语言背景不同对空间-音高映射的影响

1.参考文献 ¶

Dolscheid, S., Çelik, S., Erkan, H., Küntay, A., & Majid, A. (2020). Space-pitch associations differ in their susceptibility to language. Cognition, 196(2020), Article 104073. https://doi.org/10.1016/j.cognition.2019.104073

论文原文

2.研究背景 ¶

音高与空间的表征有着错综复杂的联系（Möhring、Ramsook、Hirsh-Pasek、Golinkoff 和 Newcombe，2016 年；Pratt，1930 年；Rusconi、Kwan、Giordano、Umiltà 和 Butterworth，2006 年）。当按钮位于较高的空间时，被试对较高的音调反应更快，而对于较低的音调则相反（Rusconiet al., 2006）。人们还将大小和音高联系起来，将较高的音高与较小的物体相关联，将较低的音高与较大的物体相关联（例如，Parise & Spence，2009）。甚至婴儿和新生儿似乎也对某些空间维度和音高之间的关联很敏感（Dolscheid, Hunnius, Cassanto & Majid，2014；Pietraszewski, Wertz, Bryant & Wynn，2017；Walker，2010；Lewkowicz & Minar，2014 年）。

同时，音乐经验（Taylor & Witt，2015）以及语言中的隐喻会影响空间-音高关系（Dolscheid、Shayan、Majid 和 Casasanto，2013；Fernandez-Prieto、Spence、Pons，2017 年）。例如，英语、荷兰语和德语等语言根据高低表达音高，但波斯语使用粗细隐喻，“细”指的是较高的音高，而“粗”指的是较低的音高（Shayan，Öztürk , &Sicoli, 2011)。这种跨语言的变化也反映了不同语言的人在听到声音时的差异（Dolscheid 等人，2013 年）。而在空间音高干扰任务中，荷兰人的音高表征受高低的影响，但不受粗细的影响，而相反的结果适用于对粗细敏感的波斯语使用者，这些发现支持语言在空间音高关联中起着关键作用（Dolscheid 等，2013）。

然而，其他研究挑战了这一结论。尽管德语中没有粗细-音高隐喻（Shayan、Ozturk、Bowerman & Majid，2014），但德国成年人可在简单的关联任务中可靠地将粗细和音高联系起来（Starr & Srinivasan，2018）。柬埔寨东北部的Kreung，在他们的语言中没有高低-音高隐喻，但却表现出高低-音高关联（(Parkinson, Kohler, Sievers, & Wheatley, 2012）。

这些相互矛盾的发现需要进一步的跨语言研究。因此测试了使用高低-音高隐喻的荷兰语被试，并将他们与使用粗细-音高隐喻土耳其语被试进行比较（Majid，2018；Shayan，2011）。使用简单的非语言高低-音高和粗细-音高关联任务进行了测试。鉴于之前的发现，荷兰语和土耳其语使用者可能同时有高低和粗细音高映射。如果是这样，也可以设想两种映射对这两个群体的重要性不同。高低-音高关联在各种任务中显现出来（Chiou & Rich, 2012；Maeda、Kanai 和 Shimojo, 2014；Rusconiet al., 2006），早在出生后44小时就存在（Walkeret al.，2018），并且在语言中普遍存在（Evans & Treisman，2010；Pratt，1930；Stumpf，1883）。这种映射反映了真实世界的听觉场景统计数据——更高频率的声音来自更高的空间——外耳的复杂解剖结构可以反映这些听觉统计数据（Parise、Knorre & Ernst，2014）。总之，这表明高低-音高关联应该是优先的。

为了测试这一点，引入了一种新的范式，旨在比较两种空间-音高映射的相对重要性。通过向被试呈现单一音调，并要求他们选择在空间高处呈现的粗线或在空间低处呈现的细线。这种范式迫使被试只选择一种映射，从而阐明两者中的哪一种可能更强。我们的预测如下：如果空间-音高关联是普遍的，那么这两组之间的结果应该相似。但如果语言影响空间-音高映射，荷兰语和土耳其语的关联应根据语言特点而不同。

3.研究方法 ¶

40名母语为土耳其语的人（年龄：M=21.3，SD=2.01，20名男性）和40名母语为荷兰语的人（年龄：M = 21.8，SD=2.79，32名女性）。另外进行在线实验中测试了不同的24名土耳其语母语者（年龄：M=27.9，SD = 3.43，12 名女性）。

被试要将声音刺激的音高和具有冲突空间信息的两个刺激之一匹配（空间-音高冲突任务）。随后，被试分别在高低-音高关联任务和粗细-音高关联任务中进行测试，刺激呈现顺序平衡。为了避免后两个空间-音高任务的溢出效应，冲突任务总是首先进行。被试在安静的房间里单独接受测试。使用Presentationsoftware（版本 18.1，www.neurobs.com）在PC笔记本电脑上呈现任务。声音是通过耳机呈现的，大约为 60 dB-a。被试之间的音量保持不变。说明是用被试的母语给出的。使用OpenSesame (Mathôt, Schreij, & Theeuwes, 2012) 和JATOS (Lange, Kühn & Filevich, 2015) 进行高低-音高关联任务的在线测试。

图1

在冲突任务中，被试首先听两个纯音中的一个（698与440 Hz），持续2秒。然后他们看到两条等长（6.9厘米）的水平线并排出现在屏幕上。一条线比较粗（9毫米宽），呈现在28.5 x 18.5厘米的黑色背景上的白点网格的顶部；另一条线相对较细（1.5毫米宽），出现在网格的底部。要求被试通过按下Cedrus RB540反应框上的相应按钮（即左与右），来选择两个视觉刺激中的哪一个最能够跟声音相匹配。要求尽可能快速准确地做出反应。只要按下按钮，刺激就会消失。如果在显示图像的30秒内没有做出决定，则要求被试在图像消失后做出决定。在实际实验之前，进行了两次练习试验，以使被试熟悉任务。对于实验试次，包括空间刺激的位置（左vs.右）与两个音调（高vs.低），并重复8次。由此产生的32个试次是随机呈现的，没有反馈。被试反应被编码为反映高度音高映射或粗细音高映射。

图2

空间-音高关联任务与冲突任务相似。在高低-音高任务中，并排呈现两个橙色球（直径均约 2.2厘米），一个球在顶部，另一个球在底部。在线测试中执行了相同的任务。

在粗细-音高任务中，并排呈现两个橙色的等长垂直管（11.5厘米），其中一根管子比较细（1.2厘米），另一个比较粗（4.7厘米宽）。对于这两项任务，各有8次试验。

为了控制音乐技能的差异，特别是被试阅读音乐（music reading abilities）的能力，被试还填写了一份背景调查问卷，7-point Likert-scale（从1=完全没有，7 =流利）。

4.结果 ¶

在样本中，土耳其语被试的音乐阅读能力（M = 3.53；SD = 1.92）比荷兰语被试高（M = 2.08；SD = 1.99），t(78) = 3.31，p = .001，d = .74。在线测试中的土耳其语被试的音乐阅读能力（M = 2.75; SD = 1.67）与原来的土耳其语被试没有显着差异，t（62）= 1.39，p = .17，ns，d = .36，与荷兰语使用者也没有显著差异，t(62) = 1.64，p = .11，ns，d =.42。把音乐阅读能力作为一个预测变量包含在接下来的分析中。

图3

使用R进行分析。对于冲突任务，对空间音高映射的偏好进行了语言（土耳其语、荷兰语）的混合效应逻辑回归分析（因为在一次试验中决定采用高低和粗细映射，高度反应意味着拒绝粗细映射）。音乐阅读能力作为预测因素。结果发现语言的主效应显着，χ2(1) = 12.87，p < .001，但音乐阅读能力对被试的空间-音高偏好没有影响，χ2(1) = .12，p = .73 , ns。

为了确定被试的表现是否与机会水平不同，对每组进行了样本t检验。土耳其语使用者的高度-音高偏好比例显着低于机会水平，M=15%，t(39)=-9.71，p < .001，d=-1.54，表明其粗细-音高偏好。另一方面，荷兰语使用者的高度-音高反应比与机会水平没有区别，M=50%，t(39)=0.06，p=0.95，d=0.01。这个结果有两种可能：荷兰语使用者可被分成两组（即喜欢高度-音高映射的人和喜欢粗细-音高映射的人）；或者说荷兰语使用者在这项任务中没有一致的空间-音高映射，而是在试验之间切换偏好。为了区分这两种可能性，找出了5名荷兰被试和1名土耳其被试，他们没有表现出明确的策略（对高低-音高映射的偏好在44%和56%之间）。当这些被试被排除在外时，剩下的39位土耳其语被试中有36 位(92%)选择了粗细-音高映射；而荷兰语被试确实被分为两组，大约一半的偏好与他们语言隐喻（高低-音高）一致(17/35 = 49%)，而另一半的偏好为粗细-音高映射。

图4

进行了语言（土耳其语、荷兰语）、任务（高低、粗细）混合效应逻辑回归分析，音乐阅读能力作为预测因素。语言和任务都有主效应χ2(1) = 52.17, p < .001, χ2(1) = 292.02, p < .001，但音乐阅读能力无显着影响 χ2(1) = 3.56, p = .06。至关重要的是，还显示出任务和语言的显著交互作用χ2(1) = 67.73，p < .001，正如在语言隐喻的基础上所预期的那样，土耳其被试在粗细和音高之间表现出比高度和音高更强的关联，χ2(1) = 353.85，p < .001；但荷兰被试在高低-音高和粗细-音高关联方面的表现是相同的，χ2 (1) = 1.76，p = .18。为了测试观察到的差异是由冲突任务的溢出效应引起的可能性，比较了在线测试的土耳其语被试的高度-音高关联以及荷兰语被试的高度-音高关联。土耳其语被试也显示出明显低于荷兰语被试的高低-音高关联，χ2(1) = 17.37，p < .001。

为了确定被试的表现是否与机会水平不同，进行了每个组和任务的单样本t检验。荷兰被试在粗细-音高任务M=95%，t(39) = 16.30，p < .001，d=2.58 和高低-音高任务中的表现都高于机会水平，M=92%，t(39 ) = 21.13, p < .001, d= 3.34。相比之下，土耳其语被试在粗细-音高任务中高于机会水平，M=87%，t(39) = 8.51，p < .001，d=1.35，但在高低-音高任务中显着低于机会水平，M= 32%，t(39)=-2.79，p < .01，d= -.44。因此，土耳其被试将较高的空间与较低的音高相关联，将较低的空间与较高的音高相关联，这与传统的高低-音高映射相反。当只进行高低-音高任务时，土耳其语被试在高度-音高关联方面的表现高于机会水平，M=66%, t(23) = 10.47, p < .001, d= 2.14，表明是空间音高冲突任务导致了高低-音高映射的逆转。

5.总结 ¶

土耳其语和荷兰语的使用者不仅在语言中使用不同的空间音高隐喻，他们还在简单的非语言任务中将音高与不同的空间维度关联起来。在冲突任务中，土耳其语和荷兰语使用者以不同的方式解决了该任务。土耳其语使用者绝大多数选择了粗细-音高映射，而荷兰语使用者只有一半选择了粗细-音高映射，另一半则更喜欢高低-音高映射。虽然未来的研究应该不止使用二种反应选项来确定被试空间-音高关联的确切参数，但在这里提供了不同语言的说话者对同时呈现的空间特征加权差异的证据。