オクターブ錯視

オクターブ錯視

オクターブ錯覚：400 Hz と 800 Hz の 2 つの音程を、250 ミリ秒ごとに交互に両耳に 10 秒間再生する

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オクターブ錯覚は、1973年にダイアナ・ドイチュが発見した聴覚錯覚である。これは、1オクターブ離れた2つの音がステレオヘッドフォンを通して交互に繰り返し再生される（「高-低-高-低」）ときに生じる。同じシーケンスが両耳に同時に再生されるが、右耳が高音を受信すると左耳は低音を受信し、その逆も同様である。2つの交互の音程を聞く代わりに、ほとんどの被験者は、両耳で交互に聞こえる1つの音と同時に、高音と低音のピッチが交互に聞こえるのを聞く。^{[1] [2]}

使用された 2 つの音は、400 Hzと 800 Hzのピッチで 、現代の音程記法で G4 と G5 にほぼ相当します。各音は、耳を切り替える前に 250 ミリ秒間再生されました。音の間にギャップは許されませんでした。したがって、実験中は常に両方の音が聞こえ、一度に高音と低音を知覚する耳だけが繰り返し変化しました。最初のテストの後、ヘッドフォンを逆にして、テストを繰り返しました。

86 人の被験者がテストを受けましたが、音色パターンを正しく認識した人はいませんでした。ほとんどの被験者は、両耳に交互に 1 オクターブずつピッチが変わる単一の音を聞きました。イヤホンを逆にすると、最初に高音を聞いた耳は高音を聞き続け、最初に低音を聞いた耳は低音を聞き続けました。一部の被験者は、両耳に交互に移動する単一の音しか聞きませんでしたが、ピッチは変化しませんでした。または、変化はごくわずかでした。数人の被験者は、片方の耳に 2 つのピッチが交互に聞こえ、もう一方の耳に散発的に 3 番目のピッチが聞こえるなど、さまざまな「複雑な」錯覚を聞きました。

利き手も結果に重要な役割を果たした。右利きの被験者の58%と左利きの被験者の52%は、耳を切り替えると同時にオクターブ間で切り替わる単一の音程を聞いた。残りの被験者のうち、右利きの被験者は左利きの被験者のほぼ3倍が、耳を切り替える音程ではない音程を聞いた。左利きの被験者は高音と低音の定位が異なり、右利きの被験者は両方のテストで高音が右耳に定位しているのを聞く可能性がはるかに高かった。^[2]

ドイチュは、オクターブを交互に繰り返す単一の音が聞こえる場合、この錯覚は 2 つの決定メカニズムの複合的な作用によって生じると提唱しました。まず、音の位置を決定するために、高音を優先します。次に、音の高さを決定するために、利き耳の音が非利き耳の音よりも優先されます。^[3] これは 2 チャネル モデルとして知られており、2 つの別々の「何」と「どこ」の決定メカニズムの作用が組み合わさって錯覚が生じると提唱されています。このモデルはここに示されています。

さらなる実験で、ドイッチは利き手と家族の利き手の背景がオクターブ錯視の知覚に与える影響を調べた。^[4]被験者は250人の学生で、利き手と左利きの親または兄弟がいるかどうかによって分類された。右利きの人は混合利きの人よりも高い音が右側に聞こえる可能性が高く（そして低い音が左側に聞こえる）、混合利きの人は左利きの人よりもその傾向があることがわかった。そして、3つの利き手グループすべてにおいて、右利きの親と兄弟のみを持つ被験者の方が、左利きまたは混合利きの親または兄弟を持つ被験者よりも、高い音が右側に聞こえる傾向が大きかった。

別の実験で、ドイチュとロールは2チャンネルモデルをさらに詳しく調査しました。^[5]彼らは44人の右利きの被験者に400 Hzと800 Hzの音程の繰り返しパターンを聞かせました。今度は右耳に3つの800 Hzの音程と2つの400 Hzの音程が交互に聞こえ、左耳には3つの400 Hzの音程と2つの800 Hzの音程が交互に聞こえました。各連続音の組み合わせの間には250ミリ秒の休止が追加されました。被験者は、高音と低音をいくつ聞いたか、そしてどちらの耳で聞いたかを報告するように求められました。結果は最初の実験と一致していました。

同じモデルに基づくさらなる実験で、ドイチュは被験者に、パターンが「高-低-高-低」タイプか「低-高-低-高」タイプのどちらであるかを報告してもらった。これにより、被験者がどちらの耳で音程を聴いているかが判明した。次に、聞こえない音程の振幅を操作して、その効果を打ち消すために必要な大きさを決定したところ、大きな振幅の差が必要になることがわかった。また、両方の音が同時に存在しない場合、錯覚が破られることも判明した。^{[6] [7]}

さらに別の実験では、ドイチュは高音と低音の相対的な振幅を変化させ、被験者にパターンが「右-左-右-左-」型か「左-右-左-右」型かを尋ねた。これにより、被験者が音を高音と低音のどちらに定位しているかを判定できた。ここでも、効果を打ち消すために大きな振幅の不一致が必要になる場合があることがわかった。^{[8] [9]}

ブランクッチ、パドゥロ、トマシ^[10]は、オクターブ錯視はオクターブに限定されないことから、「ドイチュ錯視」と改名すべきだと主張している。彼らはドイチュのオリジナルに似た実験を行ったが、使用した2つの音の音程は短3度から11度までの範囲であった。音は最初に200ミリ秒間提示され、その後耳を切り替え、再び500ミリ秒間提示された。錯視はすべての音程で複数の人に現れたが、より広い音程で錯視がより頻繁に発生した。

チェンバース、モス、マッティングリーは、この錯覚はハーモニック・フュージョンと両耳性二重聴覚の組み合わせによって引き起こされると考えている。両耳性二重聴覚とは、音程が両耳でわずかに異なって知覚される症状である。 ^[11]少数の被験者を対象とした実験では、ドイチュの被験者に最も一般的に得られた知覚を報告した者はいなかった。この実験で使用された被験者の数は少なく、錯覚の知覚には個人差があるため、これは必ずしも他の研究と矛盾するものではない。著者らはまた、他の人が行った実験では高音と低音が1オクターブ離れて知覚されたかどうかは明らかにされなかったと主張した。したがって、彼らは、利き手と利き耳と音程の位置との関係において、自分たちの結果はドイチュの結果と一致しないと主張した。

これらの批判は、2 つの論文で反論された。Deutsch (2004a) ^{[12] は}、オクターブ錯覚をより明確に記録する新しい手順を使用した。ここでは、音楽訓練を受けた被験者が聞いたものを正確に記録した。実験により、被験者は錯覚を聞くと、両耳でオクターブの違いを認識することが確認された。この結果は、両耳で半音の数分の 1 の差を指す複聴では説明できない。この論文では、Chambers らが問題のある手順を使用したことも記録されている。Deutsch (2004b) ^[13]はさらに別の論文で、 Chambers らが他の音知覚現象と不適切な比較を行っており、Deutsch のモデルを裏付けるいくつかの重要な発見を考慮していないことを示した。さらに、両耳でオクターブの違いが認識されるオクターブ錯覚は、他のいくつかの研究室でも再現されている。例えば、OehlerとReuterは最近、174人の被験者を対象とした研究で利き手との相関関係を再現しました^[14] LamminmakiとHari（2000）^[15]およびLamminmakiら（2012）^[16]はMEG研究において、Deutschの2チャネルモデルに従った神経生理学的レベルでの錯覚の説明を提供しています。

• Deutsch, D. (1987). 「ステレオヘッドフォンのイリュージョン」オーディオマガジン: 36–48。（PDF）。
• Deutsch, D. (1983). 「聴覚錯覚、利き手、空間環境」オーディオエンジニアリング協会誌31 : 607–618.（PDF）。
• Deutsch, D. (2013).音楽におけるグループ化メカニズム D. Deutsch (編) pp. 183–248. doi :10.1016/B978-0-12-381460-9.00006-7. ISBN 9780123814609。 {{cite book}}:|journal=無視されました (ヘルプ) (PDF)。

• ダイアナ・ドイチュのオクターブ・イリュージョンのサイト
• オクターブイリュージョンのオーディオ例