AI音景提升专注力的神经科学验证
Endel 的 AI 专注音景如何获得神经科学支持
一项新研究发现，与精选播放列表和静音环境相比，由 Alexa Fund 旗下公司 Endel 生成的个性化 AI 音景在帮助人们集中注意力方面更为有效。
Endel 成立于2018年，旨在创建个性化音景以帮助人们专注、放松和睡眠。该公司表示，其服务基于专利技术“Endel Pacific”构建，该人工智能技术会考虑每位听众的个人状态（如心率或环境光照量），生成有助于改善其身心状态的定制化声音。
Endel 提供三种主要音景：专注、放松和睡眠。例如，通过使用智能语音助手，每种音景都能提取关于个人的关键本地数据（如时间、天气和自然光量），从而生成有助于改善这些关键状态的声音环境。
为了帮助人们更好地睡眠，Endel 于2020年开始与 SleepScore Labs 合作，以提高其睡眠音景的有效性和用户体验。该公司还曾与音乐家 Grimes 合作创作“AI 摇篮曲”而备受关注，这是一款定制的睡眠音景，可通过语音助手技能获取。
如今，随着新白皮书《基于脑信号测量的音乐播放列表与个性化音景对人类专注力影响的差异》的发表，其“专注”模式成为科学关注的焦点。该白皮书研究了声音的哪些特性会影响人类专注力，验证了公司现有方法的同时，也为未来改进其定制音景提供了路线图。
专注力研究结果
该白皮书由 Arctop（一家开发了突破性脑解码 SaaS 解决方案的数据与AI技术公司）发布，使用了 Endel 的个性化专注音景以及来自流行流媒体平台的专注主题播放列表，观察它们在用户执行日常任务时对用户的影响。
该白皮书由 Arctop 研发团队（首席研究员 Dan Furman 博士，第一作者 Aia Haruvi 理学硕士）撰写，并得到了多家音乐公司的支持，这些公司为研究提供了声音、数据和资金支持。该研究观察了用户在自然家庭环境中的状态，记录并解读他们的脑信号以显示他们对音乐的反应。其目的是检验使用 Endel 音景、为专注目的优化的精选播放列表或纯静音环境，对听众执行任务的能力有何影响。
“从一开始，以科学为基础对我们来说就非常重要，”Endel 联合创始人兼首席执行官 Oleg Stavitsky 说。在与著名作曲家兼声音设计师 Dmitry Evgrafov 共同创办 Endel 时，Stavitsky 就开始寻找研究论文，为他们在功能性音乐领域的工作提供参考，尤其是在帮助人们专注方面。
“大多数白皮书只会引用 Queen、Bach 等流行音乐……并做出诸如‘悲伤的音乐让你感到悲伤’之类的简单评论，”Stavitsky 说。“对于我们在应用领域试图探索的东西，没有任何现成资料能帮助我们深入探究‘你的大脑对特定类型的声音有何反应？’”
当 Stavitsky 和 Evgrafov 收到 Arctop 的初步结果时，结果验证了他们的音景如何逐秒影响大脑活动。
Arctop 研究的目标是确定声音的哪些特性对人类的专注力影响最大。研究论文中的这张图展示了时间序列专注值与音频特征进行反向相关的框架。A 是记录的脑信号示例，B 是其中一首歌曲的音频片段，C 显示了30分钟录音期间的音频特征动态。
“这对我们来说是金子，”Stavitsky 谈及结果时表示。“这不仅验证了我们已有的成果，还揭示了其具体的工作机制。Arctop 拥有专有系统，可以让你放大到一首歌中，逐秒分析‘这是声音的演进，这是对应的大脑活动’。”
Arctop 观察了参与者在家庭或工作环境中执行各种任务的情况。每位志愿者分别聆听 Endel 音景、精选播放列表或静音环境，并完成了四个一小时的环节，每个环节包含一组预设任务，随后进行自选活动。当参与者执行任务时，他们被最先进的技术监测，以捕捉大脑冲动，跟踪大脑对音频与任务相关性的反应。通过分析，研究团队基于脑解码数据的脑电图头带以及参与者的额外调查数据，设计出了一个“专注系数”。
结果表明，与聆听音乐播放列表或静音环境相比，聆听个性化音景的参与者的专注力显著提高。
Endel 在语音助手平台发布新的深度专注音景
4月30日，Endel 在语音助手平台上发布了其最新音景“Deeper Focus”。Endel 与先锋电子音乐制作人及 DJ Plastikman (Richie Hawtin) 合作，发布了他们共同打造的 AI 音景。
“我们在设计这个实验时并不知道结果会如何，”Furman 解释说。“我们的主要收获之一是，音景的个性化确实非常有效。”
Furman 解释说，这种研究方法也相对较新。“我们想强调的一点是，我们使用的方法是自然主义神经科学——在实验室外进行，没有技术人员在场，没有电线……这是一种独特的自然数据捕获。人们可以在家工作，使用自己的平板电脑或手机，只佩戴普通耳机和一个用于脑解码的轻便头带，这是非常新颖的，他们能像日常生活中一样体验内容。最终，我们相信，这种环境为我们的发现提供了更多可信度。”
专注力如何起作用
Endel 的创始人认为，这项研究提供了新信息，公司可以利用这些信息来增强其音景。与其他模式（睡眠和放松）不同，专注是 Endel 唯一使用打击乐的音景。但它不仅仅是添加一些节拍那么简单。
“节奏与你的心率密切相关，可以根据你的静息心率和活动心率进行调整，”Evgrafov 解释说，他与 Endel 的同事 Alexander Vasilenko 密切合作，将音景变为现实。“声音更活跃，混响更少，更细致入微。节奏必须保持非常微妙的平衡，因为大脑在一段时间后会开始屏蔽有节奏的声音。”
得益于数据收集的方式，Endel 现在可以评估声音如何逐秒影响用户的反应。
“我们获得了大量关于结构的信息，意识到我们必须在某些部分构建音景，在某些部分放松处理。在这些过渡点，专注系数曲线急剧上升，”Evgrafov 解释说。“重要的不是乐器的数量，而是变化的性质，这才是影响最大的因素。这不是我们自己能弄清楚的。”
未来的关注领域
从一开始，Endel 就采用科学方法来编程其技术，应用在线可用的心理声学信息和知识，同时依靠 Evgrafov 的音乐才能和启发式知识。
“我们开始获得更多神经科学数据，这对我们来说更为重要，但我们无法回答像‘什么是专注？’和‘是什么让人放松？’这样简单的问题。现在，多亏了这份报告，我们看到了歌曲的整体结构是如何影响大脑功能的，”Evgrafov 说。“还有其他层次的知识，例如存在于声音频谱中的声学和其他声音处理方式。这些参数可以帮助我们编程我们的核心技术。”
这比以往任何研究都更全面、更深入，特别是关于声音如何在专注时影响你的认知状态。
—— Oleg Stavitsky，Endel 首席执行官
现在，Endel 正专注于将其 AI 技术提升到新的水平。“对我来说，重要的是这项研究的开创性，”Stavitsky 说。“这比以往任何研究都更全面、更深入，特别是关于声音如何在专注时影响你的认知状态。”
Arctop 和 Endel 都看到了进一步探索报告中未涉及的其他因素的潜力，例如个性化音景如何影响生产力、创造力和身心健康——这些状态都可以直接与专注相关联。例如，利用 Arctop 现有的用于耳机、耳塞、AR/VR 设备的技术和“专注系数”，Endel 音景可以实时适应，以满足个体用户在当下专注时的精确需求。
“我们相信个性化音景是体验功能性音乐的新方式，”Stavitsky 说。“我们将其视为一个全新的音乐类别——功能性音乐——在这一领域，Endel 是领导者。”FINISHED
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