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특정 음악은 불안 장애, 우울증, PTSD와 같은 정신 질환이 있는 사람들에게 치유 효과
치료사들은 클래식 음악을 29%로 가장 많이 추천했고, 팝 음악이 18%로 그 뒤이아
세 가지 특징은 거칠기의 표준편차와 빈도 평균, 그리고 또 다른 특징인 소위 MFCC3 계수
개인화된 음악 치료 곧 시작

힐링음악의 음향적 특성 규명
음악치료에서 노래는 어떤 속성을 가져야 할까요?

치유의 소리:
음악은 치료 효과를 가질 수 있다. 하지만 이 음악은 어떤 모습이어야 할까? 연구자들이 발견한 바와 같이 치유 효과가 있는 음악은 장르에 관계없이 실제로 독특한 음향 특성을 가지고 있다. 모든 힐링송은 세 가지 동일한 음향적 특성을 갖고 있다. 이 발견은 음악 치료를 개선하는 데 도움이 될 수 있다. 예를 들어 인공 지능은 환자를 위한 개인화된 재생 목록을 만들 수 있다. 

▲ 음악은 스트레스를 줄이고 통증을 완화하며 정신 질환을 치료하는 데 도움이 될 수 있다. © staticnak1983 / 게티 이미지

음악은 우리의 기분을 밝게 해줄 수 있고 위로가 될 수도 있다. 특정 음악은 불안 장애, 우울증, PTSD와 같은 정신 질환이 있는 사람들에게 치유 효과를 줄 수도 있다. 만성 통증과 뇌전증 발작도 음악으로 완화될 수 있다. 이것은 단지 듣는 것만으로도 부분적으로 효과가 있지만, 적극적으로 노래하고 음악을 연주하면 더욱 좋다. 이전에는 어떤 음향적 특징이 음악 조각을 치유하는 치료 효과를 생성하는지, 이러한 사운드 시퀀스를 "일반" 노래와 구별하는 요소가 무엇인지 명확하지 않았다.

치료사는 어떤 음악을 추천하나요?

상하이 Jiao Tong University의 Yue Ding이 이끄는 연구팀이 이 질문을 조사했다. 연구진은 경험이 풍부한 음악치료사 35명이 치유 효과를 위해 추천한 165곡의 노래로 구성된 재생목록을 구성했다. 치료사들은 환자와의 치료 중에 이러한 음악 중 상당수를 정기적으로 사용한다고 말했다.

70초에서 17분 길이의 곡으로 클래식, 일렉트로닉, 리듬 앤 블루스(R&B), 영화 음악, 포크 음악, 재즈, 마칭 음악, 뉴 에이지, 팝 등 총 9가지 장르를 다루었다. 치료사들은 클래식 음악을 29%로 가장 많이 추천했고, 팝 음악이 18%로 그 뒤를 이었다.

대조군으로서 Ding과 그의 동료들은 잠재적으로 치유 효과가 있는 것으로 분류된 이러한 음악을 4가지 다른 장르의 다른 음악(클래식 음악 330곡과 재즈 녹음 100곡)과 비교했다. 또한 연구원들은 전통 중국 의학과 심리학의 기준을 따르는 두 가지 다른 재생 목록도 녹음했다.

▲ HMD와 다른 음악 데이터 세트와의 비교. (A) HMD의 장르별 음악 후보 빈도. (B) CMD(파란색)의 델타 MFCC9 분포와 HMD(빨간색)의 클래식 조각이다. (C) 랜덤 포레스트 분류기의 혼동 행렬은 CMD를 HMD의 고전 조각과 분리합니다. (D) 각 점이 하나의 특징을 나타내는 치유의 독특한 음향 특징의 식별에 대한 시연이다. CMD, 클래식 음악 데이터 세트; FEMD, 5요소 음악 데이터 세트; HMD, 힐링 음악 데이터 세트; MFCC, 멜-주파수 켑스트럴 계수; 아니, 번호; 노미., 지명; R&B, 리듬앤블루스. (출처; 관련논문 Uncovering potential distinctive acoustic features of healing music / General Psychiatry)

음악 장르는 치유 효과에 역할을 하지 않는다.

이러한 음악 작품의 음향 특성을 객관적으로 비교하기 위해 과학자들은 오디오 파일에서 음악 매개변수를 추출하는 소프트웨어(Mirtoolbox)를 사용했다. 전체적으로 치료 재생 목록에서는 370개의 음향 기능이 생성되었다. 이를 분석한 결과, 연구원들은 이러한 특성 중 약 26%가 해당 장르의 전형적인 특성이라는 사실을 발견했다. 그러나 나머지 특징은 모든 장르에서 나타났다.

다양한 플레이리스트를 비교해보면 클래식 등 한 장르 내에서도 힐링으로 추천되는 곡과 '보통' 비교곡 사이에 차이가 있다는 사실이 명확해졌다. 그들은 음향 특징의 26%가 달랐다. 과학자들이 치유와 건강에 해로운 재즈 작품을 비교했을 때 비슷한 그림이 나타났다. 연구자들은 힐링 효과를 담당할 수 있는 장르만이 아니라 매우 구체적인 특성이 필요하다는 결론을 내린다. 이는 이전 연구에서도 제안되었다.

힐링음악에는 세 가지 특징이 있다.

이러한 부분적인 결과의 공통적인 교차점과 전통 중국 음악의 특성과의 중복점에서 Ding과 그의 동료들은 마침내 음악의 치유 효과에 중요한 세 가지 음향 특성을 식별했다. 이러한 현상은 모든 장르의 치유 음악에 등장하지만 모든 장르의 "일반적인" 곡에서는 찾을 수 없다. 이 세 가지 특징은 거칠기의 표준편차와 빈도 평균, 그리고 또 다른 특징인 소위 MFCC3(음성 인식 알고리 mel-frequency cepstral coefficient)계수이다.

(MFCC는 소리의 특징을 추출하는 기법, 입력된 소리 전체를 대상으로 하는 것이 아니라, 일정 구간(Short time)으로 나누어, 이 구간에 대한 스펙트럼을 분석해 특징을 추출하는 기법이다. MFCC는 자동 음성 인식에 사용. 이는 주파수 스펙트럼을 간결하게 표현한다. 이름의 Mel은 인지된 음높이를 나타낸다. MFCC는 음악을 분석하는데도 사용된다. 특히 음악에 메타데이터를 할당하기 위해 음악을 인식하는 데 사용)

 

첫 번째 특성인 거칠기의 표준 편차는 음악의 소리가 얼마나 강하고 자주 서로 "문지르며" 불협화음을 만드는지를 나타낸다. “예를 들어, 거칠기가 높은 음악에서 불협화음 간격은 긴장감을 불러일으키는 반면, 부드러운 소리가 나는 음악에서 자음 간격은 이완이나 해소감을 불러일으킬 수 있다”고 연구진은 설명했다. 그러므로 낮은 거칠기가 치유 음악의 필수적인 지각적 특징이라는 것은 놀라운 일이 아니다.

반면에 평균값과 소위 MFCC는 음향 주파수의 대역폭을 나타낸다. 팀의 설명에 따르면 그것들은 작품의 스펙트럼 프레임워크를 형성하고 전체적인 인상에 결정적인 역할을 한다. MFCC3 계수는 주로 음악의 음색과 음색을 특징짓는 기능을 설명한다. 이러한 음향 특성을 통해 우리는 어떤 악기가 연주되고 있는지 등을 인식할 수 있을 뿐만 아니라 곡이 부드럽거나 딱딱해 보이는지에도 영향을 준다.

개인화된 음악 치료 곧 시작

과학자들은 음악을 선택할 때 이 세 가지 음향 특성을 고려하는 치료사가 미래에 더 나은 성공을 거둘 수 있다고 말한다. 음악치료사는 환자의 신체적, 정신적 반응을 실시간으로 분석하는 AI 알고리즘을 사용하여 환자를 위한 맞춤형 치료 재생 목록을 만들 수도 있다.
Ding은 “우리 연구 결과는 스트레스를 줄이고 정신 질환과 만성 통증을 치료하기 위한 음악 치료 등 다양한 상황에 적용될 수 있다”고 말했다. 그러나 향후 연구에서는 음악의 이러한 치유 효과의 기초가 되는 신경학적 메커니즘을 명확히 해야 한다.
(General Psychiatry, 2023; doi: 10.1136/gpsych-2023-101145)
출처 : BMJ

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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