丁姿

關(guān)鍵詞：高校圖書館；α腦波音樂(lè)；腦波；學(xué)習(xí)效率

摘要：文章探討了在高校圖書館中，播放背景音樂(lè)是一種新的嘗試，如何播放合理的背景音樂(lè)，能夠有效地降低圖書館的噪音，使讀者處于最佳的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

中圖分類號(hào)：G252文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-1588（2017）01-0118-03

自習(xí)室是高校圖書館的重要組成部分，經(jīng)?！叭藵M為患”，基本是每個(gè)學(xué)生首選的學(xué)習(xí)場(chǎng)所，它與寢室、食堂和教室一并構(gòu)成了學(xué)生四點(diǎn)一線式的路線。自習(xí)室建立好后，由于圖書館的管理人員數(shù)量有限等原因，使自習(xí)室往往處于無(wú)人管理的境地，雖然校園讀者對(duì)這種現(xiàn)狀基本滿意，二者在服務(wù)與被服務(wù)方面似乎并沒(méi)有發(fā)生矛盾，但在某些時(shí)候，讀者的討論聲、較大的走路聲和跑步聲等對(duì)其他學(xué)生的學(xué)習(xí)難免造成一定影響。因此，有必要進(jìn)一步改善自習(xí)室的環(huán)境，播放由α腦波音樂(lè)組成的背景音樂(lè)是最佳選擇之一。

1高校圖書館播放背景音樂(lè)的重要性

1.1音樂(lè)具有巨大的隱性作用

隨著人們對(duì)音樂(lè)研究的深入，音樂(lè)已經(jīng)不僅僅是供人們娛樂(lè)、休閑的方式了，音樂(lè)的隱性力量甚至已經(jīng)超出了其娛樂(lè)性的本身，并且這方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。如：孕婦聽(tīng)胎教音樂(lè)，生出的寶寶會(huì)更健康；農(nóng)場(chǎng)的奶牛聽(tīng)某些音樂(lè)產(chǎn)奶量相對(duì)較多等。在音樂(lè)提高學(xué)習(xí)效率的輔助作用方面也是如此，早在1993年，美國(guó)加州大學(xué)爾灣分校的三個(gè)心理學(xué)家在《自然》期刊上發(fā)表了一篇文章，其內(nèi)容是讓36名大學(xué)生聽(tīng)十分鐘莫扎特D大調(diào)雙鋼琴協(xié)奏曲，再給他們做史丹佛—比奈智力測(cè)驗(yàn)，其結(jié)果是學(xué)生們的空間推理能力增加了9分[1]；世界教科文組織向國(guó)際讀者推薦的《學(xué)習(xí)的革命》中記載，聽(tīng)巴洛克音樂(lè)能讓學(xué)生用5%的時(shí)間完成60%的學(xué)習(xí)內(nèi)容等[2]，這都說(shuō)明了音樂(lè)具有巨大的隱性力量。

1.2對(duì)一部分邊聽(tīng)音樂(lè)邊學(xué)習(xí)的讀者進(jìn)行引導(dǎo)

福州大學(xué)圖書館曾就邊聽(tīng)音樂(lè)邊讀書進(jìn)行了隨機(jī)問(wèn)卷調(diào)查，調(diào)查結(jié)果顯示超過(guò)90%的被調(diào)查者有邊聽(tīng)音樂(lè)邊讀書的經(jīng)歷，其中40%的人長(zhǎng)期有這種習(xí)慣[3]?？梢?jiàn)，即使圖書館不播放音樂(lè)，也會(huì)有40%的讀者經(jīng)常在音樂(lè)的環(huán)境中學(xué)習(xí)，但在這種情況下，音樂(lè)并不能對(duì)讀者的學(xué)習(xí)起到太大的輔助作用。這是由于讀者所選擇的音樂(lè)多以自身的喜好為主，讀者對(duì)音樂(lè)的旋律、歌詞等已經(jīng)非常熟悉，在學(xué)習(xí)時(shí)思路很容易跟著音樂(lè)而分心，無(wú)法集中注意力學(xué)習(xí)。另外，長(zhǎng)時(shí)間使用耳機(jī)對(duì)人的聽(tīng)力影響也非常大。因此，圖書館需要對(duì)邊聽(tīng)音樂(lè)邊學(xué)習(xí)的讀者進(jìn)行引導(dǎo)，充分發(fā)揮音樂(lè)對(duì)學(xué)習(xí)的輔助作用。

2圖書館播放背景音樂(lè)的選擇標(biāo)準(zhǔn)

2.1腦波

圖書館自習(xí)室背景音樂(lè)的選擇，既要注重音樂(lè)自身的美感，更要以音樂(lè)是否有助于學(xué)習(xí)為主要標(biāo)準(zhǔn)。若要知道哪些音樂(lè)有助于學(xué)習(xí)，必須先了解腦波。在人腦中有許多的神經(jīng)細(xì)胞在活動(dòng)著，并成電器性的震動(dòng)，這種電器性震動(dòng)被稱為腦波。腦波的震動(dòng)頻率不是一成不變的，國(guó)際腦波學(xué)會(huì)根據(jù)大腦震動(dòng)頻率的不同，將腦波分類為δ波、θ波、α波、β波4種（見(jiàn)圖1）：①δ波的頻率是0.4—4Hz。在δ波的環(huán)境中，這種腦波對(duì)人的睡眠有很大的幫助，人們可以很快地進(jìn)入深度睡眠狀態(tài)。②θ波的頻率是4—8Hz。人們?cè)跇O度疲勞、深度麻醉或缺氧時(shí)以及在淺度睡眠中易出現(xiàn)θ波，此時(shí)平常清醒狀態(tài)所具有的批判性或道德性被埋藏起來(lái)，而對(duì)于外界的信息呈現(xiàn)高度的受暗示性狀態(tài)，最容易被催眠。③α波的頻率是8—14Hz。它能夠使人們的意識(shí)清醒，而身體卻是放松的。也就是說(shuō)，在α波的環(huán)境中，人們的身體能量消耗最少，而腦部獲得的腦波更高，對(duì)學(xué)習(xí)的幫助最大，是人們學(xué)習(xí)與思考的最佳腦波狀態(tài)。④β波頻率在14Hz以上。人們清醒時(shí)大部分的腦波都處于β波狀態(tài)。隨著β波的增加，身體逐漸呈緊張狀態(tài)，所消耗的能量隨之上升，會(huì)越來(lái)越容易疲勞[4]。

2.2α腦波音樂(lè)

腦波音樂(lè)是隱性力量最為典型的應(yīng)用，它是基于腦波和聲學(xué)原理，由聲波的震動(dòng)頻率來(lái)誘發(fā)大腦的腦波產(chǎn)生同化現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)上文對(duì)腦波的分析，可知腦波在α波狀態(tài)時(shí)人的學(xué)習(xí)效率最高，因此圖書館自習(xí)室所需播放的音樂(lè)正是這種能誘發(fā)α腦波的音樂(lè)，即α腦波音樂(lè)。α腦波音樂(lè)的來(lái)源主要有兩種渠道：①對(duì)已有音樂(lè)的檢測(cè)，測(cè)量出哪些音樂(lè)的頻率處于α波之間，如維瓦爾第“四季”等。由于這類音樂(lè)的數(shù)量有限，隨著人們對(duì)音樂(lè)測(cè)量工作的不斷開(kāi)展，已經(jīng)很難再發(fā)現(xiàn)新的作品。②以α腦波為作曲基礎(chǔ)，有意修改或創(chuàng)造出專門的α腦波音樂(lè)，在旋律和美感上雖不如前者，但隱性功能并沒(méi)有減弱，是制作α腦波音樂(lè)的研究重點(diǎn)。

3α腦波音樂(lè)的制作方法

3.1建立映射關(guān)系的原則

α腦波與音樂(lè)都具有聲波的形式，α波的頻率是8—14Hz之間，人耳能聽(tīng)的可聽(tīng)聲的范圍在20Hz—20，000Hz之間[5]，α波并不在人耳有效聽(tīng)力范圍之內(nèi)。由于音樂(lè)本身的頻率和頻譜分布符合特殊的規(guī)則，直接將α腦波放大，也無(wú)法得到音樂(lè)的旋律效果。因此，為了最大限度地使音樂(lè)具有α腦波的特征，引導(dǎo)讀者的腦波與音樂(lè)共鳴，同時(shí)音樂(lè)的生成并不是選擇幾個(gè)簡(jiǎn)單的生理參數(shù)來(lái)合成，要使音樂(lè)具有一定的美感，這就需要建立一個(gè)科學(xué)合理的映射規(guī)則。根據(jù)圖1腦波的圖像可知，振幅、周期和平均功率是反應(yīng)腦波的主要特征，可以準(zhǔn)確地反映出大腦的意識(shí)形態(tài)。在音樂(lè)的物理特性中，音高、音強(qiáng)和音長(zhǎng)是音樂(lè)的最為重要的組成要素，并且可以記錄、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)換，將以上腦波與音樂(lè)的主要參數(shù)相對(duì)應(yīng)，就能夠?yàn)橹谱鞒鲂蓛?yōu)美的腦波音樂(lè)提供基礎(chǔ)。

3.2映射方法

3.2.1振幅轉(zhuǎn)化為音高。在音樂(lè)中，音高的客觀的評(píng)價(jià)尺度就是頻率，頻率越高音高就越高，頻率越低音高就越低，二者基本上保持一致。在腦波中，腦波的振幅與頻率通過(guò)功率譜密度可以相互轉(zhuǎn)換，所以腦波的振幅可以間接地反映出音樂(lè)的音高，其轉(zhuǎn)換關(guān)系為Pitch=mlgAmp+n[6]，其中Pitch代表音樂(lè)的音高，Amp代表腦波的振幅，m和n用以調(diào)整音樂(lè)音高的大小。在實(shí)際情況中，當(dāng)大腦活動(dòng)劇烈時(shí)，其神經(jīng)元活動(dòng)的一致性不高，此時(shí)檢測(cè)腦波的振幅值往往較小。反之，當(dāng)大腦活動(dòng)較少時(shí)，參與活動(dòng)的神經(jīng)元一致性較高，檢測(cè)的振幅值一般較大。因此，在制作α腦波音樂(lè)時(shí)，m應(yīng)為負(fù)值，使制作音樂(lè)的音高較低，以此保證音樂(lè)對(duì)讀者的學(xué)習(xí)起到更好的刺激作用；n的作用是確定整音高最大值，根據(jù)具體需求可以取不同的數(shù)值。

3.2.2周期轉(zhuǎn)換為音長(zhǎng)。在音樂(lè)中，音長(zhǎng)是指聲音的長(zhǎng)短，通常與音源的震動(dòng)時(shí)間相關(guān)，發(fā)音體振動(dòng)持續(xù)越久聲音就越長(zhǎng)，反之則越短。在腦波中，腦波的震動(dòng)周期與音樂(lè)的音長(zhǎng)同屬于時(shí)間性質(zhì)的物理量，準(zhǔn)確記錄著腦波的每一個(gè)波形的震動(dòng)時(shí)間。因此，腦波的周期可以與音樂(lè)的音長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)，且這種映射方式能夠保證制作的音樂(lè)與腦波嚴(yán)格地同步。音長(zhǎng)的制作方法可采取過(guò)零檢測(cè)法[7]，具體過(guò)程如下：①對(duì)腦波信號(hào)進(jìn)行提取分析，對(duì)每跨過(guò)零基線的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記，將AB兩點(diǎn)所示劃分為一個(gè)周期（見(jiàn)圖2）。②對(duì)周期的時(shí)間進(jìn)行測(cè)量，每個(gè)周期所用的時(shí)間為一個(gè)音長(zhǎng)。

3.2.3平均功率轉(zhuǎn)換為音強(qiáng)。韋伯—費(fèi)希納定律闡明：人們感覺(jué)的增加量和刺激的比率相等[8]。在音樂(lè)中，音強(qiáng)就是人們?cè)诼?tīng)聞時(shí)聽(tīng)到的響度，也就是我們通常說(shuō)的聲音的強(qiáng)弱或大小、輕重。音強(qiáng)主要與聲源的音壓相關(guān)，并反映著聲源能量的大小。腦波的平均功率表達(dá)當(dāng)時(shí)大腦的生理狀態(tài)，實(shí)質(zhì)上是大腦腦波對(duì)外界刺激的一種反映，當(dāng)外界音源的能量越大時(shí)，對(duì)聽(tīng)者的刺激越大，腦波的平均功率越高，反之越小。因此，音樂(lè)的音強(qiáng)與腦波的平均功率這種對(duì)應(yīng)關(guān)系可以根據(jù)韋伯—費(fèi)希納定律進(jìn)行轉(zhuǎn)換，即音樂(lè)的音強(qiáng)與腦波的平均功率成對(duì)數(shù)關(guān)系。

3.3腦波音樂(lè)的編輯和生成

通過(guò)音樂(lè)與腦波的相關(guān)因素的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以得出制作腦波音樂(lè)所需的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)很零散，不是音樂(lè)能夠讀懂的五線譜語(yǔ)言，必須對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯和整合。在工具的選擇上，使用Max/MSP軟件編輯是制作腦波音樂(lè)的首選，其主要具有以下優(yōu)勢(shì)：①M(fèi)ax/MSP提供一個(gè)高級(jí)的圖示化的編程語(yǔ)言環(huán)境。程序本身使用圖形對(duì)象，并且Max/MSP提供了一條清晰、直觀的程序編寫方式，只需要連接圖形對(duì)象即可，如一些根據(jù)α腦波計(jì)算好的音高、音長(zhǎng)、音強(qiáng)，都可以由相應(yīng)的圖標(biāo)控件進(jìn)行添加和修改[9]，再增加音色等其他圖標(biāo)控件，就可以制作出一部完整的α腦波音樂(lè)，從而省去了音樂(lè)創(chuàng)作者學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言的過(guò)程。②Max/MSP軟件生成的音樂(lè)為MIDI文件。MIDI文件的最大優(yōu)勢(shì)是所占用的空間非常小，這是由于MIDI系統(tǒng)核心部分是一個(gè)被稱為序列器的軟件。序列器并不真正地記錄聲音，它只記錄和播放MIDI信息，例如用什么樂(lè)器奏什么音符、奏的快慢、奏的力度等[10]。當(dāng)音樂(lè)播放時(shí)發(fā)出的聲音是通過(guò)播放軟件或者音源轉(zhuǎn)換而成，因此與計(jì)算機(jī)中常用的聲音波形文件如WAV文件等相比要小得多，且更加便于儲(chǔ)存和攜帶。

4結(jié)語(yǔ)

高校圖書館自習(xí)室通過(guò)播放α腦波音樂(lè)，不僅能夠有效地過(guò)濾自習(xí)室噪音，為讀者提供一個(gè)優(yōu)雅的學(xué)習(xí)環(huán)境，更能夠使讀者的大腦與音樂(lè)產(chǎn)生共鳴，引導(dǎo)大腦的腦波處于α波狀態(tài)，提高讀者的學(xué)習(xí)效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]莫扎特效應(yīng)[EB/OL].[2014-12-02].http：//www.docin.com/p-204454477.html.

[2]有助于學(xué)習(xí)的巴洛克音樂(lè)[EB/OL].[2014-11-05].http：//blog.163.com/zheng_njnu/blog/static/20303071200842182810715.

[3]趙青.高校圖書館背景音樂(lè)的運(yùn)用[J].中國(guó)電力教育，2012（5）：143-144.

[4]百度百科.腦波[EB/OL].[2015-01-20].http：//baike.baidu.com/view/1103826.html？wtp=tt.

[5]360百科.可聽(tīng)聲[EB/OL].[2014-11-25].http：//baike.so.com/doc/1539714-1627760.html.

[6]吳丹.基于腦電的腦波音樂(lè)研究[D].成都：電子科技大學(xué)，2007.

[7]楊湲，肖順文，鄒貴祥，等.基于FPGA的FSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2014（12）：161-162，164.

[8]百度百科.韋伯—費(fèi)希納定律[EB/OL].[2015-12-04].http：//baike.baidu.com/view/677504.html？wtp=tt.

[9]趙青，孫永生，岳德海.背景音樂(lè)在高校圖書館的運(yùn)用[J].太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（6）：104-105.

[10]姬夢(mèng)琰，劉茂英，孫晶晶，等.音樂(lè)元素在圖書館的應(yīng)用設(shè)想[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2013（13）：113.

（編校：崔萌）