2進数の対数関係に従う周波数が「同じ」ように聞こえるのはなぜですか？[複製]
2進数の対数関係に従う周波数は、同じトーンとして聞こえることがわかっています。これは音楽理論の根底にある基本原理の一つのようです。たとえば、220、440、880、1760、...の周波数はすべて同じトーンとして聞こえます：「A」。
f_n = f_0 • 2^n
いくつかの異なる音楽理論の情報源を検索した後、私はこの現象の説得力のある物理的または数学的説明を見つけられませんでした。多くの情報源は、人間の知覚ピッチを対数/指数スケールで、または2つの周波数の間に「同一性」の感覚を生み出す方法で波が「整列」していると述べています。
人間が対数的にピッチを知覚することは確かに明らかです。私の質問：なぜですか？人間がそのように明確に定義された数学的関係に従う周波数を同じトーンであると知覚する物理的な理由があるに違いありません。
回答
オクターブの同等性に関する論文はたくさんあります。文化的な説明に傾倒する人もいれば、生理学的な説明を好む人もいます（鳥の歌を引用）。
https://www.quantamagazine.org/perceptions-of-musical-octaves-are-learned-not-wired-in-the-brain-20191030/
https://www.researchgate.net/publication/330865079_Octave_equivalence_perception_is_not_linked_to_vocal_mimicry_Budgerigars_fail_standardized_operant_tests_for_octave_equivalence
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5479468/
これらの論文は文化的な説明を好みます。
私はこれについて説得力のある議論があるとは思わない。実際、文化人類学の最近の研究は、オクターブを「同じ音」として聞く傾向は、文化的な洗脳によるものであることを示唆しています。現時点ではその記事を思い出したり見つけたりすることはできませんが（編集するときに編集します）、西洋文化の影響を受けていない先住民族の人々にインタビューしたデータを紹介した最近の記事があり、彼らは単にオクターブを聞いていません。同じメモ。そして、それらは現実ではありません。
人々が声を上げたときに電話を誤解しないなど、進化的な利点があったに違いないと言う以外に、なぜこれを行うのかはわかりません。