There is a pleasant component in music often called the ‘groove’ that compels the body to move. Previous studies have discussed syncopation and microtiming deviations (MTD) as musical factors that can affect the groove experience, with research showing the experience to be the greatest when there is no MTD. However, previous works only focused on the magnitude of the MTDs and did not consider MTD resulting from the interaction of two instruments. In addition, the effect of harmony or chord progression on the groove experience remains unclear, despite most groove-based music including harmony. Moreover, little is known about the neural mechanism of groove experience. The present study investigated how the effect of drum MTDs on the groove experience changes with variously added piano patterns. Particularly, we examined the effect of MTD between two instruments and piano harmony. An additional experiment was conducted to measure the EEG response while groove experience. In the pilot experiment, to investigate the effect of drum MTD on the groove experience, five levels of MTD (- 83.3 ms, - 41.6 ms, 0 ms, + 41.6 ms, + 83.3ms) were given to the second and fourth beats in the drum, then the groove experience of the drum stimuli was evaluated. Consistent with previous research, the less the MTD, the higher the groove experience, and the significant difference of the groove was found when the magnitude of MTD was 83.3 ms. In experiment 1, three levels of MTD (- 83.3 ms, 0 ms, + 83.3ms) were applied to drum and piano. In order to make a difference in MTD patterns between instruments, MTDs were given to every note in the piano, whereas MTDs were given only to second and fourth beats in the drum. In the case of the piano, two different chord progressions (single-chord repetition, four-chord repetition) were used, and the groove experience of 18 stimuli was evaluated. Results showed that the effect of piano MTD on the groove experience changes depending on the drum MTD. Especially, the effect of piano MTDs was more significant when the drum MTD was – 83.3 ms. Furthermore, the wanting to move was highly rated when chord progression exists rather than when a single chord is repeated. This suggests that when two instruments are played, the groove experience is influenced not only by the magnitude of the MTDs, but also by the interaction between MTD of each instrument. It was also found that the repeating pattern of chords enhances the groove experience. In experiment 2, to investigate the neural mechanism of groove experience, the spectral power of EEG responses to three stimuli with different degrees of groove (high, medium, and low) were analyzed. We found that the lower the groove, the lower the alpha band power. Given that the reduced alpha power indicates enhanced brain activity, this result suggests that the low level of groove with high MTD increases brain activity by raising the difficulty of processing.
음악에는 듣는 사람으로 하여금 음악에 맞추어 몸을 움직이게 하는 기분 좋은 요소가 존재하고 이러한 경험은 그루브(Groove)라는 단어로 표현된다. 기존 연구들에서 그루브 경험에 영향을 줄 수 있는 음악적 요인으로 당김음(Syncopation), 미세 시간 차이(Microtiming Deviations, MTD) 등이 논의되어왔다. 그리고 기존 연구 결과, 미세 시간 차이가 없는 정확한 박자일수록 더 강한 그루브를 경험하는 것으로 나타났다. 하지만 기존 연구들은 주로 미세 시간 차이의 크기에만 집중하였다. 또한, 대부분의 그루브 기반 음악이 화성을 포함하고 있음에도 불구하고 그루브 경험에 화성이나 화음 진행이 미치는 영향은 아직 불분명하다. 그리고 그루브 경험의 신경적 기제에 관해서는 아직 알려진 바가 거의 없다. 본 연구에서는 드럼의 미세 시간 차이가 그루브 경험에 미치는 영향이 다양한 피아노 패턴이 추가됨에 따라 어떻게 바뀌는지 탐구하였다. 특히, 드럼과 피아노 사이의 미세 시간 차이와 피아노의 화성이 미치는 영향을 조사하였고, 추가적으로 그루브 경험이 뇌파 반응에 어떻게 반영되는지 알아보았다. 우선 파일럿 실험으로 단일 드럼 리듬 패턴의 MTD가 그루브 경험에 미치는 영향을 알아보기 위해 다섯 종류의 MTD(- 83.3 ms, - 41.6 ms, 0 ms, + 41.6 ms, 83.3 ms)를 드럼의 2박과 4박에 주고 이에 대한 그루브 경험 정도를 평가하게 하였다. 기존 연구 결과와 마찬가지로 MTD가 없는 정확한 박자일수록 더 강한 그루브를 경험하였고, MTD의 크기가 83.3 ms일 때 그루브 경험에 유의미한 차이가 나타나는 것을 확인하였다. 실험 1에서는 드럼과 피아노에 각각 세 종류의 MTD(- 83.3 ms, 0 ms, + 83.3 ms)를 사용하였다. 단 피아노의 경우 모든 음에 MTD를 주었고, 드럼은 2박과 4박에만 MTD를 주어 악기 간 MTD 패턴에 차이를 두었다. 그리고 피아노의 경우 두 종류의 화음 진행(단일 화음 반복, 네 개 화음 반복)을 사용하여 총 18가지 자극을 들려주고 이에 대한 그루브 정도를 평가하게 하였다. 실험 결과, 피아노의 MTD가 그루브 경험에 미치는 영향은 드럼의 MTD에 따라 변화하였고 특히 드럼의 MTD가 - 83.3 ms 일 때 피아노의 MTD 효과가 더 유의미하게 나타났다. 그리고 하나의 코드가 반복될 때보다 코드 진행이 존재할 때 몸을 움직이고 싶은 정도가 더 높게 나타났다. 이러한 결과는 두 개의 악기가 연주될 경우에는 각 악기가 만들어내는 미세 시간 차이의 상호작용이 그루브의 경험에 영향을 미친다는 새로운 증거를 제시한다. 또한 화음의 패턴이 그루브 경험을 증가시킨다는 것을 보여준다. 실험 2에서는 그루브 경험의 신경적 기반을 조사하기 위해 그루브 경험 정도가 다른 세 실험 자극(높음, 중간, 낮음)에 대한 뇌파 반응이 어떻게 달라지는지 주파수 분석을 통해 알아보았다. 그 결과, 그루브 경험 정도가 낮을수록, 알파파가 낮게 나타나는 것을 확인하였다. 알파파의 감소가 뇌 활동을 증가시킨다는 점에서 이러한 결과는 그루브 경험이 낮고 MTD가 많을 때, 정보의 처리가 어려워지며 뇌 활동을 증가시킨다는 것을 보여준다. 본 연구는 행동 실험, 뇌파 반응 실험을 통해 MTD가 그루브에 미치는 영향을 종합적으로 살펴보았다.
