Oktavillusion - Octave illusion
Die Oktav-Illusion ist eine 1973 von Diana Deutsch entdeckte Hör-Illusion . Sie entsteht, wenn zwei Töne, die eine Oktave voneinander entfernt sind, über einen Stereokopfhörer wiederholt abwechselnd („hoch-tief-hoch-tief“) gespielt werden. Dieselbe Sequenz wird beiden Ohren gleichzeitig vorgespielt; wenn jedoch das rechte Ohr den hohen Ton empfängt, empfängt das linke Ohr den tiefen Ton und umgekehrt. Anstatt zwei alternierende Tonhöhen zu hören, hören die meisten Probanden stattdessen einen einzelnen Ton, der zwischen den Ohren wechselt, während seine Tonhöhe gleichzeitig zwischen hoch und tief wechselt.
Erstes Experiment
Die beiden verwendeten Töne wurden mit 400 Hz und 800 Hz gestimmt , was ungefähr G4 und G5 in moderner Tonhöhennotation entspricht. Jeder Ton wurde 250 ms lang gespielt, bevor die Ohren gewechselt wurden. Zwischen den Tönen waren keine Lücken erlaubt. Beide Töne waren also während des Experiments immer vorhanden; nur die Ohren, die den hohen und den tiefen Ton gleichzeitig wahrnehmen, wechselten immer wieder. Nach dem ersten Test wurden die Kopfhörer umgedreht und der Test wiederholt.
Ergebnisse
86 Probanden wurden getestet, und keiner nahm das Tonmuster richtig wahr. Die meisten Probanden hörten einen einzelnen Ton, dessen Tonhöhe um eine Oktave wechselte, wenn er zwischen den Ohren wechselte. Wenn die Ohrhörer umgedreht wurden, hörte das Ohr, das anfänglich den hohen Ton hörte, weiterhin den hohen Ton, und das Ohr, das anfänglich den tiefen Ton hörte, hörte weiterhin den tiefen Ton. Einige Probanden hörten nur einen einzelnen Ton, der sich zwischen den Ohren bewegte, sich jedoch nicht in der Tonhöhe änderte oder sich nur geringfügig änderte. Mehrere Probanden hörten verschiedene "komplexe" Illusionen, wie beispielsweise zwei abwechselnde Tonhöhen in einem Ohr und eine dritte Tonhöhe, die sporadisch im anderen Ohr auftrat.
Auch die Händigkeit spielte bei den Ergebnissen eine wichtige Rolle. 58 % der Rechtshänder und 52 % der Linkshänder hörten eine einzelne Tonhöhe, die zwischen den Oktaven wechselte, wenn sie zwischen den Ohren wechselte. Von den übrigen Probanden hörten fast dreimal so viele Rechtshänder wie Linkshänder einen Ton, der die Ohren wechselte, aber nicht die Tonhöhe. Linkshänder waren in ihrer Lokalisation der hohen und tiefen Töne unterschiedlich, während Rechtshänder bei beiden Tests den hohen Ton viel häufiger am rechten Ohr hörten.
Deutsch schlug vor, dass beim Hören eines einzelnen Tons, der zwischen Oktaven wechselt, diese Illusion aus der kombinierten Wirkung zweier Entscheidungsmechanismen resultiert. Um die Position des Tons zu bestimmen, wird zuerst hohen Tonhöhen der Vorzug gegeben; zweitens, um die Tonhöhe des Tons zu bestimmen, werden Töne im dominanten Ohr den Tönen im nicht dominanten Ohr vorgezogen. Dies ist als Zweikanalmodell bekannt, da vorgeschlagen wird, dass die Operation von zwei getrennten "Was"- und "Wo"-Entscheidungsmechanismen kombiniert wird, um die Illusion zu erzeugen. Das Modell ist hier abgebildet.
Weitere Experimente
In einem weiteren Experiment untersuchte Deutsch den Einfluss von Händigkeit und familiärem Händigkeitshintergrund auf die Wahrnehmung der Oktavillusion. Die Probanden waren 250 Schüler, die sowohl nach ihrer Händigkeit als auch danach eingeteilt wurden, ob sie einen linkshändigen Elternteil oder Geschwister hatten. Es zeigte sich, dass Rechtshänder den hohen Ton rechts (und den tiefen Ton links) eher hörten als Mischhänder und Mischhänder eher als Linkshänder. Und für alle drei Händigkeitsgruppen war die Neigung, den hohen Ton rechts zu hören, bei Probanden mit nur rechtshändigen Eltern und Geschwistern größer als bei Personen mit links- oder gemischthändigen Eltern oder Geschwistern.
In einem anderen Experiment untersuchten Deutsch und Roll das Zweikanalmodell genauer. Sie spielten 44 Rechtshändern ein sich wiederholendes Muster von Tönen mit 400 Hz und 800 Hz. Diesmal erhielt das rechte Ohr drei 800-Hz-Töne im Wechsel mit zwei 400-Hz-Tönen, während das linke Ohr gleichzeitig drei 400-Hz-Töne im Wechsel mit zwei 800-Hz-Tönen hörte. Zwischen jeder aufeinanderfolgenden Tonkombination wurde eine Pause von 250 ms hinzugefügt. Die Probanden wurden gebeten anzugeben, wie viele hohe und wie viele tiefe Töne sie gehört haben und in welchen Ohren sie die Töne gehört haben. Die Ergebnisse stimmten mit dem ursprünglichen Experiment überein.
In weiteren Experimenten, die auf dem gleichen Modell basierten, bat Deutsch die Probanden zu berichten, ob das Muster vom Typ "hoch-tief-hoch-tief" oder "tief-hoch-tief-hoch" sei. Daraus konnte festgestellt werden, welchem Ohr die Versuchsperson für die Tonhöhe folgte. Die Amplitude der ungehörten Tonhöhe wurde dann manipuliert, um zu bestimmen, wie groß sie sein musste, um dem Effekt entgegenzuwirken, und es wurde festgestellt, dass manchmal eine signifikante Amplitudendisparität erforderlich war. Es wurde auch festgestellt, dass, wenn nicht beide Töne gleichzeitig vorhanden waren, die Illusion gebrochen war.
In noch anderen Experimenten variierte Deutsch die relativen Amplituden der hohen und tiefen Töne und fragte die Probanden, ob das Muster vom Typ "rechts-links-rechts-links" oder "links-rechts-links-rechts" sei. Daraus konnte festgestellt werden, ob die Person den Ton auf die hohe oder tiefe Tonlage lokalisierte. Auch hier wurde festgestellt, dass manchmal eine große Amplitudendisparität erforderlich war, um dem Effekt entgegenzuwirken.
"Deutsche Illusion"
Brancucci, Padulo und Tommasi argumentieren, dass die Oktavillusion in "Deutsch-Illusion" umbenannt werden sollte, da sich die Illusion nach ihren Erkenntnissen nicht auf die Oktave beschränkt. Sie führten ein Experiment durch, das dem Original von Deutsch ähnelte, außer dass die beiden Töne, die verwendet wurden, im Intervall von einer kleinen Terz bis zu einer elften reichten . Die Töne wurden zunächst 200 ms lang präsentiert, bevor die Ohren gewechselt wurden, dann noch einmal 500 ms. Während die Illusion für mehrere Personen in allen Intervallen vorhanden war, trat die Illusion bei größeren Intervallen häufiger auf.
Kritik und Widerlegung
Chambers, Moss und Mattingley glauben, dass die Illusion durch eine Kombination aus harmonischer Verschmelzung und binauraler Diplacusis verursacht wird , einem Zustand, bei dem eine Tonhöhe zwischen den Ohren leicht unterschiedlich wahrgenommen wird. In Experimenten mit wenigen Probanden berichtete keiner über die Wahrnehmung, die Deutschs Probanden am häufigsten erhielten. Dies steht nicht unbedingt im Widerspruch zu anderen Studien, da die Anzahl der in diesem Experiment verwendeten Probanden gering war und es individuelle Unterschiede in der Wahrnehmung der Illusion gibt. Die Autoren argumentierten auch, dass von anderen durchgeführte Experimente nicht klarstellten, ob der hohe Ton und der tiefe Ton als eine Oktave auseinander wahrgenommen wurden. Sie behaupteten daher, dass ihre Ergebnisse nicht mit denen von Deutsch in Bezug auf Handdominanz und Ohrdominanz im Vergleich zur Lage der Tonhöhe übereinstimmten.
Diese Kritik wurde in zwei Artikeln widerlegt. Deutsch (2004a) verwendete ein neues Verfahren, das eine explizitere Dokumentation der Oktavillusion lieferte; hier notierten musikalisch geschulte Probanden genau das, was sie gehört hatten. Das Experiment bestätigte, dass die Probanden beim Hören der Illusion einen Oktavunterschied zwischen den Ohren wahrnehmen. Dieses Ergebnis kann nicht durch Diplacusis erklärt werden, die sich auf einen Unterschied von einem Bruchteil eines Halbtons zwischen den Ohren bezieht. Der Artikel dokumentierte auch, dass Chambers et al. problematische Verfahren verwendet. In einem weiteren Artikel zeigte Deutsch (2004b), dass Chambers et al. unangemessene Vergleiche mit anderen Phänomenen der Schallwahrnehmung an und versäumte es, mehrere Schlüsselergebnisse zu berücksichtigen, die Deutschs Modell stützen. Darüber hinaus wurde die Oktavillusion, bei der ein Oktavunterschied zwischen den Ohren wahrgenommen wird, in mehreren anderen Labors nachgebildet. Beispielsweise haben Oehler und Reuter kürzlich das Händigkeitskorrelat in einer Studie mit 174 Probanden Lamminmaki und Hari (2000) und Lamminmaki et al. (2012) in MEG-Studien liefern eine Erklärung für die Illusion auf neurophysiologischer Ebene, die dem Zweikanalmodell von Deutsch entspricht.
Verweise
Weiterlesen
- Deutsch, D. (1987). "Illusionen für Stereo-Kopfhörer". Audio-Magazin : 36–48.( PDF-Datei ).
- Deutsch, D. (1983). "Akustische Illusionen, Händigkeit und die räumliche Umgebung". Zeitschrift der Audio Engineering Society . 31 : 607–618.( PDF-Datei ).
- Deutsch, D. (2013). Gruppierungsmechanismen in der Musik In D. Deutsch (Hrsg.) . Die Psychologie der Musik, 3. Auflage . S. 183–248. doi : 10.1016/B978-0-12-381460-9.00006-7 . ISBN 9780123814609.( PDF-Datei ).