research, which can help identify aspects of perception that are and aren’t independent of cultural experience.”
Scientists have been drawn to low integer ratios in music, in part because they relate to the frequencies in voices and many instruments, known as overtones. Overtones from sounds like voices form a particular pattern known as the harmonic series. As it happens, the combination of two concurrent notes related by a low integer ratio partially reproduces this pattern. Because the brain presumably evolved to represent natural sounds, such as voices, it has seemed plausible that intervals with low integer ratios might have special perceptual status across cultures.
Since the Tsimane’ do not generally sing or play music together, meaning they have not been trained to hear or sing in harmony, McPherson and her colleagues were presented with a unique opportunity to explore whether there is anything universal about the perception of musical intervals.
Taking notes
In order to probe the perception of musical intervals, McDermott and colleagues took advantage of the fact that ears accustomed to Western musical harmony often have difficulty picking apart two “consonant” notes when they are played at the same time. This auditory confusion is known as “fusion” in the field. By contrast, two “dissonant” notes are easier to hear as separate.
The tendency of “consonant” notes to be heard by Westerners as fused could reflect their common occurrence in Western music. But it could also be driven by the resemblance of low-integer-ratio note combinations to the harmonic series. This similarity of consonant intervals to the acoustic structure of typical natural sounds raises the possibility that the human brain is biologically tuned to “fuse” consonant notes.
To explore this question, the team ran identical sets of experiments on two participant groups: U.S. non-musicians residing in the Boston metropolitan area and Tsimane’ residing in villages in the Amazon rainforest. Listeners heard two concurrent notes separated by a particular musical interval (consonant or dissonant), and were asked to judge whether they heard one or two sounds. The experiment was performed with both synthetic and natural sounds.
They found that, like the Boston cohort, the Tsimane’ were more likely to mistake two notes as a single sound if they were consonant than if they were dissonant.
“I was surprised by how similar some of the results in Tsimane’ participants were to those in U.S. participants,” says McPherson, “particularly given the striking differences that we consistently see in preferences for musical intervals.”
When it came to whether consonant intervals were more pleasant than dissonant intervals, the results told a very different story. While the U.S. study participants found consonant intervals more pleasant than dissonant intervals, the Tsimane’ showed no preference, implying that our sense of what is pleasant is shaped by culture.
“The fusion results provide an example of a perceptual effect that could influence musical systems, for instance by creating a natural perceptual contrast to exploit,” explains McDermott. “Hopefully our work helps to show how one can conduct rigorous perceptual experiments in the field and learn things that would be hidden if we didn’t consider populations in other parts of the world.”
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