研究二:實驗參與者聆聽音樂情緒反應

一、實驗參與者

由於實驗過程約須40 分鐘，考量實驗參與者能明確表達情緒感受，同時注 意力能集中40 分鐘以上的時間。故而邀請年齡介於 18 歲至 45 歲之健康成人作 為實驗參與者。以同心圓人際網絡及網路徵求實驗參與者的方式，邀請符合實驗 參與條件之成人參與。每位參與者於實驗完成後，能獲得新台幣 100 元參與費 用，以作為感謝酬賞。

第一次的實驗參與者60 位及第二次的實驗參與者 15 位，共有 75 位健康成 人參與實驗，其中男性15 位，女性 60 位，年齡介於 18 歲至 39 歲之間，平均年 齡為25.4 歲，標準差 4.2。

第一次實驗將60 位實驗參與者隨機分為四組，每組 15 人。每組的參與者聆 聽單一音樂向度的曲目。第二次的實驗是以加強 Y 軸定位為目的，右上音樂已 於第一次實驗中有顯著的情緒特徵，因此僅進行左上、左下、右下等三向度的音 樂聆聽，將15 位實驗參與者隨機分為三組，亦是聆聽單一音樂向度的曲目。

二、實驗設計

(一)單因子受試者間設計

實驗參與者隨機分組，每組人數相等，且僅聆聽單一向度的音樂，以避免產 生組間誤差。例如實驗參與者聆聽某一向度具有快樂特性的音樂，接著又聆聽另 一向度具有悲傷特性的音樂，則可能有遺留效果，降低第二首音樂聆聽時之悲傷 感受。故而以單一參與者聆聽單一向度音樂為實驗設計方法。自變項為音樂四個 向度；依變項情緒語意分析反應，包含「快樂-悲傷」、「激動的-平靜」、「幽 默-嚴肅」、「熱切-沮喪」、「壯闊-細膩」、「安心-害怕」、「輕鬆-緊張」

等七種情緒指標及生理反應，包含心跳速率、肌電訊號、皮膚電流反應及指溫等

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四種生理指標；實驗地點為國立臺灣師範大學教育心理與輔導學系之生理回饋研 究室，以提供安靜且專業的實驗場所。另外音樂聆聽時的音量強度固定。

三、實驗材料與工具

(1)MP3（型號：MPIO-FY400）一台，用以存取音樂。

(2)音箱（型號：KINYO-KY950）一台，用以播放音樂。

(3)第一次實驗的40 首音樂及第二次實驗的 6 首音樂。音樂曲目備載於附錄一及 附錄二。

(4)生理回饋儀一組（型號：Pro Comp Infiniti），可記錄上述四個生理指標。

(5)電腦一台（型號：hp Compaq dx 2000 MT），用以記錄生理回饋訊號。

(6)音樂情緒感受量表(參見附錄三)，用以記錄實驗參與者聆聽音樂之情緒感 受。本研究擬定以「快樂的－悲傷的(happy-sad)」、「激動的－平靜的 (agitated-calm)」、「幽默的－嚴肅的(humorous-serious)」、「熱切的－沮喪 的(longing-depressed)」、「壯闊的－細膩的(majestic-delicate)」再加上「安 心的－害怕的(relieved -fear)」及「輕鬆的－緊張的(relaxed-tension)」等七項 情緒特質，邀請實驗參與者於聆聽音樂後，以+3 至-3 共 7 個尺度分數作為評 量。同時，也會詢問實驗參與者是否聆聽過該首音樂及對於該首音樂的喜好 程度等兩題。

四、實驗程序 (一)實驗前置階段

(1) 研究者自我介紹，並說明實驗場地的安全性。

(2) 要求實驗參與者卸下手錶、手鍊等會影響數據變化的飾品，並將手機關機。

(3) 邀請實驗參與者以舒服的姿勢坐在舒適的沙發椅上。研究者說明指導語，包 含實驗目的、流程、講解音樂情緒感受量表的回應方式，以及生理回饋儀的

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功能及安全性，詳見附錄四。

(4) 為實驗參與者接上心跳速率（HR）、肌電訊號（EMG）、膚電值（SC）及末 梢指溫（Temperature）等生理數據接收器，並確認儀器接收無誤。

(5) 調整沙發椅子斜躺的角度，關上實驗室的日光燈，僅開啟一盞澄黃色燈泡，

讓實驗參與者能舒服且放鬆的聆聽音樂。

(二)實驗進行階段(以下過程皆有接收生理數據) (1) 邀請實驗參與者閉上眼睛，放鬆 5 分鐘。

(2) 維持眼睛闔上，聆聽第一首音樂。

(3) 邀請實驗參與者睜開眼睛，回應第一首音樂之語意分析的情緒反應。

(4) 邀請實驗參與者閉上眼睛，休息 1 分鐘。

(5) 維持眼睛闔上，聆聽第二首音樂。

(6) 邀請實驗參與者睜開眼睛，回應第二首音樂之語意分析的情緒反應。

(7) 最後一次邀請實驗參與者閉上眼睛，休息 1 分鐘。

(8) 維持眼睛闔上，聆聽第三首音樂。

(9) 邀請實驗參與者睜開眼睛，回應第三首音樂之語意分析的情緒反應。

(10) 實驗結束，卸下實驗參與者的生理接受器。

五、資料分析方法

本研究分析法包含單因子變異數分析及 CART 分析，分別詳述如下：

(一)實驗參與者聆聽音樂情緒反應之單因子變異數分析

本研究實驗參與者共75位，聆聽右上向度的實驗參與者15位，其餘三向度的 實驗參與者各20位，進行單因子變異數分析，顯著水準設定為.05，加以考驗四 個向度的組間差異。自變項是「音樂四向度」；依變項是「語意分析數據及生理 接收數據」，因每個人聆聽三首音樂，故而將蒐集到的單一依變項數據加總並平 均，例如同一位實驗參與者聆聽了三首音樂，則各有三筆「快樂-悲傷」情緒反

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應的分數，將之加總並平均為一個分數，作為該實驗參與者聆聽該向度音樂的「快 樂-悲傷」情緒反應的總分，以此類推。另外，單因子變異數分析的結果若達顯 著，則以LSD事後比較加以考驗。

(二)實驗參與者聆聽音樂情緒反應之CART 分析

CART是英文Classification and Regression Tree的簡稱，意指分類及迴歸樹。

最早由Breiman等人提出，並已在統計學領域廣泛應用，CART既可以應用於離 散變量的分類又可以應用於連續變量的迴歸 (劉再斌、靳德武與劉其聲，2009)。

同時，CART具有較高的分類、預測精確度和工作效率，結果容易理解。CART 構建的數據分類、預測準則是以二叉樹的形式，從根結點開始，通過窮盡搜索，

尋找最小化分類誤差的分割點，產生分割點後，根結點相應的被分為兩個子節 點；繼續對兩個子節點實施同樣的劃分過程，直至某一個子節點的劃分誤差減小 到小於某一確定值。實際應用中期望獲得的決策樹簡單、緊湊。只有很少的結點，

即能解釋數據的最簡單模型是最好的模型(張宏傑、張鵬賢與陳劍虹，2005)。

CART分類的原理應用在音樂向度之定位，是很適切的統計方式。分析以「音 樂四向度」作為依變項，並以實驗參與者所回應的「語意分析數據及生理接收數 據」作為自變項，透過SPSS第17版的分類樹功能進行統計運算，選用Gini作為雜 質測量的算法，因其具有將子節點同質性最大化的功效。Gini 演算法會尋找資 料庫中最大類別的資料，並盡力把這個類別從其他類別中分離出來，而且這種類 別是資料量最多的類別(賴信良，2002)。

而在計算末端結點其類別歸屬的問題時，最常用的準則是先計算該結點所包 含的資料內容中，個數最多的類別為何，並以該類別作為該末端結點的類別。由 於每個結點均可能成為末端結點，因此CART 會進一步去計算每個結點誤判成 本(error cost)的高低，以作為該結點是否需再往下細分的依據(邱志洲、簡德年，

2002)。而誤判成本的高低通常以分錯率(misclassification error rate)呈現，例如 分錯率為0.3，則表示分類樹的結點雖然被分為某一類別，但內部有3成的比例被

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錯誤歸類。

每位實驗參與者聆聽一首歌曲的數據即為一個資料點，75位實驗參與者共有 164筆語意分析數值及生理接收數值作為根結點的起始數據，用以進行四個向度 音樂其情緒反應的分類。

同時，由於每一向度包含實驗參與者聆聽41首歌曲(含重複播放的音樂)數 值，依據分類比例，設定父節點為5，子節點為3；深度為7。

六、研究結果

結合兩次實驗所使用的音樂，每向度9首音樂，共計聆聽36首音樂。每首音 樂會由不同的實驗參與者聆聽4至5次，故而每個向度皆有41筆實驗參與者的情緒 語意分析數據及生理數據，並藉此數據進行單因子變異數分析及CART分析。

(一)音樂情緒反應之單因子變異數分析結果

由表3.2.1呈現四向度音樂情緒反應之描述統計表。另外，由表3.2.2音樂向度 與情緒反應之單因子變異數分析及表3.2.3音樂向度與情緒反應之顯著性分析結 果顯示，四個音樂向度實驗參與者聆聽過後的情緒反應以「快樂-悲傷」、 「幽默-嚴肅」、「熱切-沮喪」等三種情緒反應類別具有顯著差異；而「平靜-激動」、「細 膩-壯闊」及「安心-害怕」、「輕鬆-緊張」則無顯著差異。而生理數據的分析結 果，實驗參與者的心跳速率、肌電訊號、膚電值及末梢指溫等四種生理數值，在 聆聽四種向度的音樂時，其變化並無顯著差異。

同時，由LSD事後檢定分析得知，「快樂-悲傷」這組情緒反應，右上向度 及右下向度皆顯著較左上向度及左下向度音樂能帶給人們快樂的感受，顯示右邊 向度的音樂顯著較左邊向度的音樂顯出快樂的情緒特質；「幽默-嚴肅」這組情 緒反應，右上向度及右下向度皆顯著較左上向度及左下向度音樂能帶給人們幽默 的感受，顯示右邊向度的音樂顯著較左邊向度的音樂顯出幽默的情緒特質；最 後，「熱切-沮喪」這組情緒反應，右上向度音樂顯著較左上向度及左下向度音

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樂能帶給人們熱切的感受，且左下向度較右下向度音樂帶給人們沮喪的感受。

透過單因子變異數分析之四向度音樂情緒定位圖，參見圖3.2.1。

表3.2.1 四向度音樂情緒反應之描述統計表

音樂向度 情感反應 最小值 最大值 平均數 標準差 RU RU-快樂-悲傷 -.33 3.00 1.52 .94 RU-激動-平靜 1.00 2.67 1.94 .47 RU-幽默-嚴肅 -.33 2.00 1.01 .75 RU-熱切-沮喪 .66 3.00 1.83 .85 RU-壯闊-細膩 -.33 2.50 .91 .86 RU-安心-害怕 -1.33 2.50 .76 .96 RU-輕鬆-緊張 -1.00 2.50 .91 1.08 LU LU-快樂-悲傷 -2.00 2.50 .24 1.07 LU-激動-平靜 -2.00 3.00 1.27 1.15 LU-幽默-嚴肅 -2.00 1.67 -.16 .87 LU-熱切-沮喪 -2.000 3.00 .89 1.31 LU-壯闊-細膩 -3.00 2.50 .53 1.39 LU-安心-害怕 -2.00 2.00 .26 .92 LU-輕鬆-緊張 -2.00 2.00 .16 1.25 LD LD-快樂-悲傷 -1.50 1.50 -.19 .91 LD-激動-平靜 -.50 3.00 1.28 .96 LD-幽默-嚴肅 -2.00 .50 -.57 .73 LD-熱切-沮喪 -1.00 2.50 .56 1.09 LD-壯闊-細膩 -1.50 2.50 .75 .96 LD-安心-害怕 -2.50 2.00 .23 1.05 LD-輕鬆-緊張 -2.50 2.00 .00 1.04 續下頁

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表3.2.1(續)

音樂向度 生理數據反應 最小值 最大值 平均數 標準差 RD RD-快樂-悲傷 -2.67 2.50 1.20 1.20 RD-激動-平靜 -2.00 2.50 1.38 1.09 RD-幽默-嚴肅 -1.00 2.50 .79 .84 RD-熱切-沮喪 -1.00 3.00 1.32 .95 RD-壯闊-細膩 -2.00 2.00 .28 1.29 RD-安心-害怕 -1.67 3.00 .67 1.18 RD-輕鬆-緊張 -2.00 3.00 .76 1.44 RU RU- Heart rate -2.28 5.47 1.56 2.19 RU- EMG -2.07 2.96 .56 1.26 RU- SC -2.36 .25 -.71 .78 RU-Temperature -.79 .95 -.15 .43 LU LU- Heart rate -2.31 7.50 2.12 2.78 LU- EMG -.74 1.43 .329 .56 LU- SC -3.88 1.08 -1.22 1.37 LU-Temperature -1.90 .71 -.266 .69 LD LD- Heart rate -1.61 8.56 2.42 2.86

音樂向度 生理數據反應 最小值 最大值 平均數 標準差 RD RD-快樂-悲傷 -2.67 2.50 1.20 1.20 RD-激動-平靜 -2.00 2.50 1.38 1.09 RD-幽默-嚴肅 -1.00 2.50 .79 .84 RD-熱切-沮喪 -1.00 3.00 1.32 .95 RD-壯闊-細膩 -2.00 2.00 .28 1.29 RD-安心-害怕 -1.67 3.00 .67 1.18 RD-輕鬆-緊張 -2.00 3.00 .76 1.44 RU RU- Heart rate -2.28 5.47 1.56 2.19 RU- EMG -2.07 2.96 .56 1.26 RU- SC -2.36 .25 -.71 .78 RU-Temperature -.79 .95 -.15 .43 LU LU- Heart rate -2.31 7.50 2.12 2.78 LU- EMG -.74 1.43 .329 .56 LU- SC -3.88 1.08 -1.22 1.37 LU-Temperature -1.90 .71 -.266 .69 LD LD- Heart rate -1.61 8.56 2.42 2.86