音乐在体育运动中应用的理论模型回顾

周振茂

(安徽医科大学体育教学部，安徽合肥 230032)

自人类文明诞生以来，音乐就以多种形式融入人类社会的发展，并发挥着教育、认知、审美、社交及娱乐等多重功能.音乐与体育运动融合的现象由来已久，随着科学技术的发展，音乐在体育运动中的应用变得越来越普遍，一方面体现在应用场合的不断扩大，例如体育场、体育馆、健身房、广场、游泳馆等；
另一方面体现在应用领域的不断扩大，例如体育锻炼、体育训练、体育竞赛、体育教学、体育表演等.长期以来，有关音乐在体育运动中的应用研究进展缓慢，大量研究都是基于经验的总结，而非实验的检验，即使运用实验研究也大多没有采取系统的理论方法，因此得出大量不明确的结论.早期实验研究的缺陷主要体现在[1]：没有考虑到实验参与者的社会文化背景；
不精确的音乐选择方法或没有报告所播放的音乐；
有关时间因素的不一致，如音乐应用的时机和相对于实验任务的播放时间；
研究人员对音乐术语的使用不准确；
选用的测量指标不适当或测量的方法难以控制.为了深入理解音乐在体育运动中的应用，不少学者构建了一些理论模型.本文系统回顾了该研究领域中具有代表性的理论模型，以期能够为有关音乐在体育运动中的应用研究提供参考.

1.1 理论模型1：预测体育运动者对激励性音乐的反应

有关音乐在体育运动中应用的研究首先关注了体育运动者对不同品质音乐的反应.研究一致认为，具有激励性品质的音乐可以对体育运动者产生积极的影响.学者Karageorghis(1999)构建了一个“预测体育运动者对激励性音乐的反应”的理论模型[2](见图1).

图1 预测体育运动者对激励性音乐反应的理论模型Fig.1 A theoretical model for predicting athletic responses to motivational music

Karageorghis认为，节奏反应、音乐性、文化影响和联想构成了一首音乐作品的激励品质，是选择音乐时需要重点关注的方面.节奏反应是指人类对音乐节奏、速度(每分钟节拍数bpm)的自然反应，音乐节奏对于体育运动而言最为重要，因为音乐节奏最有可能诱发体育运动者的生理反应.音乐节奏与人类的各种周期性生理功能有联系，如呼吸频率、心跳节律等，人类往往会不自觉地随着音乐节奏进行点头、敲指或抖腿[3]；
音乐性是指旋律、和声、音高等与音乐声音有关的元素，旋律奠定基调、和声塑造情绪、音高激发能量；
文化影响涉及音乐在社会或特定亚文化群体中的普遍性，文化影响会增加特定群体对特定类型音乐的接触机会和熟悉度，这在审美与认同反应方面有重要作用；
联想涉及到音乐可能唤起的对音乐以外的想象，电影、电视、广播和互联网等媒体宣传对联想的确立起着重要作用，它们通过把音乐与特定事件的影像联系起来，引发听众产生某种条件反射，触发某种特定的心态，例如当听到《We Are the Champions》(我们是冠军)时，听众会很容易地联想起很多经典的冠军领奖庆祝场面，兴奋的心情油然而生.节奏反应与音乐性决定了音乐的能量和情绪，属于音乐的内部因素，与音乐的创作和表演方式有关.而文化影响与联想属于音乐的外部因素，与听众的音乐经历以及如何解释音乐有关.在预测体育运动者对激励性音乐的反应方面，音乐的内部因素是首要关注的方面，特别是针对群体体育运动者时更需如此，此时要选择具有激励品质的音乐作品；
音乐的外部因素也需关注，特别是针对个体体育运动者时，因为社会文化背景、个人的音乐经历可能会极大地影响到个体体育运动者对音乐的反应.

在体育运动中应用激励性音乐的主要益处是，它可以作为一种刺激来影响唤醒水平.一般来说，响亮、欢快的音乐会起到刺激作用(提高唤醒水平)，而柔和、缓慢的音乐会起到镇静作用(降低唤醒水平)；
音乐可以降低自我疲劳感知，但只适用于低至中等强度体育运动，因为在高强度体育运动中，生理压力会主导注意力，此时音乐对自我疲劳感知的影响基本可以忽略不计.音乐可以提高情绪的积极方面(如活力和快乐)，并降低情绪的消极方面(如紧张、抑郁、愤怒、疲劳和局促不安).这意味着，音乐有助于提升体育运动的坚持性，在体育运动前起到促进唤醒作用(可作为体育运动前的常规内容)，以及在体育运动中起到调节情绪的作用.

为了更精确地确定音乐的激励品质，Karageorghis(1999)开发了一个旨在测评音乐激励品质的评级系统，被称为布鲁内尔音乐评级系统(BMRI)，该评级系统主要借助问卷调查的方法从心理测量的角度来测评音乐的激励品质，以便为体育运动者提供一个选择音乐的标准框架.研究认为，音乐的激励品质被界定为能够促进体育运动者想以更大的运动强度和/或更长的运动时间参与到所从事的体育运动中去.音乐从激励品质出发可分为激励性音乐、中性音乐和打击性音乐，激励性品质音乐被定义为能够刺激或激发身体活动的音乐，其主要特征表现为节奏快速、旋律明快、和声独特.Karageorghis随后根据反馈对评级系统进行了不断完善，相继开发出BMRI-2和BMRI-3[4](见表1)，以便更准确地测评音乐在体育运动背景下的激励品质.但Karageorghis指出，仅用心理测量对音乐的激励品质进行测评是有局限性的，为了能够在体育运动中选择出合适的激励性音乐，有必要将BMRI-3与定性方法结合起来使用.

表1 布鲁内尔音乐评级系统(BMRI-3)Tab.1 Brunel"s Music Rating Inventory (BMRI-3)

1.2 理论模型2：音乐在竞技体育运动中应用的潜在益处

Terry(2006)在前期研究一般体育运动的基础上,对音乐在竞技体育运动中应用的潜在益处进行了探讨，并在随后的研究中开发了“音乐在竞技体育运动中应用的潜在益处”的理论模型[5](见图2).该研究认为，运动员可以从音乐应用中获得以下潜在益处：情绪改善(增加积极情绪，减少消极情绪)；
唤醒控制(体育运动前的激活或放松)；
降低自我疲劳感知(减少不愉快、不舒适的感觉)；
通过体育运动节奏与音乐节奏的同步应用增加运动产出；
当音乐节奏与所需的运动模式相匹配时，加快运动技能的掌握，增加进入心流状态的可能性；
综合以上益处并最终提高整体运动表现水平.

图2 音乐在竞技体育运动中应用的潜在益处Fig.2 Potential benefits of the use of music in competitive sport

为进一步深化对音乐在竞技体育运动中应用潜在益处的理解，Bishop(2007)通过问卷调查、访谈、日记记录、观察面部表情等方法，对年轻网球运动员应用音乐影响情绪状态进行了案例研究[6].研究发现，年轻网球运动员自主选择的音乐会引发情绪状态的积极变化，包括改善情绪、提高唤醒度、增强意象等，音乐引发的联想、音乐歌词的激励性、音乐的特性(如节奏、旋律与和声)和所期望的情绪状态对音乐的选择起着重要的介导作用，例如，快速、响亮的音乐会激发交感神经反应并增加呼吸频率、心率、汗液分泌等生理过程的激活程度.该研究指出，决定一首音乐作品对情绪影响程度的关键因素包括：音乐引发的联想；
同伴与家庭的影响；
电影原声带和音乐视频；
声学特性；
对艺术家或歌词的认同.影响音乐应用效果的情境调节因素包括：所期望的情绪状态；
环境因素(例如奔赴比赛、在健身房训练)；
当前的情绪状态(例如心情愉悦、紧张).影响音乐应用效果的可调节因素包括：音乐引发的联想(例如过往的运动表现、标志性的影像)；
声学特性(例如节奏、旋律、和声、速度、音高、强度)；
励志歌词；
呈现方式(例如收音机、音乐播放设备、电视)等.该研究最终总结到，运动员可以通过听喜欢的、主观上能引起兴奋的音乐来积极影响情绪反应，包括提升愉悦感、改变唤醒水平、转移注意力焦点、提升信心、触发视听觉意象水平和身体运动能力水平.

1.3 理论模型3：体育运动中选择与应用音乐的反馈回路

在“预测体育运动者对激励性音乐反应的理论模型”基础上，有许多学者对音乐对体育运动者的影响进行了研究，理论模型的构建者Karageorghis则将研究重点逐步转向体育运动中的音乐选择与应用方面，并于2016年开发了一个有关“体育运动中选择与应用音乐的反馈回路”的理论模型[7](见图3)，该理论模型提供了一个可视化的概念框架，系统描述了音乐因素、个人因素、情景因素与影响效果之间的互动反馈关系，从而构建了完整的有关体育运动选择与应用音乐的反馈回路，为体育运动者、体育运动指导者正确选择、合理应用音乐提供了通用性的指导原则.

图3 体育运动中选择与应用音乐的反馈回路Fig.3 Feedback loops in the selection and application of music in sports

音乐因素是影响体育运动中音乐选择与应用的先行条件.音乐因素包括内在因素和外在因素，内部因素包括速度、节奏、节拍、形式、旋律、和声、歌词、乐器、力度等；
外部因素包括标志线索、文化联想、音乐风格等.个人因素、环境因素和任务因素是影响体育运动中音乐选择与应用的调节因素.个人因素包括个性、年龄、性别、音乐素养、音乐偏好、熟悉度、节奏能力、个人联想、注意力类型、训练状态、听力敏锐度、节拍失聪等.环境因素包括团体活动、运用时机、声音来源、声音强度、声音精准度、训练场所、训练指导者、变化性等.任务因素包括训练模式、训练强度、同步性、训练有无带领、有无口头指导等.音乐在体育运动中应用的影响效果主要体现在心理学影响、生理学影响和运动学影响三个方面.心理学影响包括积极的情感状态、解离(分散)、唤醒调节、心流状态、愉悦、与任务相关的想象、自我对话、降低低强度、中等强度运动过程中的自我疲劳感知等；
生理学影响包括唤醒调节、能量效率、增强恢复速率等；
运动学影响包括运动经济性等.

借助上述理论模型，一大批研究者开展了丰富多样的研究，取得了比较丰富的研究成果.概括来讲，音乐在体育运动前、体育运动中和体育运动后都可以应用，其中体育运动中的音乐应用倍受关注，而体育运动中音乐应用的方式及其效果是研究的重点.应用方式包括异步应用与同步应用，效果主要集中于体育运动者对激励性音乐所产生的心理学、生理学和运动学反应.心理学反应涉及心理唤醒、情绪状态、自我疲劳感知等方面；
生理学反应涉及心率、血乳酸、摄氧量等方面；
运动学反应涉及运动量、运动经济性、运动效率等方面.

2.1 异步应用

异步应用是指将音乐作为体育运动的环境背景，体育运动者并没有有意识地尝试将动作节奏与音乐的节奏或韵律进行同步.音乐在体育运动中异步应用的效果主要体现在心理学和生理学方面.在音乐的异步应用中，节奏被认为是最重要的因素，对不同音乐节奏的偏好可能受到体育运动者生理唤醒水平和运动环境的影响[8].尽管一些研究表明，较慢节奏的音乐可能会提高生理效率、延长运动表现，但体育运动者对快节奏的音乐有更强烈的偏好，但并不是音乐节奏越快越好，较快节奏的音乐最受欢迎，而过慢或过快节奏的音乐则不太受欢迎，呈现出倒U型的特征[9].早期研究一般有这样一个假设，即音乐节奏偏好的区间范围可能与人类的正常静息心率区间范围相似(60～100 bpm),但在体育运动中，这个音乐节奏偏好的区间范围会整体性地上移，体育运动者似乎更偏好中快速的音乐节奏，年轻的体育运动者尤其如此[10].Szabo(1999)在一项针对功率自行车骑行的音乐应用实验研究中发现，随着骑行的进行，逐渐加快音乐的节奏可以产生较好的运动促进作用，逐渐加快音乐节奏可能会在骑行达到顶峰或在骑行的后期阶段提高骑行者的运动表现[11].Szmedra(1998)评估了实验参与者在跑步机跑步(大于70%最大摄氧量强度)时对音乐异步应用的反应，研究表明，音乐异步应用产生了降低心率、收缩压、运动乳酸、去甲肾上腺素和自我疲劳感知等益处，实验组与对照组相比，自我疲劳感知降低了大约10%，原因在于音乐异步应用可能能使实验参与者心理放松，减少肌肉紧张，增加血流量，降低运动肌肉中乳酸生成速率并提高乳酸清除速率[12].但值得注意的是，一旦运动强度接近最大强度水平，音乐异步应用的有益影响似乎就会消失，例如一项应用Wingate测试(30 s最大努力)的无氧运动表现研究显示，音乐异步应用没有产生任何益处，类似的结论在以90%最大摄氧量强度进行的登山跑研究、以次最大强度进行的功率自行车骑行研究中也得到了证实[7].Karageorghis(2011)开展了一项针对运动心率与音乐节奏偏好关系的研究，实验参与者分别进行了40%、60%、75%最大心率强度的跑步机跑步，并给予慢节奏(80 bpm)、中节奏(120 bpm)和快节奏(140 bpm)的音乐刺激，研究结果表明，三种运动强度下的实验参与者均对快节奏和中节奏的音乐表现出明显偏好；
同时发现运动强度与音乐节奏偏好之间存在交互效应，在低强度跑步中更偏好中节奏和快节奏的音乐，在中等强度跑步中更偏好快节奏的音乐；
在接近75%最大心率强度的跑步中应用快节奏的音乐，实验参与者的体验最佳[8].为了进一步探究运动心率与音乐节奏偏好的关系，该研究将不同节奏范围的音乐混合组成中节奏(120～140 bpm)、快节奏(>140 bpm)、中快混合节奏的音乐库，并应用这些音乐库对实验参与者进行干预，在进行音乐偏好评级、内在动机调查和心流状态诊断的基础上，研究发现，中节奏(120～140 bpm)音乐库产生的效果最积极，而中快速节奏混合的音乐库并没有获得预想的最佳效果，在70%～75%最大心率强度的跑步中，实验参与者对音乐节奏的偏好会出现突然的变化，即由更偏好中节奏音乐转变为更偏好快节奏音乐.研究指出，这可能是由于实验参与者此时开始更多依赖无氧途径来供能，这是能够敏锐感知生理压力的时间点.这意味着，当体育运动的生理压力不大时，中节奏(120～140 bpm)音乐可以起到最佳的效果，当体育运动处于接近无氧供能的运动强度时，快节奏的音乐可以起到最佳的效果[8].

有关音乐在体育运动中异步应用的主要研究结论包括：慢节奏的音乐异步应用不太适合体育运动的需求；
体育运动者在中低等强度体育运动中更偏好中节奏和快节奏的音乐，在中低强度运动中异步应用音乐，可以减轻疲劳感、提高运动耐力[13]；
在次最大强度的体育运动中，音乐异步应用可使自我疲劳感知降低约10%，但这一效果在多大程度上受到音乐激励品质的调节仍不清楚；
对音乐异步应用最敏感的指标似乎是体育运动过程中的情绪指标；
在高强度体育运动中，音乐异步应用的影响效益可以忽略不计.

2.2 同步应用

同步应用是指在体育运动中，体育运动者有意识地尝试将动作节奏与音乐节奏进行同步.音乐同步应用在许多体育运动中都有体现，例如花样滑冰、花样游泳、艺术体操、啦啦操、健美操等.因为人类对音乐节奏有一种强烈的反应倾向，因此音乐在体育运动中同步应用是非常具有吸引力的.研究表明，音乐同步应用在许多体育运动中都显示出促进作用，例如功率自行车骑行和健美操等.音乐同步应用也受到商业的青睐，例如很多健身类器材、APP软件都嵌入了音乐同步应用的功能选项.

Anshel(1978)比较了音乐同步应用、音乐异步应用与无音乐应用三种控制条件下的功率自行车骑行表现.研究发现，相对于音乐异步应用和无音乐应用控制条件，音乐同步应用控制条件下产生了更长的骑行距离[14].Hayakawa(2000)比较了音乐同步应用、音乐异步应用和无音乐应用三种控制条件下的健美操课程中的情绪反应.研究发现，相对于音乐异步应用和无音乐应用控制条件，音乐同步应用控制条件下实验参与者的情绪更加积极[15].Bacon(2012)的研究指出，音乐同步应用可以减少体育运动的代谢成本，在以60%最大心率强度进行的功率自行车骑行中，音乐同步应用与音乐异步应用相比，耗氧量减少了7.4%[16].Karageorghis(2009)比较了同步应用激励性音乐、同步应用中性音乐和无音乐应用三种控制条件下的以75%最大心率强度进行的跑步机跑步表现.研究发现，同步应用激励性音乐和同步应用中性音乐的效果基本一致，在前半程跑步中对降低自我疲劳感知都有积极作用，跑步距离都比无音乐应用条件下增加了约14%.这表明，当音乐被同步应用于体育运动中时，音乐的节拍节奏是关键影响因素，至于音乐是否具有激励性并不是至关重要的[17].有关音乐同步应用对无氧耐力表现影响的研究比较少，Simpson(2006)比较了音乐同步应用、音乐异步应用与无音乐应用三种控制条件下的400 m跑步表现，研究发现，三种控制条件下的跑步表现并无差异.因此，音乐同步应用似乎只有助于提升一般体育运动者的有氧耐力表现，并产生积极的心理、生理和机能增进效果，但并未显示出对无氧运动表现有积极影响[18].

有关音乐在体育运动中同步应用的主要研究结论包括：音乐同步应用似乎有助于提升一般体育运动者和运动员的有氧耐力表现，并产生积极的心理、生理和机能促进影响，在中等强度的耐力型体育运动中有助于减少耗氧量，但音乐同步应用对无氧耐力的影响并没有得到体现.

已有的理论模型为研究音乐在体育运动中的应用提供了理论基础.音乐可以以多种不同的方式应用于体育运动.音乐在体育运动中应用的主要益处之一是能够提升情绪，这对优化体育运动中的心理状态和增加体育运动的乐趣性有重要意义.音乐同步应用可以提高运动产出，能促使体育运动者在重复性耐力运动(例如功率自行车骑行或跑步)中运动得更有效率、更加节能.参考音乐在体育运动中应用的理论模型，有助于体育运动者、体育运动指导者更准确地选择音乐、更合理地应用音乐，以便充分发挥音乐对体育运动者可能产生的心理、生理和机能增进影响.在体力活动普遍不足、肥胖症盛行的当代社会，充分发挥音乐在体育运动中应用的积极影响，显然具有重要的现实意义.

然而，由于音乐、体育运动与人的心理、生理的复杂性，有关音乐在体育运动中应用的理论探索和实证研究还有诸多尚未明确和有待证实的方面，譬如大量的研究都集中于探讨音乐节奏的同步和异步运用对体育运动者的影响，而很少涉及理论模型中的其它影响因素，这是未来研究需要特别注意的方面.

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