鸟类如何学习唱歌

鸟类如何学习唱歌

鸟类学习唱歌的方式与人类学习说话的方式非常相似:通过聆听并模仿长辈的叫声。当然,这些声音很少第一次就能发出来,但雏鸟的听觉可以告诉她自己的水平有多差。如果一个音调太低,她就会知道下次要吹得更高,这种反馈有助于鸟类(和我们)学习如何交流。

这听起来很简单,但鸟类如何解读自己发出的听觉信号,然后用它来纠正自己的旋律,细节尚不完全清楚。事实上,最近的一项研究表明,有些发声错误实在太大,无法纠正。

在这项研究中,埃默里大学和加利福尼亚大学旧金山分校的科学家通过实时播放鸟类自己发出的改变版本的声音来改变六只雄性孟加拉雀的听觉反馈。

在几个为期两周的实验中,科学家使用音频处理设备将雀类声音的音调改变一定量。在一些实验中,科学家将音调降低一个音调的一小部分——例如,如果鸟儿唱的是 C 调,它们耳朵上的微型耳机就会播放 C 和 C 调之间的音调。看看你是否能听出下面 2 秒的剪辑和略微改变的版本之间的区别:

原文如下:

现在,上调半音:

在其他实验中,音调变化要大得多,因此鸟类可能会唱出 C 音,并通过听觉反馈听到 B 音:
再次引用原文:

现在,上调三个半音:

令人惊讶的是,研究人员发现,当雀类听到自己唱的歌声稍有变化时,它们对歌声的调整比音调变化很大时更大:

如图表所示,当雀类听到自己的歌声降低半音时,它们会将自己的声音提高几乎相同的量来纠正强加的错误。但是当改变幅度大得多时,雀类几乎不会对歌声做出任何调整。

此外,研究人员还发现,鸟类的歌声与其纠正错误的能力之间存在数学关系:改变后的歌曲的音乐范围与雀类原始曲调的范围重叠越多,鸟类就越能调整其歌声以弥补这种变化:

但当研究人员对音调进行过多改变,以致原始歌曲和处理后的歌曲的音域之间没有重叠时,鸟儿们就没有学会调整自己的曲调:

结果是,错误越小,鸟儿改正得就越好。因此,鸟儿可以微调它们的发声器官,直到它们成为我们所知道的优秀歌手。人类是否表现出同样的学习模式——从容地纠正细微的说话错误,但对更严重的错误却犹豫不决——尚不清楚。但说到唱歌,如果你试图唱的歌曲和你嘴里发出的音符之间没有重叠,你最好还是坐在卡拉 OK 酒吧里。

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