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聽懂我的喜怒哀懼:語調情緒

雅文兒童聽語文教基金會_96
・2020/12/03 ・2632字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 554 ・八年級

  • 文/雅文基金會聽語科學研究中心 研究助理 王璽鈞

當你聽到另一半說「喔,好呀!」時,要如何正確解讀這個回答才能毫髮無傷、全身而退?這個「好」到底是開心的好?不甘願的好?還是我皮在癢的好?要能順利使用口語溝通,聽懂字句意義是基本功,此外我們還需透過其他線索脈絡才能絲毫不差地解讀訊息,了解對方真正的意圖。

圖/Pixabay

喜怒哀懼的聲學特徵

在解讀意圖的過程中,言語調律(prosody)的戲份就十分吃重,它像是聲音的調色盤,讓說話者的情緒一目瞭然。大家可以想一想,聽Google小姐講話跟聽一般人說話有什麼不同?沒錯,就是少了一股「人味」,Google小姐聽起來就像機器人般,講話呆板,讓人摸不透她的喜怒哀懼。而這「人味」就是言語調律,包含了說話者的音調高低、音量大小、語速快慢、重音及節奏。這些元素編譜出的「抑、揚、頓、挫」不僅能抓住聽者的注意力、增進理解,也能讓人掌握訊息的情緒和意圖,對於人際互動的影響力不容小覷[1]

開心、生氣、害怕、難過等這麼多種不同的情緒裡,我們如何正確解讀呢?難過為什麼聽起來是難過?是有「一點點」開心還是「非常」開心?其實聲音情緒有不同的聲學特徵,如音高、時長及音強等[2]

音高(pitch)是指聲帶振動的頻率,也就是基礎頻率(fundamental frequency),而我們對話中的語調(intonation)變化,則是反映在基礎頻率的高低起伏,通常依據講話的情緒或訊息重點而有不同的表現[3]。時長(duration)則是時間性的訊號,是指說話時所使用的時間,花費的時間越短代表說話者的語速越快[3]。最後,音強(intensity)是聲音的大小聲,和聲帶振動的幅度有關,振幅愈大,分貝音量愈大[3]。如圖一所示,「開心」具有較高的平均基礎頻率,此時音高上揚,語速變快,音量也變大;而「難過」平均基礎頻率則較低,語速變慢,音量也會變小。透過這些聲學特徵,我們就可以推論對方的情緒[4]

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圖一:開心和難過的聲學特徵解析—相較於難過(右側)而言,左側的開心語氣在講同一句話時的時長較短(2秒)、語速較快、波峰波谷上下的振幅也較大。圖中藍線為音高,可以看出「開心」較「難過」有更多的變化且更高的平均基本頻率。圖/Schirmer & Kotz (2006).

情緒語調處理三階段

那麼問題來了,那為什麼還會有「白目」或「讀不懂空氣」這樣的字眼存在?是故意唱反調嗎?還是在抓取這些情緒語調的訊息上面有困難呢? 其實若想正確解讀情緒語調是需要生理和認知活動參與進行整合分析的[5]。如圖二所示,有研究假設提出情緒語調的處理包括三個階段[4]

  • 第一階段「感官處理」:
    聽覺系統接收聲音刺激後,將訊號透過丘腦(thalamus),送至聽覺皮層,並由聲音特質決定活化的神經元數目與位置。處理後再將訊息送往與情緒辨識有關的腦區—顳上溝(superior temporal sulcus)。­­
  • 第二階段「情緒聲音線索的整合」:
    處理語言及伴隨的言語調律,整合情緒相關的聲音線索。這個迴路由顳上迴(superior temporal gyrus)傳至前顳上溝(anterior superior temporal sulcus),被稱為「顳葉人聲腦區 (temporal voice-selective area)」,是對人聲特別有反應的區域。
  • 第三階段「認知」:
    訊息繼續傳遞至前額葉進行後續認知的歷程處理,例如情緒語調的判斷會涉及右額下迴(right inferior frontal gyrus)與眼眶額葉皮質(orbitofrontal cortex),而情緒語調的語意整合則涉及左額下迴(left inferior frontal gyrus)。
圖二:(a)情緒語調的三個階段:(1)接收聽覺刺激(2)整合情緒相關聽覺刺激(3)認知處理判斷情緒語調。(b)腦區訊息的傳遞方向:聽覺皮層(淺藍色)→前顳上溝(深藍色) →右額下迴與眼眶額葉皮質(綠色)。圖改自/Schirmer & Kotz (2006),改編內容包含文字翻譯和刪除部份資訊。

聽力會影響情緒解讀

由上述可知,情緒語調辨識涉及多個處理階段,若任一環節受阻,則可能導致無法準確解讀[6]。舉例來說,若有聽知覺上的限制,像是聽力損失,在辨識情緒語調的第一階段就可能得花些心力。不同語音的能量可能集中於不同的頻率帶,例如ㄙ、ㄑ屬於高頻音,ㄨ則為低頻音;而語調通常則透過低頻來展現。聽損者可能由於某些頻率的聽力受限,使得語音訊息的接收不完整,導致他們的頻率區辨能力不如聽力正常者,進而影響情緒語意和語調的理解[8]

雖然聽損者可以透過助聽器或人工電子耳幫助他們知覺聲音,但這些輔具仍然有頻譜解析(spectral resolution)的限制,讓接收聲音的解析度不佳[6],增加情緒辨識的困難,進而影響生活品質[7]

最近因防疫需要,時常得戴著口罩說話,不僅遮蔽了說話者的臉部表情,也讓聽覺線索的傳遞更困難[9],使得重音或語氣的辨識更不易,例如一不小心就有可能將語氣上揚的疑問句誤聽為語氣平穩的直述句,讓人答非所問,好不尷尬。由此可見聽力在情緒辨識上的重要性。

運用其他線索解碼情緒

在溝通的同時,我們會利用語言溝通與非語言溝通交錯進行傳遞[10],除了語言本身的意義外,也強調了言語調律的重要性,除此之外,我們也常會透過視覺的線索—臉部表情、眼神接觸、肢體動作進行情緒的理解和表達。要進行有效的溝通與情緒解碼,這些語言和語言外的要素都是缺一不可的[10],下次和別人聊天時,除了注意文字訊息外,也別忘了眼耳併用,不要放過其他線索,一次掌握對方的弦外之音,言外之意。

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參考資料

  1. 鄭靜宜(2011)。語音聲學。台北:心理。
  2. Murray, I. R., & Arnott, J. L. (1993). Toward the simulation of emotion in synthetic speech: A review of the literature on human vocal emotion. Journal of the Acoustical Society of America, 93(2), 1097-1108.
  3. 謝國平(1998)。語言學概論。台北:三民。
  4. Schirmer, A., & Kotz, S. A. (2006). Beyond the right hemisphere: Brain mechanisms mediating vocal emotional processing. Trends in Cognitive Sciences, 10(1), 24-30.
  5. Rosen, S., & Howell, P. (1993). Signals and Systems for Speech and Hearing. Journal of the Acoustical Society of America, 94(6), 3530.
  6. Shannon, R. V., Zeng, F. G., & Wygonski, J. (1998). Speech recognition with altered spectral distribution of envelope cues. Journal of the Acoustical Society ofAmerica, 104(4), 2467-2476.
  7. Luo X., Kern A., & Pulling K. R. (2018). Vocal emotion recognition performance predicts the quality of life in adult cochlear implant users. The Journal of the Acoustical Society of America, 144, EL429–EL435.
  8. Chatterjee, M., Zion, D. J., Deroche, M. L., Burianek, B. A., Limb, C. J., Goren, A. P., Christensen, J. A. (2015). Voice emotion recognition by cochlear-implanted children and their normally-hearing peers. Hearing Research, 322, 151-162.
  9. Goldin A, Weinstein BE, & Shiman N. (2020). How do medical masks degrade         speech perception? Hearing Review, 27(5):8-9.
  10. 胡愈寧、林美蓉、吳青蓉、張菁芬(1994)。溝通與表達。台北:華立。
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雅文兒童聽語文教基金會_96
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為什麼越累越難睡?當大腦想下班,「腸道」卻還在加班!
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/30 ・2519字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文與  益福生醫 合作,泛科學企劃執行

昨晚,你又在床上翻來覆去、無法入眠了嗎?這或許是現代社會最普遍的深夜共鳴。儘管換了昂貴的乳膠枕、拉上百分之百遮光的窗簾,甚至在腦海中數了幾百隻羊,大腦的那個「睡眠開關」卻彷彿生鏽般卡住。這種渴望休息卻睡不著的過程,讓失眠成了一場耗損身心的極限馬拉松 。

皮質醇:你體內那位「永不熄滅」的深夜警報器

要理解失眠,我們得先認識身體的一套精密防衛系統:下視丘-垂體-腎上腺軸(HPA axis) 。這套系統原本是演化給我們的禮物,讓我們在面對劍齒虎或突如其來的危險時,能迅速進入「戰鬥或快逃」的備戰狀態。當這套系統啟動,腎上腺就會分泌皮質醇 (壓力荷爾蒙),這種荷爾蒙能調動能量、提高警覺性,讓我們在危機中保持清醒 。

然而,現代人的「劍齒虎」不再是野獸,而是無止盡的專案進度、電子郵件與職場競爭。對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態。

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在理想的狀態下,人類的生理時鐘像是一場精確的接力賽。入夜後,身體會進入「修復模式」,此時壓力荷爾蒙「皮質醇」的濃度應該降至最低點,讓「睡眠荷爾蒙」褪黑激素(Melatonin)接棒主導。褪黑激素不僅負責傳遞「天黑了」的訊號,它還能抑制腦中負責維持清醒的食慾素(Orexin)神經元,幫助大腦順利關閉覺醒開關。

對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態 / 圖片來源:envato

然而,當壓力介入時,這場接力賽就會變成跑不完的馬拉松賽。研究指出,長期的高壓環境會導致 HPA 軸過度活化,使得夜間皮質醇異常分泌。這不僅會抑制褪黑激素的分泌,更會讓食慾素在深夜裡持續活化,強迫大腦維持在「高覺醒狀態(Hyperarousal)」。 這種令人崩潰的狀態就是,明明你已經累到不行,但大腦卻像停不下來的發電機!

長期的睡眠不足會導致體內促發炎細胞激素上升,而發炎反應又會進一步活化 HPA 軸,分泌更多皮質醇來試圖消炎,高濃度的皮質醇會進一步干擾深層睡眠與快速動眼期(REM),導致睡眠品質變得低弱又破碎,最終形成「壓力-發炎-失眠」的惡行循環。也就是說,你不是在跟睡眠上的意志力作對,而是在跟失控的生理長期鬥爭。

從腸道重啟好眠開關:PS150 菌株如何調校你的生理時鐘

面對這種煞車失靈的失眠困局,科學家們將目光投向了人體內另一個繁榮的生態系:腸道。腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」,而某些特殊菌株不僅能幫助消化、排便,更能透過神經與內分泌途徑與大腦對話,直接參與調節我們的壓力調節與睡眠節律。這種菌株被科學家稱為「精神益生菌」(Psychobiotics)。

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腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」/圖片來源:益福生醫

在眾多研究菌株中,發酵乳桿菌 Limosilactobacillus fermentum PS150 的表現格外引人注目。PS150菌株源於亞洲益生菌權威「蔡英傑教授」團隊的專業研發,累積多年功能性菌株研發經驗的科學成果。針對臨床常見的「初夜效應」(First Night Effect, FNE),也就是現代人因出差、換床或環境改變導致的入睡困難,俗稱認床。科學家在進行實驗時發現,補充 PS150 菌株能顯著恢復非快速動眼期(NREM)的睡眠長度,且入睡更快,起床後也更容易清醒。更重要的是,不同於常見的藥物助眠手段(如抗組織胺藥物 DIPH)容易造成快速動眼期(REM)剝奪或導致睡眠破碎化,PS150 菌株展現出一種更為「溫和且自然」的調節力,它能有效縮短入睡所需的時間,並恢復睡眠中代表深層修復的「Delta 波」能量。

科學家發現,即便將 PS150 菌株經過特殊的熱處理(Heat-treated),轉化為不具活性但保有關鍵成分的「後生元」(Postbiotics),其生物活性依然能與活菌媲美 。HT-PS150 技術解決了益生菌在儲存與攝取過程中容易失去活性的痛點,讓這些腸道通訊員能更穩定地發揮作用 。

在臨床實驗中,科學家觀察到一個耐人尋味的現象:當詢問受試者的主觀感受時,往往會遇到強大的「安慰劑效應」,無論是服用 HT-PS150 還是安慰劑的人,主觀上大多表示睡眠變好了。這種「體感上的進步」有時會掩蓋真相,讓人分不清是心理作用還是真實效益。

然而,客觀的生理數據(Biomarkers)卻揭開了關鍵的差異。在排除主觀偏誤後,實驗數據顯示 HT-PS150 組有更高比例的人(84.6%)出現了夜間褪黑激素分泌增加,且壓力荷爾蒙(皮質醇)顯著下降,這證明了菌株確實啟動了體內的睡眠調控系統,而不僅僅是心理安慰。

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最值得關注的是,對於那些失眠指數較高(ISI ≧ 8)的族群,這種「生理修復」與「主觀體感」終於達成了一致。這群人在補充 HT-PS150 後,不僅生理標記改善,連原本嚴重困擾的主觀睡眠效率、持續時間,以及焦慮感也出現了顯著的進步。

了解更多PS150助眠益生菌:https://lihi3.me/KQ4zi

重新定義深層睡眠:構建全方位的深夜修復計畫

睡眠從來就不只是單純的休息,而是一場生理功能的全面重整。想要重獲高品質的睡眠,關鍵在於為自己建立一個全方位的修復生態系。

這套系統的基石,始於良好的生活習慣。從減少睡前數位螢幕的干擾、優化室內環境,到作息調整。當我們透過規律作息來穩定神經系統,並輔以現代科學對於 PS150 菌株的調節力發現,身體便能更順暢地啟動睡眠開關,回歸自然的運作節律。

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與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通。透過生活作息的調整與科學實證的支持,每個人都能擁有掌控睡眠的主動權。現在就從優化生活型態開始,為自己按下那個久違的、如嬰兒般香甜的關機鍵吧。

與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通 / 圖片來源 : envato

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當情緒像過山車?從亢奮到低落,解碼躁鬱症的真實面貌
PanSci_96
・2024/10/12 ・2253字 ・閱讀時間約 4 分鐘

躁鬱症(Bipolar Disorder),正式名稱為「雙向情緒疾患」或「雙極性情感障礙」,是一種讓患者的情緒不受控制地在極度亢奮和極度低落之間擺盪的精神疾病。這樣的情緒變化不僅僅是短暫的起伏,而是持續多天、甚至數週的狀態,對於患者的生活、關係和工作會造成重大影響。

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什麼是躁鬱症?

躁鬱症患者的情緒通常經歷兩個極端階段:躁期和鬱期。

在躁期,患者可能會感到無比的精力充沛、自信心爆棚,甚至會有過度樂觀和衝動的行為。然而,躁鬱症不僅僅是「情緒高漲」的表現,在躁期過後,患者往往會經歷嚴重的情緒低谷,進入所謂的鬱期。此時,他們會感到情緒低落、無力感、甚至有自我傷害的傾向。

近幾年大眾逐漸正視精神疾病的影響,許多名人也曾經公開分享他們的躁鬱症經歷,如歌手瑪麗亞.凱莉、演員小勞勃道尼。這些公眾人物的經歷讓我們看到了這種精神疾病的廣泛影響,以及如何對他們的創作、生活和心理造成衝擊。

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躁鬱症的分類與盛行率

根據跨國研究,不論種族、性別或地區,躁鬱症的盛行率約為 1%,這意味著每 100 人中就有一人可能經歷過躁鬱症的發作。如果將所有的亞型計算在內,終生盛行率甚至可能高達 2.4%。躁鬱症的發病年齡通常集中在 20 至 30 歲之間,超過 70% 的患者在 25 歲前就會出現早期症狀。

躁鬱症依照症狀的不同,還可以分為不同的亞型。最常見的分類是第一型和第二型。第一型躁鬱症的特徵是患者會經歷完整的躁期,通常會影響患者的日常功能,甚至需要住院治療。而第二型躁鬱症的躁期則相對較輕,稱為「輕躁期」,但鬱期仍然會對患者的生活造成嚴重影響。

躁鬱症根據症狀可分為不同亞型,最常見的是第一型和第二型。圖/envato

什麼是「躁期」和「鬱期」?

「躁期」和「鬱期」是躁鬱症的兩個主要特徵階段。

躁期: 許多人對「躁」字的理解常常會聯想到「暴躁」或「焦躁」,實際上躁鬱症的躁期,更多的是情緒高昂、亢奮的狀態。在輕躁期(Hypomania),患者會持續數天感到極度精力充沛,無論在工作還是生活中,表現得比平時更有自信和創造力。但問題是,這種情緒亢奮狀態不一定持續太久,躁期可能會逐漸惡化為狂躁期(Mania)。這時,患者的行為可能會變得極端,容易做出無法預測的決定,例如過度消費、縱情娛樂或進行不安全的行為。

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鬱期: 在鬱期,患者的情緒和行為完全反轉。他們會感到無精打采、情緒低落,對任何事物都提不起勁。這時候,患者的日常活動變得困難,注意力和記憶力也會大幅下降,甚至有自我傷害或自殺的傾向。

從外界看來,躁期似乎是一個非常「高能」的狀態,但實際上,躁鬱症的危險之處正在於它的不穩定性。躁鬱症患者在躁期中無法控制自己的情緒與行為,即使感覺自己處於高峰狀態,這樣的「興奮」很可能會導致衝動行為,如不理智的財務決策或人際衝突。

如何應對躁鬱症?

躁鬱症不僅僅是情緒的擺盪,同時也會對患者的生活產生影響:

  1. 無法控制的躁期時間:躁期的長度和強度不是患者能控制的,患者可能從精力充沛的狀態,轉變為難以收拾的混亂局面。
  2. 鬱期的危險性:在躁期過後,進入鬱期的患者常常因為自責或對前期行為的後悔,而陷入更深的低谷,這增加了自我傷害的風險。
  3. 生活質量下降:反覆發作的情緒擺盪讓患者難以享受生活,甚至對快樂的感受也會變得懷疑和恐懼。
  4. 人際關係受損:情緒極端的變化會讓患者難以建立穩定的人際關係,這對於長期支持系統的建立是巨大的挑戰。
  5. 大腦損傷:每次發作對大腦的損害都是不可逆的,長期下來,注意力、記憶力、甚至思考能力都會受到影響。

治療與日常應對方法

對於躁鬱症的治療,藥物和心理治療是兩個不可或缺的部分。穩定情緒的藥物,如鋰鹽,是控制躁鬱症的重要工具。鋰鹽自 20 世紀開始就被廣泛用於躁鬱症的治療,能有效減少躁鬱症的復發風險。如果患者正處於躁期,醫生還可能會使用抗精神病藥物來幫助控制症狀。

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除了藥物治療,心理治療同樣重要,特別是在症狀穩定後,透過心理治療,患者可以學習如何識別躁鬱症復發的早期徵兆,以及如何調適壓力和情緒。

心理治療可以幫助患者學習識別躁鬱症復發的早期徵兆,並有效調適壓力和情緒。圖/envato

如何支持身邊的躁鬱症患者?

身為躁鬱症患者的家人或朋友,了解如何在不同的情緒階段支持患者是關鍵。在躁期時,避免硬碰硬,而是試著將患者的注意力引導到安全的活動上;在鬱期時,提供非批評的陪伴,讓患者感受到被理解與支持。

躁鬱症是一種需要長期管理的疾病,但這並不意味著生活的希望就此消失。許多躁鬱症患者在接受治療後,依然能過著豐富充實的生活,並在自己的專業領域中發揮才華,擁有幸福的人生。

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AI 可以幫你聽懂老婆的情緒了?AI 情緒理解原理解密!
泛科學院_96
・2024/07/01 ・510字 ・閱讀時間約 1 分鐘

讓電腦理解人類情感,一直是許多科學家關注的議題。那你知道現在 AI 已經學會人類情緒的辨識了嗎?

所以我們這集就來講講:

  1. AI 如何理解人類情緒
  2. AI 如何生成情緒語音
  3. 世界上第一款具有同理心的 AI 對話工具 Hume

那麼我們就開始吧!

最後,你覺得 AI 情緒辨識能拿來做什麼呢?

  1. 就陪我練英文而已吧
  2. 挖賽這樣我就有女友翻譯器啦
  3. 開始想跟 AI 談戀愛
  4. 其他也歡迎留言分享喔

如果有其他想看的 AI 工具測試或相關問題,也可以留言發問~

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泛科學院_96
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