X-scape研究 | 自然声对焦虑症患者感知宁静度、情绪效价、情绪唤醒的影响

发布时间: 1970-01-01

      重庆大学X-scape Lab谢辉教授团队近日于Applied Acoustics期刊（IF=3.4，JCR一区）发表了最新成果“Effects of the acoustic characteristics of natural sounds on perceived tranquility, emotional valence and arousal in patients with anxiety disorders”。


研究背景

      截止到2020年，全球焦虑症患病率据估计已达到了4.8％，焦虑症已成为最常见的疾病之一。自然声作为对于音乐疗法的补充，已成为一种缓解焦虑情绪的有效手段。不同于音乐中的节奏、旋律等要素，自然声的声学特征是影响焦虑症患者感知的重要因素。因此，重庆大学X-scape Lab团队与重庆大学附属三峡医院合作，通过听音实验，定量研究了4种声学特征（前景声类型、声源数量、前景声与背景声的信噪比 (FBSNR)、前景声时长比例）对宁静度、情绪效价、情绪唤醒的影响机理。

研究方法

听音素材：

      研究人员首先筛选出6种单一类型的自然声作为基础素材（图1）。然后，考虑到前景声与背景声的影响，利用基础素材进行混音设计，通过设置4种声学特征参数（前景声类型、声源数量、FBSNR、前景声时长比例），设计出56段自然声听音素材（图2）。

图1. 6种单一类型的自然声的时频图（a）鸟声，（b）溪水声，（c）蝉声，（d）蛙声，（e）风声，（f）雨声。


图2. 实验中所使用的56段听音素材


实验流程：

      根据ISO国际声景标准，采用李克特量表制作问卷，评估焦虑症患者对于不同听音素材的主观感受，包括所感知到的宁静度、声景愉悦度（代表情绪效价）、声景丰富度（代表情绪唤醒）。

 

研究结果

焦虑程度的影响：

      研究发现随着被试者的焦虑程度的加重，他们所感知到的宁静度与情绪效价逐步降低（图3）。不过，重度焦虑症患者感知到的情绪唤醒程度（mean=0.06，SD=0.27）却略高于中度焦虑症患者（mean=0.05，SD=0.26），说明重度焦虑症患者在受到声音刺激之后，可能更容易产生情绪上的波动。


图3. 在不同焦虑程度条件下的宁静度、情绪效价（声景愉悦度）和情绪唤醒（声景丰富度）均值（误差棒：95 % CI）。

*: p < 0.05; **: p < 0.01; ***: p < 0.001



前景声类型的影响：

      当鸟声与水声分别作为前景声时，鸟声可以带来更高的情绪唤醒（p<0.001）。这可能是因为听到鸟声会让人联想到丰富多样的环境，而水声则让人心情更平静。另外，当前景声为鸟声时的情绪效价（mean=0.11，SD=0.37）略高于水声（mean=0.08，SD=0.37），但是没有显著性差异（图4）。


图4. 在不同前景声类型条件下的宁静度、情绪效价（声景愉悦度）和情绪唤醒（声景丰富度）均值（误差棒：95 % CI）。
*: p < 0.05; **: p < 0.01; ***: p < 0.001

声源数量的影响：

      当自然声中所包含的声源数量不超过2个时，被试者表现出高情绪效价和低情绪唤醒，此时自然声带来了情绪上的平静感（图5）。随着自然声中包含的声源数量从2个增加到6个，情绪效价的均值从0.39（SD=0.25）显著（p<0.001）下降到-0.15（SD=0.34）。随着自然声中所包含的声源数量越来越多，情绪唤醒程度逐步增加。


图5. 在不同声源数量条件下的宁静度、情绪效价（声景愉悦度）和情绪唤醒（声景丰富度）均值（误差棒：95 % CI）。
*: p < 0.05; **: p < 0.01; ***: p < 0.001

FBSNR的影响：

      当FBSNR达到15dB时，自然声带来的宁静度（mean=5.78，SD=2.13）和情绪效价（mean=0.17，SD=0.36）最高，而情绪唤醒最低。当FBSNR超过10 dB之后，自然声引起的情绪唤醒没有显著性变化（图6）。



总结

      临床实践中，在为焦虑症患者制订声景长期干预治疗方案时，需要首先从包含有大量声音素材的数据库中，选择焦虑症患接受度高的声景。然而这项重要的前期工作耗费了医护人员大量的时间，也耽误了患者的治疗进程。因此，本研究成果将帮助医护人员快速、准确地筛选出适合焦虑症患者的自然声，从而节约医疗成本。

      在疗愈环境营造领域，声景扮演了越来越重要的角色。自然声景能够帮助听者缓解压力所引起的焦虑，产生平静愉悦的心情，恢复到身心健康的状态。本研究有助于设计师了解自然声的声学特征对听者感知的影响机理，从而通过优化声学特征，来营造具有疗愈性的声环境。



作者：葛煜喆、谢辉*、粟梅兰、顾天纬

原文链接: 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0003682X23004620?dgcid=coauthor