Dlaczego częstotliwości, które występują w oparciu o zależność logarytmiczną o podstawie dwa, brzmią „tak samo”? [duplikować]

Question

Wiemy, że częstotliwości, które następują po logarytmicznej relacji o podstawie dwa, brzmią jak ten sam ton. Wydaje się, że jest to jedna z podstawowych zasad leżących u podstaw teorii muzyki. Na przykład częstotliwości 220, 440, 880, 1760, ... wszystkie brzmią tym samym tonem: „A”.

f_n = f_0 • 2^n

Po przeszukaniu kilku różnych źródeł teorii muzyki nie znalazłem przekonującego fizycznego lub matematycznego wyjaśnienia tego zjawiska. Wiele źródeł podaje, że ludzki ton postrzegany jest w skali logarytmicznej / wykładniczej lub że fale „układają się” w sposób, który tworzy poczucie „identyczności” między dwiema częstotliwościami.

Z pewnością jest jasne, że ludzie postrzegają tonację w sposób logarytmiczny. Moje pytanie: dlaczego? Musi istnieć fizyczny powód, dla którego ludzie postrzegają częstotliwości, które następują po tak dobrze zdefiniowanej matematycznej zależności, jako mające ten sam ton.

Answer 1

Istnieje wiele artykułów na temat równoważności oktaw. Niektórzy skłaniają się ku wyjaśnieniu kulturowemu, inni (cytując śpiew ptaków) wolą wyjaśnienie fizjologiczne.

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/

Te artykuły wolą wyjaśnienie kulturowe.

Answer 2

Nie wierzę, że istnieje na to przekonujący argument. W rzeczywistości ostatnie badania antropologii kulturowej sugerują, że nasza skłonność do słuchania oktaw jako „tej samej nuty” wynika z kulturowego mycia mózgu. Nie mogę sobie w tej chwili przypomnieć ani zlokalizować artykułu (edytuję, kiedy to zrobię), ale pojawił się niedawno artykuł, w którym przedstawiono dane zebrane podczas wywiadów z ludźmi z jakiegoś rdzennego plemienia, na które kultura zachodnia nie ma wpływu i po prostu nie słyszą oktawy, ponieważ ta sama uwaga. I nie ma ich w rzeczywistości.

Nie jestem pewien, dlaczego to robimy, z wyjątkiem stwierdzenia, że ​​musiało to mieć jakąś ewolucyjną korzyść, jak unikanie błędnej interpretacji wezwań od ludzi, gdy podnoszą głos, czy coś.