Voorspelbaarheid van identiteit van een geluid
heeft invloed op de voorspelbaarheid van timing
van geluid
door Paloma van Moerkerken
Bachelorthese Universiteit van Amsterdam
Juni 2017
Studentnummer: 10366938 Begeleider: Fleur Bouwer
Aantal woorden: 4.245 woorden Aantal woorden abstract: 108
Deze these beschrijft een onderzoek naar de invloed van de voorspelbaarheid van toonhoogte op het voorspellen van timing in ritme. De deelnemers kregen vier verschillende sets met tonen te horen, met een voorspelbare en onvoorspelbare melodie en met een regelmatig en onregelmatig ritme. Aan hen werd gevraagd te reageren wanneer ze een afwijkende timing in het ritme hoorden. Ook werd het ritmegevoel getest dmv de BAT (Beat Alignment Task) en werd het geheugen voor melodie getest dmv de MMT (Melodic Memory Task). Uit het onderzoek kwam naar voren dat
voorspelbaarheid van toonhoogte hielp bij het voorspellen van timing in ritme en dat ritmegevoel positief samenhing met het voorspellen van timing.
Inleiding
Als we muziek luisteren, zijn toonhoogte en ritme sterk met elkaar verbonden. Mensen hebben over het algemeen een goed geheugen voor toonhoogte en ritme. Zo kunnen we melodieën en ritmes onthouden, met als gevolg dat we kunnen voorspellen wat er gaat komen, wanneer we een muziekstuk vaker hebben gehoord (Selchenkova et al., 2014). De twee verschillende kenmerken van muziek die een rol spelen in voorspelbaarheid van muziek, zijn wat je verwacht dat er komt in het muziekstuk en wanneer je verwacht dat het komt (Rohrmeier & Koelsch, 2012). De ‘wat’ kun je in dit geval zien als de identiteit van een geluid, oftewel de toonhoogte. De ‘wanneer’ is de timing van een geluid.
Onderzoek naar voorspelbaarheid is relevant voor verschillende aspecten van
informatieverwerking, zoals perceptie (Bubic, Cramon, & Schubotz, 2010): in dit geval dus het waarnemen van geluid.
Selchenkova et al. (2014) vonden dat een voorspelbare timing van een geluid helpt bij het waarnemen van toonhoogte. Het is echter nog niet vaak onderzocht of dit ook andersom zo is. De onderzoeksvraag van dit onderzoek is daarom of de voorspelbaarheid van toonhoogte helpt om timing van een toon te kunnen voorspellen, en of mensen een timing ook kunnen voorspellen wanneer de toonhoogte onvoorspelbaar is. Ook wordt er daarbij gekeken of er bij het voorspellen van de timing een verschil is in hoe goed iemand is in het voelen van het ritme (beat perception) en hoe goed iemands melodische geheugen is. Uit onderzoek van Müllensiefen, Gingras, Musil, en Stewart (2014) bleek dat deze twee vaardigheden niet sterk met elkaar samenhangen, dus het is interessant om allebei de vaardigheden te meten.
Om timing van een toon te kunnen voorspellen, moet een muziekstuk een ritme hebben. Als een ritme plotseling afwijkt en onregelmatig wordt, reageren mensen daar sterk op (Vuust,
Ostergaard, Pallesen, Bailey, & Roepstorff, 2009). Dit verschijnsel wordt uitgelegd in het predictive
coding model, dat inhoudt dat het brein continu regelmatigheden van de omgeving opvangt (Vuust
-in dit geval een toon- komt (Friston, 2002) en daar wordt dus op geanticipeerd. Door het horen van een ritme, kunnen we dus voorspellen wanneer de volgende toon komt.
Een andere theorie die aangeeft dat mensen de timing van een geluid kunnen voorspellen, is de Dynamic Attending Theory (DAT) van Jones en Boltz (1989). In deze theorie wordt gezegd dat een melodie die volgens een bepaald ritme wordt gespeeld de interne aandachtsoscillators opwekt. Deze opwekking van interne aandachtsoscillators kan temporele voorspelbaarheid ontwikkelen (Selchenkova et al., 2014). Volgens de DAT worden oscillators die aandacht verwerken dus actief wanneer er een regelmatig ritme wordt gehoord.
Naast ritme, hebben mensen ook een goed geheugen voor melodieën. Plantinga en Trainor (2008) onderzochten dit bij baby’s van twee maanden oud. Hun bevindingen waren dat baby’s een melodie die ze eerder hadden gehoord konden onderscheiden van een nieuwe melodie. Dit geeft aan dat de vaardigheid om melodieën te onthouden al vroeg in de mens zit.
Morillon, Schroeder, Wyart, en Arnal (2016) hebben ook onderzoek gedaan naar de invloed van voorspelbaarheid van timing en toonhoogte. Hun resultaat was dat voorspelbaarheid van
toonhoogte zorgde voor een betere voorspelbaarheid van de timing. De manier waarop zij het onderzochten was dat ze gekleurde noten, roze of blauw, lieten zien op een scherm, terwijl de deelnemers tonen hoorden. Bij een bepaald target plaatje, wisten de deelnemers dat ze steeds moesten reageren of de toon die ze hoorden wel of niet een deviante toon was. De set tonen verschilden: er waren regelmatig en onregelmatige toonsets en voorspelbare en onvoorspelbare toonhoogten. Een nadeel van een taak doen die audiovisueel is, is dat het de interpretatie van de resultaten minder zeker maakt, aangezien deelnemers ook hun visuele perceptie konden gebruiken (Rajendran & Teki, 2016). In dit onderzoek zal de voorspelbaarheid van timing daarom niet met een visuele taak worden onderzocht, maar alleen met een auditieve taak.
De eerste hypothese is dat de voorspelbaarheid van de toonhoogte een positieve invloed heeft op het voorspellen van timing. Als de toonhoogte onvoorspelbaar is, verschuift de aandacht eerder naar die onverwachte toon (Debener, Makeig, Delorme, & Engel, 2004), waardoor de verandering in timing mogelijk minder op zal vallen. De tweede hypothese is dat regelmaat van ritme een positieve invloed heeft op het voorspellen van timing, omdat mensen een regelmatig ritme van nature voelen, door de interne aandachtsoscillators (Selchenkova et al., 2014). Een
onregelmatig ritme zal het voelen van het ritme dus mogelijk moeilijker maken, waardoor ook het herkennen van afwijking in timing van ritme moeilijk zal worden. De derde hypothese is dat een goede beat perception mogelijk positief samen zou kunnen hangen met het voorspellen van timing, aangezien iemand die goed is in het detecteren van een ritme ook verschillen in ritme snel zal opvallen (Müllensiefen et al., 2014). De vierde hypothese is dat er geen verband is tussen het
melodische geheugen en het voorspellen van ritme, aangezien deze twee vaardigheden niet per se met elkaar samenhangen, zoals al eerder in het stuk is genoemd.
De deelnemers aan het onderzoek kregen elk vier rondes met per ronde vier verschillende toonopeenvolgingen te horen. De toonopeenvolgingen bestonden uit voorspelbare en
onvoorspelbare melodieën met regelmatige en onregelmatige ritmes. Tijdens alle rondes kwamen er tonen voor die onverwacht later kwamen dan verwacht, waarop de deelnemers gevraagd werden te reageren. Na de tweede ronde kregen de deelnemers de Beat Alignment Task (BAT) (Müllensiefen et al., 2014) en de Melodic Memory Task (MMT) (Müllensiefen et al.) te doen. Met de BAT werd het ritmegevoel getest en met de MMT werd het geheugen voor melodieën getest.
Verwacht wordt dat wanneer de toonhoogte onvoorspelbaar is, de deelnemers minder goed de devianten kunnen onderscheiden dan wanneer de toonhoogte voorspelbaar is, doordat de aandacht meer naar de onvoorspelbare melodie gaat, waardoor verandering in timing minder zal opvallen (Debener et al., 2004). Ook wordt verwacht dat wanneer het ritme onregelmatig is, de deelnemers er meer moeite mee hebben om de deviant te horen, vanwege de Dynamic Attending
Theory (Jones & Boltz, 1989), doordat de interne oscillators alleen actief worden wanneer er een
regelmatig ritme wordt gehoord (Selchenkova et al., 2014). Tot slot wordt verwacht dat deelnemers die hoog scoren op de BAT ook de meeste devianten kunnen horen, omdat het in beide gevallen gaat om het herkennen van een ritme. Tot slot wordt verwacht dat er geen verband is tussen scores op de
MMT en het horen van devianten. Als het aanvoelen van ritmes en het hebben van een goed
melodisch geheugen niet met elkaar samenhangt (Müllensiefen et al., 2014), zal het herkennen van een deviant ritme mogelijk ook niet samenhangen met een goed geheugen voor melodieën.
Methode
Deelnemers:
Er deden 33 deelnemers mee aan het onderzoek, waarvan 19 vrouwen en 14 mannen, met een gemiddelde leeftijd van 21 jaar, waarvan de jongste 18 jaar was, en de oudste 25 jaar. Alle deelnemers hadden vooraf aangegeven dat ze geen gehoorschade hebben. Ook werd er aan alle deelnemers van te voren gevraagd of ze geen psychische of psychiatrische aandoeningen hadden. Om mee te doen moesten de deelnemers tussen de leeftijd van 18 en 45 jaar oud zijn. Elke deelnemer doorliep het hele experiment. Ook deden ze dezelfde tests en vragenlijsten. Voor het meedoen aan het onderzoek konden eerstejaars psychologiestudenten 2 participatiepunten krijgen. Het onderzoek was goedgekeurd door de Commissie Ethiek van de Universiteit van Amsterdam.
Materialen:
De deelnemers werd gevraagd een taak te doen op een computer, met een koptelefoon. De taak bestond uit in totaal 16 trials, waarvan 4 trials van elk type. De types zijn: voorspelbare melodie met een regelmatig ritme (VR), onvoorspelbare melodie met een regelmatig ritme (OR), een voorspelbare melodie met een onregelmatig ritme (VO) en een onvoorspelbare melodie met een onregelmatig ritme (OO).
Voor de types met de regelmatige ritmes (VR en OR) zijn vier patronen samengesteld, bestaand uit de vijf intervallen met ratio’s van [1,2,2,3,4]. Interval 1 duurt 150 ms en interval 2 duurt dus 300 ms, interval 3 duurt 450 ms en interval 4 duurt 600 ms. Bij elkaar opgeteld duurt één patroon dus 1,8 seconde. De types met de onregelmatige ritmes (VO en OO) bestaan uit de
intervallen met ratio’s [1,1.4,1.4,3,5.2]. Interval 1.4 duurt 210 ms, interval 5.2 duurt 780 ms. (Dit patroon duurt dus ook in totaal 1,8 seconde.)
Elke trial bestaat uit 128 ritmes. Dit is één sequentie. In iedere sequentie wordt 1 patroon gekozen en steeds herhaald, zodat het ritme altijd voorspelbaar is.
Voor de tonen zijn Marimbageluiden gebruikt, met toonhoogten van C4, Es4, Fis4 en A4. Tussen de elkaar opvolgende noten zit steeds een kleine terts. Deze tonen zijn gekozen omdat het geen voorspelbare en logische melodie heeft, van zichzelf, die mensen zouden kunnen verwachten, zoals een C in een toonladder van C (Pearce, Ruiz, Kapasi, Wiggins, & Bhattacharya, 2010).
Voor elk patroon is een combinatie van deze vier toonhoogten gekozen, waarbij alle vier de toonhoogten worden gebruikt, met één toon die dubbel voorkomt.
Voor de types met de voorspelbare melodieën (VR en VO) wordt één willekeurig gekozen patroon steeds herhaald. Voor de types met de onvoorspelbare melodieën (OR en OO) worden steeds verschillende willekeurige patronen van vijf tonen gekozen, waarbij ook de vier toonhoogten worden gebruikt, met één noot die dubbel voorkomt.
In de patronen zitten devianten: tonen die onverwacht later komen dan verwacht. Deze devianten zitten altijd na de intervallen met ratio’s 3 en 1, zodat dit in regelmatige en onregelmatige condities vergelijkbaar is. Om te voorkomen dat de deviant te voorspelbaar wordt, zit 18,75% van de devianten na de intervallen met ratio’s 1.4, 2, 4, en 5,2. Deze devianten worden niet
meegenomen in de analyse.
De deviante intervallen duren 60% langer dan de standaard intervallen. De helft van de devianten zit op de tel (on-beat) en de andere helft zit niet op de tel (off- beat). In dit onderzoek is alleen gekeken naar de devianten die op de tel zaten, omdat het interessant is om te onderzoeken of er een verschil is in het horen van afwijkingen, omdat volgens de DAT mensen van nature een regelmatige ritme op de tel voelen (Selchenkova et al., 2014). In totaal zit in 25% van de patronen een deviant. Tussen twee deviante patronen zitten altijd minimaal twee standaard patronen.
Beat Alignment Task:
Er is een Nederlandse vertaling van de BAT gebruikt. In de BAT krijgen deelnemers 17 korte instrumentele fragmenten te horen, van 10 tot 16 seconden. Alle fragmenten hebben een geluid van een metronoom eronder, dat bij vier van de fragmenten precies op de maat van de muziek valt. Bij de andere fragmenten wordt het op twee manieren veranderd: bij een aantal van de fragmenten wordt de fase veranderd en bij andere fragmenten wordt het tempo aangepast. Precieze details over de test zijn te vinden in het artikel van Müllensiefen, Gingras, Stewart, en Musil (2013) (BAT: versie 1.0). De taak van de deelnemers was om aan te geven of het geluid van de metronoom samenviel met het ritme van de muziek, of niet. Ze worden gevraagd aan te geven hoe zeker ze zijn van hun antwoord, met de opties: ‘Ik heb gegokt’, ‘Ik denk het zeker te weten’ en ‘Ik weet het
helemaal zeker’.
De 17 instrumentele fragmenten komen van 9 verschillende muziekstukken met drie verschillende genres: rock, jazz en pop orchestral. Het tempo verschilt tussen de 85 en 165 tellen per minuut. Zes van de muziekstukken waren in een vierkwartsmaat, en drie muziekstukken (één van elk genre) waren in een driekwartsmaat (Müllensiefen et al., 2013). Voor een overzicht van welke muziekstukken zijn gebruikt, zie ook: Müllensiefen et al. (2013).
Melodic Memory Task:
Er is ook een Nederlandse vertaling gebruikt van de MMT. De originele is samengesteld door Müllensiefen et al. (2013). Elk item bestond uit twee korte melodieën (van 10 tot 17 noten), waarbij de tweede melodie altijd in een andere toonhoogte werd laten horen. Deelnemers werden gevraagd om aan te geven of de twee melodieën een identieke toonhoogte-intervalstructuur hadden (dus of de noten bij de tweede melodie dezelfde melodie speelden, maar dan op een andere
toonhoogte) of niet, door te klikken op ‘Hetzelfde’ of ‘Anders’. Ook hierbij werd gevraagd hoe zeker ze waren van hun antwoord, met dezelfde antwoordopties: ‘Ik heb gegokt’, ‘Ik denk het zeker
te weten’ en ‘Ik weet het helemaal zeker’.
Er waren in totaal 13 items met melodieën, gebaseerd op bekende Westerse volksliederen, op basis van toonhoogte-intervallen, en toonlengte. 8 trials hadden dezelfde toonhoogte-intervalstructuur en 5 trials hadden verschillende toonhoogte-intervalstructuren.
De manipulatie van de 5 trials die verschilden, bestonden uit drie melodie-items waarvan de contouren van het melodiepatroon waren veranderd en twee items waarbij de contouren hetzelfde waren, maar waarbij de toonhoogte was veranderd. Het aantal noten dat was veranderd in de gemanipuleerde trials, verschilde tussen 1 en 3 noten.
De deelnemers kregen eerst een aantal voorbeelden te horen, waarin uitleg wordt gegeven of de tweede melodie hetzelfde is, of verschillend. Voor details over welke liederen zijn gekozen in de test, zie Müllensiefen et al. (2013), MMT: versie 1.
Procedure:
De deelnemers werden in het lab uitgenodigd en kregen allereerst de vraag te horen of ze niet deels doof waren, of dat ze geen psychische of psychiatrische klachten hadden. Als dit wel zo was, mochten ze niet mee doen aan het onderzoek.
Daarna kregen de deelnemers een formulier met wat het onderzoek inhoudt en vervolgens de informed consent, die ze mochten tekenen als ze het het onderzoek door wilden gaan.
Ze mochten zitten aan een tafel met een computer en mochten een koptelefoon opzetten. De taak werd opgestart door de proefleider en allereerst verscheen er een uitleg op het scherm, met een oefenronde. In de oefenronde kregen de deelnemers een set tonen met ritmes te horen, waarbij ze moesten klikken met de spatiebalk, wanneer ze een deviant ritme hoorden. Na afloop van de twee oefentrials, verscheen er op het computerscherm hoeveel procent ze goed hadden gehoord. Wanneer een deelnemer minder dan 50% hits of meer dan 5 false alarms had, of aangaf dat hij/zij nog een keer wilde oefenen, kon de proefleider nog een oefentrial opzetten. Wanneer dit allemaal niet het geval was, begon de echte testronde. De deelnemers kregen melodieën met verschillende ritmes te horen, en hadden daarbij de opdracht gekregen om op de spatiebalk te drukken als de timing van het ritme afweek van het normale ritme. Na vier trials, van ongeveer 16 minuten, mochten de
deelnemer even pauze houden en konden ze aangeven aan de proefleider om weer verder te gaan. Na weer ongeveer 16 minuten was het tweede pauze-moment. De deelnemers kregen op een scherm te lezen dat ze de proefleider konden halen. Vervolgens kregen ze een papieren test te doen van de
Gold-MSI (Müllensiefen et al., 2014), die voor een ander onderzoek gebruikt werd. Nadat de
deelnemers klaar waren met deze test, konden ze weer verder gaan op de computer. Ze kregen de
BAT en de MMT te doen. Na deze tests mochten de deelnemers de proefleider weer halen en kregen
ze weer de gelegenheid voor een pauze. Na 16 minuten mochten de deelnemers weer pauze houden. Daarna gingen ze weer verder met de laatste vier trials. Het onderzoek duurde in totaal ongeveer 2 uur. Na afloop van het onderzoek konden de deelnemers aangeven of ze 2 participatiepunten wilden hebben.
Resultaten
Aan het onderzoek hebben 33 mensen meegedaan. Doordat het computerprogramma waarop het experiment stond één keer is gecrasht en een andere deelnemer bij een paar trials niet heeft gereageerd op afwijkingen in timing, ontbrak er teveel data, waardoor er uiteindelijk data van 31 deelnemers overbleef. (17 vrouwen en 14 mannen). Reactietijden die groter of kleiner waren dan 2 SD van het gemiddelde binnen een persoon, binnen een conditie zijn verwijderd uit de dataset,
omdat we dat beschouwden als outliers (Field, p.197, 2013). Bij de hit rates waren er geen hit rates die meer of minder afweken dan 2 SD, dus zijn er geen hit rates verwijderd uit de dataset.
Met de hit rates per persoon, zijn de gemiddelde hit rates en standaardafwijkingen per conditie berekend, zie Tabel 1. Van de reactietijden is per persoon de gemiddelde reactietijd per conditie berekend om de reactietijden per conditie met elkaar te kunnen vergelijken, zie Tabel 2.
Tabel 1
Gemiddelde Hit rates (Percentage Goed) en Standaarddeviatie (tussen Haakjes) per conditie
_______________________________________________________
Conditie Regelmatig Onregelmatig
_______________________________________________________ Voorspelbaar 88,40 (10,93) 82,01 (18,45) Onvoorspelbaar 75,12 (18,70) 67,92 (18,53)
Tabel 2
Gemiddelde Reactietijden in ms en Standaarddeviatie (tussen Haakjes) per conditie
_______________________________________________________
Conditie Regelmatig Onregelmatig
_______________________________________________________ Voorspelbaar 409,35 (146,93) 454,93 (174,82) Onvoorspelbaar 517,01 (179,05) 575,34 (185,01)
Er is een Factorial Repeated Measures ANCOVA gebruikt met de covariaten beat
perception en melodisch geheugen om de hit rate-scores en reactietijden van voorspelbaarheid en
regelmaat te bekijken. Het is een within-subjects design omdat alle deelnemers het hele experiment, met verschillende condities, doorlopen hebben.
Hit rates
Eerst is er gekeken of er is voldaan aan de assumpties die horen bij een Factorial Repeated
Measures ANCOVA. Aan de assumptie van sphericiteit is voldaan, omdat we niet meer dan twee
condities hebben die we met elkaar vergeleken. Aan de assumptie van homogeniteit van de
regression slope is voldaan. Er is niet voldaan aan de assumptie van normaliteit, omdat twee
groepen niet normaal verdeeld waren: de VO en de VR. Om dit probleem te op te lossen, hebben we de data getransformeerd, door middel van een square-root transformatie, maar daarna bleef er een groep over die niet normaal verdeeld was. Om deze reden is er gekozen om toch met de
originele dataset verdere analyses uit te voeren, omdat de groepsaantallen per conditie hetzelfde zijn (allemaal dezelfde deelnemers) Field (2013, p.444) gaf aan dat wanneer dit het geval is, de
Bij de hit rates is er een significant hoofdeffect gevonden van voorspelbaarheid, wanneer er gecontroleerd werd voor de covariaten beat perception en melodisch geheugen (F(1, 28)=6,889,
p=0,014, Partial η2=0,197). Dit betekent dat de deelnemers beter waren in het horen van de
afwijkende timing van een toon, wanneer de toonhoogte voorspelbaar was. Dit is in lijn met de eerste hypothese.
Er is geen significant effect gevonden van regelmaat. Het maakte niet uit of het ritme regelmatig of onregelmatig was, voor het horen van afwijkingen in timing. Dit is niet in lijn met de tweede hypothese.
Er is een significant hoofdeffect gevonden van beat perception (F(1, 28)=11,646, p=0,002,
Partial η2=0,294). Dit betekent dat de deelnemers die hoog hadden gescoord op de BAT ook in het
algemeen beter waren in het horen van de afwijkingen in timing. Dit is in lijn met de derde hypothese.
Er is geen significant hoofdeffect gevonden van melodisch geheugen (F(1, 28)=0,880,
p=0,356, Partial η2=0,030). Het maakte dus geen verschil of deelnemers hoog of laag scoorden op
de MMT op hoe goed ze de afwijking in de timing van geluid konden horen. Dit is in lijn met de vierde hypothese.
Er is geen significant interactie-effect gevonden tussen voorspelbaarheid en regelmaat. De voorspelbaarheid van de toonhoogte en de regelmaat van het ritme beïnvloeden elkaar dus niet bij het detecteren van de afwijkende timing van een toon. Daarnaast kan het effect van
voorspelbaarheid en het effect dat niet gevonden is bij regelmaat beide niet worden verklaard door de covariaten, omdat er geen interactie-effect is gevonden tussen voorspelbaarheid, regelmaat en de covariaten.
Reactietijden
Aan de assumpties van Factorial Repeated Measures ANCOVA is voldaan, op de assumptie van normaliteit na, net als bij de hit rates.
Net als bij de hit rates is er een significant hoofdeffect gevonden van voorspelbaarheid, wanneer er gecontroleerd werd voor beat perception en melodisch geheugen (F(1,28)=6,404,
p=0,017, Partial η2=0,186). Deelnemers waren sneller in het horen van de afwijkende timing van
een toon, wanneer de tonen voorspelbaar waren. Dit is in lijn met de eerste hypothese.
Er is geen significant effect gevonden van regelmaat (F(1,28)=4,100, p=0,053, Partial η2
=0,128). Er was dus geen verschil tussen de regelmatige en onregelmatige ritmes, in hoe snel de
deelnemers waren in het horen van de afwijkende timing van het ritme. Dit is niet in lijn met de tweede hypothese.
Er is een hoofdeffect gevonden van beat perception (F(1,28)=8,469, p=0,007, Partial η2
=0,232). Deelnemers die hoog hebben gescoord op de BAT, waren dus ook sneller in het
herkennen van de afwijkende timing in ritme. Dit is in lijn met de derde hypothese.
Er is geen hoofdeffect van melodisch geheugen gevonden (F(1,28)=3,256, p=0,082, Partial η2
=0,104). Er was dus geen verschil in de scores op de MMT in hoe snel de deelnemers waren in
het horen van de afwijkende timing in ritme. Dit is in lijn met de vierde hypothese.
Er is geen significant interactie-effect tussen voorspelbaarheid en regelmaat, net als bij de
hit rates. Voorspelbaarheid en regelmaat beïnvloeden elkaar dus niet in het snel horen van de
afwijkende timing van ritme. Ook zijn er geen interactie-effecten gevonden tussen voorspelbaarheid en regelmaat, met de covariaten. Het feit dat deelnemers sneller waren in het horen van de
afwijkende timing bij een voorspelbare melodie, kan dus niet worden verklaard door beat
perception en/of melodisch geheugen. Dat deelnemers niet sneller waren bij de regelmatige of
onregelmatige ritmes, kan ook niet verklaard worden door een van de covariaten.
Discussie
De onderzoeksvraag van het onderzoek was of de voorspelbaarheid van de identiteit van een geluid (toonhoogte) invloed heeft op het voorspellen van timing in ritme. Uit de resultaten bleek dat voorspelbaarheid een positieve invloed heeft op het voorspellen van timing in ritme, wat aansluit bij de eerste hypothese. Er is niet uit de resultaten van dit onderzoek gebleken dat een regelmatig ritme invloed heeft op het voorspellen van timing in ritme, wat niet consistent was met de tweede
hypothese. Zoals verwacht werd in de derde hypothese, is er wel samenhang gevonden tussen beat
perception en het voorspellen van timing in ritme. Er is geen grote samenhang gevonden tussen
voorspelbaarheid van toonhoogte en melodisch geheugen op het voorspellen van timing in ritme, wat ook in lijn was met de vierde hypothese.
Dat het makkelijker is om een afwijkende timing van ritme te horen bij voorspelbare tonen dan bij onvoorspelbare tonen, zou kunnen komen doordat bij onvoorspelbare tonen de aandacht van mensen verschuift naar de onvoorspelbare melodie, waardoor de afwijking van de timing in het ritme minder opvalt (Debener et al., 2004). Ook kan het verklaard worden door de predictive coding
theory (Friston, 2002). Mensen vangen regelmatigheden van de omgeving op en maken op basis
van die informatie een voorspelling voor de volgende toon, maar als de melodie steeds veranderd, moeten mensen steeds opnieuw een voorspelling maken, wat wederom voor een verschuiving van aandacht kan zorgen, waardoor de afwijkende timing van het ritme minder opvalt (Debener et al., 2004).
Dat er geen verschil is in het voorspellen van timing in ritme bij een regelmatig of
onregelmatig is, maar wel steeds hetzelfde, zullen mensen weinig moeite hebben om de volgende toon te voorspellen. Een afwijking in timing van het ritme zullen mensen dus snel opvangen in zowel het regelmatige als onregelmatige ritme. Het is echter wel in strijd met de Dynamic Attending
Theory van Jones en Boltz (1989), omdat die stelt dat mensen een regelmatig ritme van nature
aanvoelen, maar niet een onregelmatig ritme. Het significantieniveau van regelmaat bij de
reactietijden was echter net boven 0,05, dus wellicht zou vervolgonderzoek uit kunnen wijzen dat er toch een verband is tussen een regelmatig ritme en het horen van een afwijkende timing in ritme.
Het feit dat mensen die goed zijn in het herkennen van ritmes (beat perception), beter zijn in het horen van de afwijkende timing van ritme, kan komen doordat mensen die goed zijn in het herkennen ritme, minder aandacht hoeven te richten op het ritme om verschil in timing op te merken (Woody, 2006).
Uit de resultaten bleek dat melodisch geheugen geen verklarende factor is voor het horen van een afwijkende timing in ritme bij voorspelbare vs onvoorspelbare melodieën. Dit zou verklaard kunnen worden door de bevinding van Müllensiefen et al. (2014) dat het goed kunnen herkennen van ritme en het hebben van een goed melodisch geheugen niet met elkaar samenhangt.
Een minpunt van het experiment is dat het twee uur duurde. Dit zou kunnen hebben gezorgd voor een vermindering van concentratie naar het einde toe. We hebben dit zoveel mogelijk proberen te voorkomen, door de deelnemers genoeg pauzes te geven en door hen midden in het experiment andere taken te geven, waaronder een papieren vragenlijst: de Gold-MSI (Müllensiefen et al., 2014), die voor een ander onderzoek werd gebruikt. Daarnaast was de volgorde van de vier typen random verdeeld, waardoor een eventuele vermindering van concentratie geen groot effect zal hebben op de data.
Wellicht is een reden dat er geen verband is gevonden tussen regelmaat en het voorspellen van timing in ritme, dat de onregelmatige ritmes te weinig onregelmatig waren, waardoor
deelnemers om die reden niet veel moeite hadden met het horen van de afwijkende timing in ritme. Vervolgstudies zouden kunnen proberen om de onregelmatige ritmes nog onregelmatiger te maken.
Uit dit onderzoek is gebleken dat voorspelbaarheid van toonhoogte helpt bij het voorspellen van timing in ritme.
Referenties
Bubic, A., Von Cramon, D. Y., & Schubotz, R. I. (2010). Prediction, cognition and the brain.
Frontiers in human neuroscience, 4, 25.
Debener, S., Makeig, S., Delorme, A., & Engel, A. K. (2005). What is novel in the novelty oddball paradigm? Functional significance of the novelty P3 event-related potential as revealed by independent component analysis. Cognitive Brain Research, 22(3), 309-321.
Field, A. (2013). Discovering statistics using IBM SPSS statistics. Sage.
Friston, K. (2002). Beyond phrenology: what can neuroimaging tell us about distributed circuitry?.
Annual review of neuroscience, 25(1), 221-250.
Jones, M. R., & Boltz, M. (1989). Dynamic attending and responses to time. Psychological review,
96(3), 459.
Morillon, B., Schroeder, C. E., Wyart, V., & Arnal, L. H. (2016). Temporal prediction in lieu of periodic stimulation. Journal of Neuroscience, 36(8), 2342-2347.
Müllensiefen, D., Gingras, B., Musil, J., & Stewart, L. (2014). The musicality of non-musicians: an index for assessing musical sophistication in the general population. PloS one, 9(2), e89642. Müllensiefen, D., Gingras, B., Stewart, L., & Musil, J. J. (2013). Goldsmiths Musical Sophistication
Index (Gold-MSI) v1. 0: Technical Report and Documentation Revision 0.3. London: Goldsmiths, University of London.
Pearce, M. T., Ruiz, M. H., Kapasi, S., Wiggins, G. A., & Bhattacharya, J. (2010). Unsupervised statistical learning underpins computational, behavioural, and neural manifestations of musical expectation. NeuroImage, 50(1), 302-313.
Plantinga, J., & Trainor, L. J. (2005). Memory for melody: Infants use a relative pitch code.
Cognition, 98(1), 1-11.
Rajendran, V. G., & Teki, S. (2016). Periodicity versus Prediction in Sensory Perception. Journal of
Neuroscience, 36(28), 7343-7345.
Rohrmeier, M. A., & Koelsch, S. (2012). Predictive information processing in music cognition. A critical review. International Journal of Psychophysiology, 83(2), 164-175.
Selchenkova, T., François, C., Schön, D., Corneyllie, A., Perrin, F., & Tillmann, B. (2014). Metrical presentation boosts implicit learning of artificial grammar. PloS One, 9(11), e112233. doi:10.1371/journal.pone.0112233
Vuust, P., Ostergaard, L., Pallesen, K. J., Bailey, C., & Roepstorff, A. (2009). Predictive coding of music–brain responses to rhythmic incongruity. cortex, 45(1), 80-92.
Woody, R. H. (2006). Musicians' cognitive processing of imagery-based instructions for expressive performance. Journal of Research in Music Education, 54(2), 125-137.
