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音乐偏爱检测系统的设计及初步应用研究

作　者: 张春鹏
导　师: 尧德中
学　校: 电子科技大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 大鼠音乐偏爱信源熵 1/f~α标度性分析
分类号: R318.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 26次
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内容摘要

脑与认知神经科学已经成为当前科学研究领域最前沿、最重要、最活跃的学科之一。音乐是人脑智力活动的产物,它对人的情绪和行为会产生各种各样的影响。音乐对脑的作用机制日益成为神经科学、心理学等领域研究的热点,但这些研究或多或少地存在方法上的不足。鉴于音乐对人脑作用的研究存在着各种难点,而非人哺乳类动物与人类对音乐可能有着共同的情感响应,因此我们采用大鼠来研究动物对不同音乐的偏爱,进而探究动物对音乐的基本反应。本研究根据行为实验的要求设计了一套音乐偏爱检测系统。该系统主要由四部分组成:音乐偏爱实验箱、音乐播放系统、视频监视系统和红外探测系统。其中,音乐偏爱实验验箱和音乐播放系统的设计综合考虑了音乐的声学特性和大鼠的生活习性等因素;红外探测系统则具有防抖判别及灵敏度很高等特点,能有效减少外界干扰。本研究采用如下四种音乐刺激研究大鼠的音乐偏爱:静音、Mozart音乐(莫扎特双钢琴奏鸣曲K.448第一乐章)、白噪声和摇滚音乐(Nirvana乐队的Hairspray Queen)。统计结果显示,大鼠在静音环境中停留的时间显著高于其他三种环境,之后依次为Mozart音乐、白噪声和摇滚音乐。此外,本研究还对所播放音乐的实测音频数据分别进行了信源熵分析和1/ f~α噪声标度性分析,所得结果与偏爱行为实验的结果一致。本研究表明,在四种音乐环境中(静音、Mozart、白噪声和摇滚)大鼠最偏爱静音,之后依次是Mozart音乐、白噪声和摇滚。大鼠对不同音乐的偏爱程度可能与音乐本身的不确定度和1/ f~α噪声波动特性有关。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-17
  1.1 音乐与脑  8-11
    1.1.1 声音的基本特性  8
    1.1.2 声压级与计权  8-9
    1.1.3 音乐的类型划分  9-10
    1.1.4 关于音乐与脑的研究方法  10-11
  1.2 动物模型的意义与优越性  11-12
  1.3 音乐刺激对人类与动物的影响  12-15
    1.3.1 音乐刺激对人类与动物影响的研究进展  12-13
    1.3.2 莫扎特效应  13-15
  1.4 本文的选题和研究内容  15-16
  1.5 全文结构安排  16-17
第二章大鼠音乐偏爱检测系统  17-28
  2.1 实验系统总体考虑  17-18
  2.2 实验系统组成  18-27
    2.2.1 音乐播放系统的设计  19
    2.2.2 音乐偏爱实验箱的设计  19-22
    2.2.3 红外线探测系统的设计  22-27
    2.2.4 视频监视系统的设计  27
  2.3 本章小结  27-28
第三章大鼠音乐偏爱行为研究  28-35
  3.1 实验设计与方法  28-30
    3.1.1 实验目的  28
    3.1.2 实验音乐刺激材料的准备  28-29
    3.1.3 被试  29
    3.1.4 实验过程描述  29-30
    3.1.5 数据处理及统计方法  30
  3.2 实验结果  30-31
  3.3 分析与讨论  31-34
  3.4 本章小结  34-35
第四章音频数据分析  35-45
  4.1 基于信源熵的音频数据分析  35-39
    4.1.1 信源熵简介  35-37
    4.1.2 音频数据分析  37-38
    4.1.3 结果  38-39
    4.1.4 分析与讨论  39
  4.2 音频数据的标度性分析  39-43
    4.2.1 Power Law  39-40
    4.2.2 1/f~α噪声理论  40-41
    4.2.3 音频数据的1/f~α噪声分析  41-43
    4.2.4 结果  43
    4.2.5 分析与讨论  43
  4.3 本章小结  43-45
第五章结论和展望  45-47
  5.1 本文总结  45
  5.2 工作展望  45-47
致谢  47-48
参考文献  48-54
个人简历及攻硕期间的研究成果  54-56

音乐偏爱检测系统的设计及初步应用研究

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