反舌鸟非常复杂的歌曲与图瓦人的喉咙歌唱、贝多芬的《第五交响曲》、《冰雪奇缘 2》中的歌曲《Show Yourself》和肯德里克·拉马尔的《达克沃斯》有什么共同点?根据最近发表在《心理学前沿》杂志上的一篇论文,知更鸟在创作歌曲时遵循与人类音乐相似的音乐规则。马克斯普朗克经验美学研究所的神经科学家蒂娜·罗斯克(Tina Roeske)说:“当你听一段时间的模仿鸟时,你会听到这只鸟不只是随机地将它模仿的旋律串在一起。” “相反,它似乎根据一致的规则对相似的旋律片段进行排序。然而,为了科学地检查这种预感,我们不得不使用定量分析来测试数据是否真的支持我们的假设。”知更鸟以其模仿其他鸟类和周围环境中某些声音的能力而闻名,前提是这些声音属于知更鸟的声学范围。例如,鸟类可以模仿蓝鸟但不能模仿乌鸦,模仿树蛙但不能模仿牛蛙。知更鸟超过一半的歌曲是模仿的,该物种拥有由数百种短语组成的令人印象深刻的曲目。几十年来,对模仿鸟的歌曲进行了大量研究,这就是科学家们知道模仿鸟通常将每个音节重复三到五次,以微小的呼吸隔开,然后再转换为新事物的原因。 (“音节”可以是单个音符或一组音符。)1987 年的一项研究对来自四只鸟的数千首歌曲进行了分类,得出的结论是,虽然有数百种音节类型,但大多数并不经常产生; 25% 在样本数据中只出现一次。不太了解的是知更鸟如何选择要唱的音节——也就是说,它们如何创作复杂的歌曲。这不是随机抽样。这项新研究是第一次尝试限定或量化模仿鸟在组合其音乐风格时使用的特定作曲策略:所谓的“变形模式”,类似于主题的变化。为此,该团队检查了五种不同的知更鸟的歌声:三种是在春季中期在野外记录的,另外两种来自公开的鸟鸣数据库 (xeno-canto)。三位作者都为这项研究带来了独特的视角。 Roeske 的专长是动物信号的统计分析。 David Rothenberg 是新泽西理工学院的音乐哲学家,他研究音乐与自然之间的联系。 Dave Gammon 是北卡罗来纳州埃隆大学的野外生物学家,他多年来一直在研究知更鸟(尤其是一只鸟)的歌声。 “当面对一首复杂的知更鸟歌曲时,音乐家会听到一件事,鸟类学家会听到另一件事,而信号分析师会听到另一件事,”作者在谈到这种跨学科方法背后的原因时写道。 “对任何自然现象的最完整的人类知识都来自于将不同的人类认知形式结合起来——没有一个观点否定其他观点。当它们一起应用时,它们是最强大的。”
该团队创建了知更鸟歌曲的频谱图,以帮助可视化组成音节。他们听了录音并对鸟类的“变形模式”(短语之间的过渡)进行了自己的定性评估。最后,他们将所有内容归结为模仿鸟在从一种声音过渡到另一种声音时采用的四种基本作曲策略:音色变化、音高变化、拉伸过渡和挤压过渡。他们根据研究中使用的五只鸟中三只的样本歌曲量化了四种模式的频率,发现大约一半的变形是基于音色的。诚然,这是一种简化,“几乎每一次转换都涉及一种以上这些模式的混合,”作者承认。这四种模式不是严格的分类系统,而是一种启发式工具。 “我们以此为基础,从中可以得出可检验的假设,”他们写道,将四种模式比作音系学中常用的最小对(例如,“房子/鼠标”、“拉/池”和其他词对仅一个音素不同)。音色描述了音符或乐句的颜色或音调质量。这就是为什么人声、长号、双簧管或长笛,例如,可以击中相同的音符,但听起来却截然不同。使用模仿鸟的音色变形模式,音节的所有内容都保持不变,除了音色。这通常发生在模仿鸟从模仿一种鸟类的叫声转变为具有明显不同音调质量的另一种鸟类,而不改变基本节奏时。在一个案例中,反舌鸟从一个类似于蓝鸟的“泵柄”叫声的非模仿短语开始,然后逐渐演变成模仿蓝鸟。作者指出图瓦人的喉咙歌唱(特别是 Huun-Huur-Tu 组的歌曲)作为人类音乐的一个例子,它清楚地显示了相同的音色变形模式。他们写道:“一个人的声音会改变上泛音部分的质量,所以听起来像不止一个人在唱歌。”音高变形模式是指音节的音高或频率发生变化。例如,一只知更鸟可能会首先模仿北方闪烁或卡罗莱纳鹪鹩的叫声,然后为该叫声的非模仿版本记下几个音符。任何听过贝多芬“第五交响曲”开头音符的人都会认出这种策略,其中第一个“duh-duh-duh-DUH”之后是相同的低音乐句。 (传说当被问及开场时,贝多芬回答说:“那是命运敲门的声音。”)当知更鸟放慢或拉伸选择的音节时,就会出现拉伸(或半场)变形模式,就像模仿夏季唐纳雀的叫声并将其拉长,直到它变成北方红衣主教的叫声片段。根据 Roeske 等人的说法,Idina Menzel 在 Show Yourself 的结尾采用了类似的策略。挤压变形模式与拉伸模式相反,其中一个乐句后面跟着一个执行速度更快的相似乐句,同时保持相同的音色和音高。 Kendrick Lamar 在 2017 年专辑 Damn 的“Duckworth”中使用了类似的方法,将挤压与音高变形相结合。 “这并没有白白赢得普利策音乐作曲奖,”作者写道。 “拉马尔使用了一系列的构图策略,这些策略已经为模仿鸟创造了数百万年的奇迹。”
由此,Roeske 等人。得出的结论是,模仿鸟创作他们的歌曲就像人类作曲家一样,从其他鸟类的旋律中提取出遵循这四种基本变形模式或作曲“规则”的乐句——就像人类遵循“和声运动规则”一样。这里存在一些拟人化的风险:我们对看到我们自己和其他物种之间的相似性有一种过于人性化的偏见。这就是为什么作者煞费苦心地通过额外的分析来控制这种偏见,发现知更鸟通常比偶然预期的更频繁地选择具有相似声学特性的相邻短语。因此,这种它们在短语之间变形的定性感知不仅仅是由于人为偏见。也就是说,他们不能完全排除这些变形模式仅仅是歌曲短语如何存储在大脑中的副产品的可能性。罗斯克等人。实际上,在他们的论文中一次又一次地向后弯腰强调这一点,以免被同事指责“通过仅用鸟的功能性声音听到音乐而超越了科学的界限”。也就是说,他们坚持说,“科学家或音乐学家在进行相关研究之前假设知更鸟没有美感是天真的……”特别是因为有相当多的证据表明其他物种的鸟鸣美学,例如黑头山雀(音高变形)、麻雀(挤压)或峡谷鹪鹩(伸展)。