Erica Huynh, Jade Roth
CIRMMT, McGill University

The opening of Stravinsky’s Rite of Spring features a solo bassoon in its upper register. Had Stravinsky chosen the oboe for this solo, the melody would not have the same timbral quality since it would fall in the middle of the instrument’s range, requiring less effort from the musician. Wallmark (2013) argues that we can accurately identify the magnitude of effort behind human-produced sounds, which suggests that there may be unique identifiers within timbre that communicate effort. We will use single tones and dyads played by musical instruments across various instrument families at each instrument’s low, middle, and high registers. Dyads will be created by layering recorded tones from the University of Iowa’s Musical Instruments Samples. In two experiments, participants will identify where in an instrument’s tessitura single tones (Experiment 1) or consonant and dissonant dyads (Experiment 2) were played. We predict that participants will be able to detect the correct register using the perceived playing effort implied by the timbre for single tones and consonant dyads. Registral identification of the dissonant sounds, however, might be estimated as requiring more playing effort than consonant sounds due to their roughness, which may also communicate greater playing effort. L’ouverture du Sacre du printemps de Stravinsky présente un basson solo dans son registre supérieur. Si Stravinsky avait choisi le hautbois pour ce solo, la mélodie n’aurait pas la même qualité de timbre car elle tomberait au milieu de la gamme de l’instrument, ce qui nécessiterait moins d’efforts de la part du musicien. Wallmark (2013) soutient que nous pouvons identifier avec précision l'ampleur de l'effort derrière les sons produits par l'homme, ce qui suggère qu'il peut y avoir des identificateurs uniques dans le timbre qui communiquent l'effort. Nous utiliserons des sons simples et des dyades joués par des instruments de musique dans diverses familles d’instruments aux registres grave, moyen et aigu de chaque instrument. Les Dyads seront créés en superposant des sons enregistrés à partir des échantillons d’instruments de musique de l’Université de l’Iowa. Dans deux expériences, les participants identifieront où, dans la tessiture d’un instrument, les tons simples (expérience 1) ou les dyades consonantique et dissonante (expérience 2) ont été joués. Nous prévoyons que les participants seront capables de détecter le bon registre en utilisant l'effort de jeu perçu impliqué par le timbre pour les tons simples et les dyades de consonnes. L'identification par l'enregistrement des sons dissonants, cependant, peut être estimée comme nécessitant plus d'effort de jeu que les sons de consonnes en raison de leur rugosité, qui peut également communiquer un plus grand effort de jeu.

5m 18s

Antoine Bellemare
BRAMS, Concordia University

With the recent advances in EEG technology and the popularization of low-cost mobile EEG devices, brain-computer interface (BCI) systems and neurofeedback tools have become more accessible. CoCo Brain Channel (CCBC) is a BCI software designed to use real-time processing of EEG signals to generate auditory soundscapes, providing the user with a means to hear and interact with his own brain activity. The objective of this project is to develop an artistic-BCI that uses a combination of passive, active and bidirectional feedback to stimulate aesthetic experience in the user. To achieve this, the proposed apparatus (1) generates ambiguous musical content (passive BCI) and (2) stimulates exploratory behaviour (active BCI) through (3) systematic variations of feedback complexity in realtime (entropic-bidirectional BCI). Furthermore, by deriving harmonic structures based on electrophysiological time series, this project bridges classical characterizations of biosignals with new approaches in microtonality and adaptive tunings. As a result, the CCBC is an artistic-BCI system that intends to promote creative perception through exploration of emergent aesthetic auditory soundscapes. In doing so, it emphasizes the subjectivity of aesthetic experience and explores the potential use of bio-feedback loops to generate emergent musical content.


Avec les progrès récents de la technologie EEG et la vulgarisation des appareils EEG mobiles à faible coût, les systèmes d'interface cerveau-ordinateur (BCI) et les outils de neurofeedback sont devenus plus accessibles. CoCoBrainChannel (CCBC) est un logiciel BCI conçu pour utiliser le traitement en temps réel des signaux EEG pour générer des paysages sonores auditifs, offrant à l'utilisateur un moyen d'entendre et d'interagir avec sa propre activité cérébrale. L'objectif de ce projet est de développer une BCI artistique qui utilise une combinaison de rétroaction passive, active et bidirectionnelle pour stimuler l'expérience esthétique chez l'utilisateur. Pour ce faire, l'appareil proposé (1) génère un contenu musical ambigu (BCI passif) et (2) stimule le comportement exploratoire (BCI actif) à travers (3) des variations systématiques de la complexité de la rétroaction en temps réel (BCI entropique-bidirectionnel). En outre, en dérivant des structures harmoniques basées sur des séries chronologiques électrophysiologiques, ce projet relie les caractérisations classiques des signaux biologiques avec de nouvelles approches en microtonalité et en ajustements adaptatifs. En conséquence, le CCBC est un système artistique-BCI qui vise à promouvoir la perception créative par l'exploration de paysages sonores auditifs esthétiques émergents. Ce faisant, il met l'accent sur la subjectivité de l'expérience esthétique et explore l'utilisation potentielle des boucles de bio-rétroaction pour générer un contenu musical émergent.

5m 3s

Max Henry
CIRMMT, McGill University

L'écoute de musique nécessite généralement un effort de la part de l'auditeur pour intégrer ou séparer les sons simultanés (ou «streams»). Dans l'écoute de la musique contemporaine, l'auditeur assiste nécessairement à un stream sur les autres à un moment donné. Notre objectif est d'étudier dans quelle mesure le timbre joue un rôle dans cette variété d'attention musicale et de ségrégation des streams. Nous émettons l'hypothèse que lorsqu'on se concentre sur un certain timbre, on est simultanément plus sensible aux timbres similaires et, plus important encore, moins sensible aux timbres dissemblables. L'expérience s'articule autour d'une série d'enregistrements de courts duos (1 - 2 mesures) composés par Jonas Regnier. Les enregistrements sont rendus synthétiquement à l'aide de paires d'instruments appariés et inégalés. Notre étude pilote (N = 13) suggère que les streamers négligent systématiquement le stream sans surveillance en fonction de la dissemblance de timbre, c'est-à-dire que lorsque deux instruments sont suffisamment différents dans le timbre, les sujets sont plus susceptibles de rester concentrés sur un stream cible. Cela suggère que l'attention auditive peut être médiée par le timbre. Music listening typically requires effort on the part of the listener to integrate or segregate concurrent sounds (or “streams”). In contemporary music listening, the auditor necessarily attends to one stream over the others at any given time. Our goal is to investigate to what extent timbre plays a role in this variety of musical attention and stream segregation. We hypothesize that when focusing on a certain timbre, one is concurrently more sensitive to similar timbres, and, more importantly, less sensitive to dissimilar timbres. The experiment centres around a series of recordings of short (1 - 2 bar) duets composed by Jonas Regnier. The recordings are synthetically rendered using matched and unmatched instrument pairs. Our pilot study (N = 13) suggests that streamers systematically neglect the unattended stream as a function of timbre-dissimilarity, i.e., when two instruments are sufficiently different in timbre, subjects are more likely to stay focused on a target stream. This suggests that auditory attention may be mediated by timbre.

4m 30s

Anne-Marie Bissonnette
BRAMS, Université de Montréal (UdeM)

Vocal melodies without speech are better remembered than instrumental melodies, but the causes of this advantage remain unknown. We hypothesize that vocal melodies might elicit subvocal imitations that reinforce motor representations of a melody. If so, occupying the articulatory system during encoding should reduce the memory advantage for sung melodies over those played on the piano. In three experiments, participants performed different movements, for example, whispering "la" continuously while listening to new melodies. Then the participants had to recognize the melodies. In each experiment, the sung melodies were better recognized than the instrumental melodies. The synchronization of the whispers or the breath to the beat of the melody might explain the vocal advantage. Les mélodies vocales sans parole sont mieux mémorisées que les mélodies instrumentales, mais les causes de cet avantage demeurent inconnues. Nous émettons l’hypothèse que les mélodies vocales pourraient susciter des imitations subvocales qui renforcent les représentations motrices d’une mélodie. Si c’est le cas, occuper le système articulatoire durant l’encodage devrait réduire l’avantage mnésique pour les mélodies chantées par rapport à celles jouées au piano. Dans trois expériences, les participants ont exécuté différents mouvements, par exemple, en chuchotant des « la » de façon continue pendant l’écoute de nouvelles mélodies. Ensuite, les participants devaient reconnaître les mélodies. Dans chaque expérience, les mélodies chantées ont été mieux reconnues que les mélodies instrumentales. La synchronisation des chuchotements ou de la respiration à la pulsation de la mélodie pourrait expliquer l’avantage vocal.

4m 56s 4m 33s

Samaneh Roghani-zanjani
BRAMS, Université de Montréal (UdeM)

Pleasure, motivation, and mood are linked in humans to the activity of the reward system, which involves at the brain level the left dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) and its dopaminergic projections. When neurostimulation such as transcranial magnetic stimulation (TMS) is targeted to the DLPFC, it was demonstrated that it can effectively modulate mood and the activity of the reward system (Strafella et al. 2001). A recent study found that TMS over the left DLPFC modulates measures of pleasure and motivation during music listening (Mas-Herrero, Dagher, Zatorre 2018), which is of particular interest since music itself was also shown to have a significant impact on mood. While music and TMS separately have shown their ability to modulate mood, we hypothesize that using both techniques at the same time would potentiate their effects on mood. This hypothesis is based on the impact of TMS on cortical excitability which could potentially strengthen the effect of music on the mood. To test this hypothesis, healthy subjects will participate in four experimental sessions: 1) TMS only, 2) music only, 3)sham, 4) TMS + music while we record brain activity with EEG, physiological activity through skin conductance responses (SCRs), and use a mood questionnaire to determine mood modulations. Le plaisir, la motivation et l'humeur sont liés chez l'homme par l'activité du système de récompense, qui implique au niveau du cerveau le cortex préfrontal dorsolatéral gauche (DLPFC) et ses projections dopaminergiques. Lorsque la neurostimulation telle que la stimulation magnétique transcrânienne (TMS) est ciblée sur le DLPFC, il a été démontré qu'il peut moduler efficacement l'humeur et l'activité du système de récompense (Strafella et al. 2001). Une étude récente a révélé que le TMS sur le DLPFC gauche module les mesures du plaisir et de la motivation lors de l'écoute de la musique (Mas-Herrero, Dagher, Zatorre 2018), ce qui est particulièrement intéressant car il a également été démontré que la musique elle-même avait un impact significatif sur l'humeur. Alors que la musique et le TMS ont montré séparément leur capacité à moduler l'humeur, nous émettons l'hypothèse que l'utilisation des deux techniques en même temps potentialiserait leurs effets sur l'humeur. Cette hypothèse est basée sur l'impact du TMS sur l'excitabilité corticale qui pourrait potentiellement renforcer l'effet de la musique sur l'humeur. Pour tester cette hypothèse, des sujets sains participeront à quatre sessions expérimentales: 1) TMS uniquement, 2) musique uniquement, 3) simulacre, 4) TMS + musique pendant que nous enregistrons l'activité cérébrale avec EEG, l'activité physiologique via les réponses de conductance cutanée (SCR) et utilisez un questionnaire sur l'humeur pour déterminer les modulations de l'humeur.

6m 44s

Agnes Zagala
BRAMS, Université de Montréal (UdeM)

Recent studies of auditory-motor synchronization using gait tasks suggest that individuals may vary in their response to rhythmic auditory stimuli. Some individuals (“responders”) tend to adapt their walking pace to the stimulus beat while others (“non-responders”) show little or no adjustment to the beat. However, the initial observation requires confirmation. Unfortunately, to date there is no suitable method which is highly sensitive to people’s individual differences in adapting to rhythmic stimuli while walking. To fill this gap, we propose a new method, using a portable Arduino device to measure individual differences in gait adaptation. The method affords real-time synchronization of an auditory stimulus to the participant’s preferred walking cadence (captured using force-sensitive resistors - FSRs). After several steps, the audio output starts in synchrony with the footfalls and the stimulus tempo progressively departs from the walker’s preferred walking cadence, thus testing whether the participant adapts or not to the change. The method aims to discern responders from non-responders and to pave the way to studies on mechanisms driving individual differences in gait synchronization, which remain quite unknown. Des études récentes sur la synchronisation auditivo-motrice utilisant des tâches de marche suggèrent que les individus peuvent varier dans leur réponse aux stimuli auditifs rythmiques. Certaines personnes («répondeurs») ont tendance à adapter leur rythme de marche au rythme du stimulus tandis que d'autres («non-répondeurs») montrent peu ou pas d'ajustement au rythme. Cependant, l'observation initiale nécessite une confirmation. Malheureusement, à ce jour, il n’existe pas de méthode appropriée qui soit très sensible aux différences individuelles d’adaptation aux stimuli rythmiques lors de la marche. Pour combler cette lacune, nous proposons une nouvelle méthode, utilisant un appareil Arduino portable pour mesurer les différences individuelles dans l'adaptation de la marche. La méthode permet la synchronisation en temps réel d’un stimulus auditif avec la cadence de marche préférée du participant (capturée à l’aide de résistances sensibles à la force - FSR). Après plusieurs étapes, la sortie audio démarre en synchronisation avec les pas et le tempo du stimulus s'écarte progressivement de la cadence de marche préférée du marcheur, testant ainsi, si le participant s'adapte ou non au changement. La méthode vise à discerner les répondeurs des non-répondeurs et à ouvrir la voie à des études sur les mécanismes à l'origine des différences individuelles dans la synchronisation de la marche, qui restent assez inconnues.

5m 9s

Kevin Jamey
BRAMS, Université de Montréal (UdeM)

There is a growing interest in using rhythm-based music training programs to strengthen non-musical skills. This project was an online study evaluating rhythmic tapping performance and music appreciation of 58 musical excerpts to be considered for use in a rhythm-based video game. The main objective was to select a set of 32 songs that have a motivating range of rhythmic complexity and difficulty in terms of rhythmic synchronization. A secondary objective was to investigate the effects of age on rhythmic performance and the relationships between music appreciation, perceived difficulty, level of syncopation and tempo. Children aged 7-14 tapped on a keyboard to the beat of each excerpt, and tap timing consistency was evaluated. Children also provided subjective ratings of appreciation and tapping difficulty. The study took place using the BRAMS Online Testing Platform (BRAMS-OTP). Preliminary findings with 50 participants show that three musical excerpts were clearly not appropriate and rated low on rhythmic consistency and music appreciation. Appreciation was sufficiently independent from perceived and measured difficulty to allow selecting well-liked music across a range of difficulty. The results will help optimize the selection of music for a rhythm-based video game to be used in a training study in children. Il existe un intérêt croissant pour l'utilisation de programmes de formation musicale basés sur le rythme pour renforcer les compétences non musicales. Ce projet était une étude en ligne évaluant la performance de tapotements rythmiques et l'appréciation de la musique de 58 extraits musicaux à considérer pour une utilisation dans un jeu vidéo basé sur le rythme. L'objectif principal était de sélectionner un ensemble de 32 chansons qui ont une gamme motivante de complexité rythmique et de difficulté en termes de synchronisation rythmique. Un objectif secondaire était d'étudier les effets de l'âge sur la performance rythmique et les relations entre l'appréciation de la musique, la difficulté perçue, le niveau de syncope et le tempo. Les enfants âgés de 7 à 14 ans ont tapé sur un clavier au rythme de chaque extrait, et la cohérence de la synchronisation des tap a été évaluée. Les enfants ont également fourni des évaluations subjectives de l'appréciation et de la difficulté de tapotement. L'étude a eu lieu à l'aide de la plateforme de test en ligne BRAMS (BRAMS-OTP). Les résultats préliminaires avec 50 participants montrent que trois extraits musicaux n'étaient clairement pas appropriés et évalués à un faible niveau de cohérence rythmique et d'appréciation de la musique. L'appréciation était suffisamment indépendante de la difficulté perçue et mesurée pour permettre de sélectionner une musique appréciée dans une gamme de difficultés. Les résultats aideront à optimiser la sélection de musique pour un jeu vidéo rythmique à utiliser dans une étude de formation chez les enfants.

7m 19s

Eric Cristea
BRAMS, Université de Montréal (UdeM)

The clock illusion, also known as the Tic Toc effect, is a phenomenon of subjective binary emphasis (strong-weak) of a series of identical sound events. This suggests that people form expectations about the sound events they listen to. Thus, the emphasis would be a consequence of the top-down metric interpretation of the pulse (Iversen et al., 2009). The objective of the present study is to investigate the subjective emphasis on electroencephalographic (EEG) correlates associated with violation of expectations. The EEG activity of non-musicians without arrhythmia will be recorded when they complete an oddball-like paradigm, where they will have to detect a temporal deviant within isochronous sequences of physically identical sounds (440 Hz, 70 dB SPL). As an implicit task, a lower intensity deviating sound will be introduced in some sequences. We predict that participants will more sensitively detect deviants presented on a strong beat, with a wider evoked response compared to weak beats. L’illusion de l’horloge, aussi connu sous le nom d’effet Tic Toc, est un phénomène d’accentuation binaire subjective (fort-faible) d’une série d’événements sonores identiques. Celle-ci suggère que les individus se forment des attentes quant aux événements sonores qu’ils écoutent. Ainsi, l’accentuation serait une conséquence de l’interprétation métrique descendante (top-down) de la pulsation (Iversen et al., 2009). La présente étude a pour objectif d’investiguer l’accentuation subjective sur les corrélats électroencéphalographiques (EEG) associés à la violation des attentes. L’activité EEG de participants non-musiciens sans troubles du rythme sera enregistrée lorsqu’ils complèteront un paradigme de type oddball, où ils devront détecter un déviant temporel au sein de séquences isochrones de sons physiquement identiques (440 Hz, 70 dB SPL). À titre de tâche implicite, un son déviant de plus faible intensité sera introduit dans certaines séquences. Nous prédisons que les participants détecteront avec plus de sensibilité les déviants présentés sur un temps fort, avec une plus ample réponse évoquée comparativement aux temps faibles.

5m 56s

Alexander Albury
CIRMMT, Concordia University

L'attente musicale a été identifiée comme un moteur du plaisir musical. L'exposition passive à la musique nous conduit à développer des modèles internes de structure musicale qui sont utilisés lors de l'écoute de la musique. En utilisant cette connaissance implicite de la musique, nous générons des prédictions pour les événements musicaux à venir, et l'équilibre entre la confirmation et la violation de ces prédictions influence notre réponse affective à la musique. Nos prédictions sont basées sur des probabilités statistiques sous-jacentes dans la musique, qui peuvent être interprétées comme un indice de complexité. Des recherches antérieures ont révélé une relation en forme de U inversé entre la complexité et le goût de la musique, de sorte que la musique moyennement complexe est préférée à la musique très complexe ou excessivement simple. La recherche présentée teste cette relation dans un ensemble de nouvelles mélodies dont la complexité varie, mesurée à l'aide d'un modèle théorique d'information musicale qui génère des probabilités d'événements dans une séquence. Les participants ont écouté ces mélodies et ont évalué chacune d'elles en fonction du goût perçu et de la prévisibilité. Les résultats ont montré une relation linéaire négative entre les côtes de prévisibilité des participants et la complexité. Nous avons également reproduit la relation en forme de U inversé entre la complexité et le goût, les mélodies de complexité intermédiaire étant les plus appréciées. Les effets de la musicalité et de la sensibilité à la récompense musicale dans cette relation de complexité similaire sont également discutés. Musical expectation has been identified as a driving force behind music enjoyment. Passive exposure to music leads us to develop internal models of musical structure which are employed when listening to music. Using this implicit knowledge of music, we generate predictions for upcoming musical events, and the balance between confirmation and violation of these predictions influences our affective response to music. Our predictions are based on underlying statistical probabilities in music which can be interpreted as an index of complexity. Previous research has found an inverted U-shaped relationship between complexity and liking in music, such that moderately complex music is preferred over highly complex or overly simple music. The presented research tests this relationship on a set of novel melodies that vary in complexity, measured using an information theoretic model of music which generates probabilities of events in a sequence. Participants listened to these melodies and rated each on perceived liking and predictability. Results showed a negative linear relationship between participant predictability ratings and complexity. We also replicated the inverted U-shaped relationship between complexity and liking, with melodies of intermediate complexity being most liked. The effects of musicianship and sensitivity to music reward on this liking-complexity relationship are also discussed.





5m 49s