乐谱阅读过程的眼动研究

来源:用户上传      作者: 闫国利　田宏杰

　　摘 要 该文系统总结了乐谱阅读过程的眼动研究历史。该历史大致可分为三个阶段：第一阶段是基础研究阶段；第二阶段是中期研究阶段；第三阶段是深入研究阶段。在我国，乐谱阅读的眼动研究尚是一个全新的研究领域，加强这个方面的研究对于探索乐谱阅读的规律，提高有关人员的乐谱阅读水平具有重要意义。
　　关键词 乐谱阅读，眼动，知觉广度，眼手距。
　　分类号 B842
　　
　　1 引言
　　
　　阅读是人们日常学习和生活中一项十分重要的认知活动，它是人们获得知识、增长经验的重要手段。对阅读的研究方法很多，最直接的研究方法之一就是以眼动为指标的眼动分析法。19世纪末到20世纪初，国外就有人研究阅读过程的眼动特征。很多眼动的基本事实都是在这个阶段发现的，如注视、眼跳、回视等，这些研究为乐谱（特别是五线谱）阅读的眼动研究打下了基础。五线谱是目前通常采用的器乐作品的记谱法，从心理学角度而言，阅读五线谱是一个复杂的认知过程，通过这一认知过程，演奏者可以了解音乐的调式、音型、节奏及和弦关系等内容。20世纪20年代，心理学家开始通过眼动研究，探讨乐谱阅读的过程。纵观历史，可以将乐谱阅读的眼动研究大致划分为3个阶段。第一阶段是从20世纪20年代到40年代，为基础研究阶段；第二阶段是20世纪50年代到80年代，为中期研究阶段；第三阶段是从20世纪90年代到现在，为深入研究阶段。
　　
　　2 乐谱阅读的眼动研究
　　
　　2.1 基础研究阶段
　　在这个时期研究者们分别对乐谱阅读中眼动特征的不同方面进行了研究。Weaver曾经引述了早期的3个乐谱阅读的眼动实验[1]：1925年Stetson发现，在阅读乐谱时由于高音谱表和低音谱表相分离，所以阅读中必须有垂直方向的眼动。1926年Jacobsen用照相记录法研究了乐谱阅读中的注视的次数、持续时间和眼动的方向，他指出熟练的阅读者和不熟练的阅读者在上述3个指标上存在差异。1937年Ortmann用速示器研究了乐谱阅读中的注视广度，发现对于一般的五线谱，一次注视可看清的范围为1/4~1/3英寸。1942年Jacobsen[2]又比较了在声乐和器乐乐谱阅读过程中的眼动，发现不熟练的阅读者一次注视能看清0.41个音符，而熟练的阅读者一次注视能看清2.5个音符。同时发现在两种乐谱的阅读中容易看错的部位是不同的。
　　1943年Weaver[1]对乐谱阅读进行了较为全面系统的研究。该研究分为两部分。在第一部分中他结合前人的研究分析了乐谱阅读中的眼动特征：（1）在不同类型乐谱的阅读中，只有在注视停留时，阅读者才能看清音符。每次注视所能看清的音符数为3、4个；（2）乐谱的节奏和音调、音高等因素使乐谱阅读与文字阅读完全不同；（3）乐谱的高音谱表和低音谱表的音符通常是相分离的，因此为了能完整地演奏，阅读者在看材料时就必须同时有水平方向的眼动和垂直方向的眼动，眼动的方向随着音乐类型的不同而相应地变化；（4）音乐教师们一致认为较大的眼手距（眼手距是指阅读者眼睛注视的音符与手指演奏的音符之间的相隔的音符数）是成功阅读乐谱的必要条件，但对眼手距的数值为多大这个问题，有着不同的结论。
　　Weaver研究的第二部分为实验研究。让15个受过训练的乐师在钢琴上演奏事先选好的一段曲子。用Dodge的眼动照相技术[3]记录眼动情况（包括水平运动和垂直运动），同时记录手的操作情况。实验选取了3种不同类型的材料：材料1为和弦类的音乐（harmonic type）,是由一个赞美诗中选出的8个小节组成的；材料2为重复旋律类音乐（contrapuntal melodic type），是由Bach的小步舞曲中选出的8个小节组成的；材料3是带有辅助和弦的旋律音乐（accompanied-melody type），由一个交响曲中选取的8个小节，再辅助以一个和弦组成的。主要实验结果如下：（1）每次注视所能看清的音符数为1、2个，不同材料的阅读在这个指标上的差异不显著。而对乐谱的高音谱表和低音谱表，每次注视所能看清的音符数的差异显著，这表明音符的空间位置及和弦组织是影响注视的重要因素。乐谱中的加线（accidentals）不需要特别的注视。（2）平均的注视持续时间为0.27~0.53秒。对材料1的平均注视持续时间（0.36秒）和对材料2的平均注视持续时间（0.37秒）相对小于对材料3的平均注视持续时间（0.46秒）。对乐谱的高音谱表和低音谱表的注视持续时间随音乐类型的变化而变化。（3）总的阅读时间和注视持续时间的相关系数显著高于总的阅读时间和注视次数的相关系数。（4）在乐谱阅读中的眼动轨迹有两种：垂直方向的运动和水平方向的运动，而且，这两种眼动形式经常交替进行。（5）五线谱的高音谱表通常比相应的低音谱表被提早阅读，即阅读者通常先阅读高音谱表。（6）阅读材料1时的注视中有7%~23%的时间是回视。材料1的回视率为材料2时的两倍，为材料3时的4倍。（7）眼手距的个体差异很大，但通常不会超过8个连续的音符或和弦。阅读材料1时的眼手距的平均值为1.5个音符，阅读材料2时的眼手距为3.1个音符，阅读材料3时的眼手距为1.9个音符。（8）乐谱阅读中的平均注视持续时间比文字阅读中的平均注视持续时间长。实验数据见表1。
　　在早期研究阶段，对乐谱阅读的眼动研究取得了一些初步的成果，这些成果为乐谱阅读的深入研究打下了基础，但是，也应该看到，这些早期的研究存在着一些明显的不足：第一，由于在这个时期眼动记录的方法大多是机械记录法、普通照相法等等[4]，在使用这些方法的时候，被试头上甚至是眼睛上往往需要戴上一些装置，这使得被试阅读乐谱的情境与实际的阅读情境相差较大，因此，实验得出的结果在应用到实际时还存在一定的差距。第二，由于眼动仪记录的数据非常多，而对这些数据的分析都是采取手工分析，因此，分析眼动数据既费时、费力又很容易出错。第三，眼动仪记录的精度较差，这必然会影响到研究结果的准确性。早期的研究中存在的这些不足，使得一些早期的研究结论与后来的研究结论有一定的出入。
　　
　　2.2 中期研究阶段
　　在这个时期，有大量的英文阅读的眼动研究成果问世，出现这种情况的原因主要是两个：第一，认知心理学的兴起。20世纪50年代中期，出现了一个新的心理学流派――认知心理学，它用信息加工的观点来研究人的认知过程。阅读也是一个复杂的认知过程，它自然受到了认知心理学家的重视。由于眼动分析法可以深入地研究阅读过程，所以阅读的眼动研究成为一个热点研究领域。第二，眼动记录与分析技术的计算机化。眼动记录和分析技术的计算机化，堪称是眼动记录技术的一次革命，它使得眼动数据的记录分析更加准确、快捷（美国ASL应用科学实验室生产的4200R型眼动仪[5]，每秒可记录50次眼动数据,如果记录1分钟，就可得到3000个眼动数据。若单凭手工统计数据，则是一项单调烦琐且容易出错的工作。而计算机在几秒钟之内就可以完成），同时计算机的应用使主试可以对视觉刺激的呈现做随意的处理，大大方便了实验研究。
　　这一期间的眼动研究主要从认知心理学的角度出发，对阅读过程进行精细的分析，这些成果对乐谱阅读的眼动研究具有重要的参考价值。如1975年McConkie和Rayner首先使用移动窗口技术[6]对英文阅读知觉广度的研究，后来，有人[7]使用这个技术研究了对乐谱阅读的知觉广度。

　　2.3 深入研究阶段
　　在这一时期，乐谱阅读的眼动研究得到了迅速发展，研究者将得到的数据与前人的研究及文字阅读的研究进行了比较，并在一些方面进行了深入地研究。下面分5个方面予以介绍。
　　2.3.1 注视持续时间
　　注视是将眼睛的中央窝对准某一物体，以便获得清晰的视像的过程。有人[8]发现，在乐谱阅读中，平均注视持续时间为350~400ms，这个数值大于文字阅读中的注视持续时间。当阅读一般的文字材料时，注视持续时间通常为200~250ms。
　　2.3.2 眼跳
　　眼跳是当眼睛从一个注视点移到另一个注视点，眼睛的一种快速移动。通过这一过程，可以注意到新的视觉对象。有人[8]发现，在乐谱阅读中一次眼跳大约需要20～50ms，乐谱阅读中的平均眼跳距离约为1°视角，大致是英文阅读时的一半。有研究发现[8]，人在阅读乐谱和打字时对阅读材料的注视持续时间和眼跳距离基本上相同。
　　2.3.3 眼手距
　　有人[7]测量了钢琴演奏者的眼手距，发现他们的眼手距的平均值略高于1个拍子(beat)，变化范围为从眼慢于手2个拍子到眼先于手12个拍子（当人在弹奏过程中，偶尔会出现“愣神”的现象，这时就会表现为“眼慢于手”，也就是演奏者根据以有的经验，虽然眼睛还没有看到下面的内容，手已经继续弹奏了）。而且在测量熟练和不熟练的乐谱阅读者的眼手距时发现，前者的眼手距较大（平均为2个拍子，而后者平均仅为半个拍子）。Goolsby[8]发现，在需要被试轻哼音乐的阅读任务中，熟练的乐谱阅读者注视比操作大约早1个小节(相当于4个拍子)。在这2项研究中，被试阅读的都是旋律简单的歌曲。Weaver测量的眼手距比上述研究结果小些，这可能与仪器精度和阅读的材料有关。
　　2.3.4 知觉广度
　　知觉广度是指一次注视能够获得有用信息的范围，它的值是从注视点左侧和右侧所获得的信息之和。因为阅读者几乎不用看音符的主干和弯曲处就可以正确地对它进行加工，所以，离注视点一定范围内的信息也可以被提取。Truitt[7]等用使用移动窗口技术对注视点右侧的知觉广度范围作精确的测量，发现当窗口包括了注视点右侧4个拍子时，眼动（搜索）的情况和没有窗口（所有的乐谱都被显示）时一样。而在窗口只包括了2个拍子时，会使演奏速度减慢。因此知觉广度为2~4个拍子。这个值大于Weaver得出的知觉广度的值。笔者认为，这个差异可能与眼动仪的测量的精度有关。在这个实验里，他们没有限定注视点左边的信息，因此，就没有测量注视点左侧的知觉广度的范围。然而，通过与一般的阅读过程相比，可以预期，注视点左侧的知觉广度是小于右侧的，而总的知觉广度为注视点左侧和右侧的知觉广度之和，这样阅读乐谱时的知觉广度就通常略大于4个拍子。
　　2.3.5 知觉广度和眼手距的综合研究
　　由于阅读者可以提取注视点右侧的信息，而眼手距只是阅读者眼睛注视点所在的音符和手指演奏的音符间的距离，所以眼手距的长短并不能揭示出信息提取提前于手动多远。有人[9]将实验中所得的眼手距和知觉广度相结合，来考察乐谱阅读的信息加工过程。结果发现，不熟练的乐谱阅读者信息提取先于手动3~4个拍子。但是，熟练的乐谱阅读者信息提取先于手动约为5个拍子。这些数据揭示，传统的以眼手距为指标反映信息提取与手动的距离是不完善的。
　　
　　3 结语
　　
　　从20世纪20年代起，西方就有人通过眼动分析来研究乐谱阅读的规律。在20世纪90年代之后，随着眼动记录技术的发展，有更多的人关注乐谱阅读的眼动特征的研究，取得了丰硕的成果。
　　我国在阅读的眼动研究领域起步较晚，目前虽然有一些汉语阅读的眼动研究成果[10,11]，但是，乐谱阅读的眼动研究尚是一个全新的研究领域，加强这个方面的研究对于探索乐谱阅读的规律，提高有关人员的乐谱阅读水平具有重要意义。
　　
　　参 考 文 献
　　 1 Weaver H E. Studies of ocular behavior in music reading. Psy- chological Monographs, 1943, 55: 33~48
　　 2 Tinker M A. The study of eye movements in reading. Psycholo- gical Bulletin, 1946, 43: 93~120
　　 3 阎国利. 眼动分析法在心理学研究中的应用. 天津: 天津教育出版社, 1998. 14~44
　　 4 阎国利. 眼动记录方法综述. 心理科学, 1995, 18(3): 166~170
　　 5 Remote Eye Tracking System Instruction Manual, Model 4200R, Manual Version 4.2, ASL, Applied Science Laboratories, A division of Applied Science Group. Inc, 1993
　　 6 Rayner K, Pollatsek A. The Psychology of Reading. New Jersey: Lawrence Erlabum Associates Publishers. 1989: 127~135
　　 7 Truitt F E, Clifton C, Pollatsek A, et al. The perceptual span and the eye-hand span in sight reading music. Visual Cognition, 1997, 4: 143~161
　　 8 Rayner K, Pollatsek A. Eye movements, the eye-hand span, and the perceptual span during sight-reading of music. Current Directions in Psychological Science, 1997, 6: 49~53
　　 9 Inhoff A W, Wang J. Encoding of text, manual movement planning, and eye-hand coordination during copy typing. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 1992, 18: 437~448
　　10 阎国利, 白学军. 中文阅读过程的眼动研究. 心理学动态, 2000, 8(3): 19~22
　　11 沈德立主编, 白学军, 阎国利副主编. 学生汉语阅读过程的眼动研究. 北京: 教育科学出版社, 2001
　　
　　A REVIEW OF THE EYE MOVEMENT STUDIES IN SIGHT-READING OF MUSIC
　　Yan Guoli, Tian Hongjie
　　(Research Center of Psychology and Behavior in Tianjin Normal University, Tianjin 300074)
　　Abstract
　　This paper systematically reviews the eye movement studies of sight-reading of music in the history. Three periods can be classified: the initial period, mid-term period and advanced period. In China, the eye movement studies of sight-reading of music is a new research field, so it is of great importance to strengthen the studies in this field.
　　Key words sight-reading of music, eye movement, perceptual span, eye-hand span.

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