26. September 2019

Wahrnehmung von Tonhöhen ist kulturell geprägt

Wahrnehmung von Tonhöhen ist kulturell geprägt

Forschungsleiter Nori Jacoby während seiner Studie mit Tsminane in Bolivien (Bild:Josh McDermott).

Ein Forscherteam unter der Leitung von Nori Jacoby vom Max-Planck-Institut für empirische Ästhetik und Josh McDermott vom MIT hat die Tonhöhenwahrnehmung innerhalb der westlichen Kultur untersucht und sie mit jener der Tsimane, einer im bolivianischen Amazonasgebiet lebenden indigenen Bevölkerungsgruppe, verglichen. Dabei entdeckten sie eine kulturübergreifende Ähnlichkeit hinsichtlich der Obergrenze der Tonhöhenwahrnehmung sowie Unterschiede in der Wahrnehmung und dem Verständnis von Oktaven.

Die Komponenten der Tonhöhenwahrnehmung

Das menschliche Ohr kann Töne bis zu einer Höhe von etwa 20 kHz hören, jedoch wird die Wahrnehmung der Tonhöhe bei etwa 4 kHz ungenau. Diese Eigenschaft rührt daher, dass das menschliche Gehirn dazu neigt, Tönen mit niedrigen, nicht aber hohen Frequenzen zu folgen. Die Ursache hierfür könnte einen kulturellen Ursprung haben, da fast alle in der westlichen Musik verbreiteten Instrumente nur Töne bis zu einer Höhe von 4 kHz erzeugen.

Ein wesentliches Merkmal der westlichen Musik ist die Oktav-Äquivalenz, bei der durch eine Oktave getrennte Noten den gleichen Notennamen erhalten (z.B. „C“). Oktaven haben akustische Bezugstöne: Wenn zum Beispiel zwei Saiten die gleiche Spannung haben und eine Saite doppelt so lang ist, erklingt sie eine Oktave tiefer. Ob die Wahrnehmung von Oktaven biologischen Ursprungs ist oder aus der Erfahrung mit westlicher Musik hervorgeht, war bislang jedoch ungeklärt. Frühere Studien untersuchten das Verständnis von Oktaven vor allem innerhalb von durch westliche Musik geprägten Kulturkreisen.

Muster interkultureller Ähnlichkeit und Differenz

Im Rahmen ihrer Studie baten Jacoby und McDermott die Studienteilnehmer, kurze Melodien nachzusingen. Die Melodien bestanden aus hochfrequenten Tönen, weit über dem Gesangsbereich. Obwohl die Musikinstrumente der Tsimane nur eine relativ begrenzte Tonbandbreite haben, fanden die Forscher heraus, dass die Teilnehmer aus der indigenen Gruppe Tonhöhen bis zu etwa 4 kHz sehr gut reproduzieren konnten. Wie bei den westlichen Studienteilnehmern verschlechterte sich auch ihre Wahrnehmung tendenziell über diese Schwelle hinaus, was die Annahme der Forscher stützt, dass die Obergrenze in der Tonhöhenwahrnehmung biologischen Ursprungs ist.

In Bezug auf die Wahrnehmung von Oktaven zeigte sich, dass die Teilnehmer aus westlichen Kulturkreisen – insbesondere solche mit umfangreicher musikalischer Erfahrung – oft eine Note in ihrem Gesangsbereich wiedergaben, die eine Oktave tiefer lag als der Ton, den sie zuvor hörten. Im Gegensatz dazu antworteten die Tsimane mit Tönen, die im Allgemeinen keine Oktav-Beziehung zum vorgegebenen Ton hatten.
 

"Unsere Ergebnisse bestätigen die Hypothese, dass die Wahrnehmung von Okatven kulturell bedingt ist", fasst Jacoby zusammen.


Seine Studie liefert neue Einblicke in die Ursprünge verschiedener Aspekte der musikalischen Tonhöhenwahrnehmung und deutet darauf hin, dass die Tonhöhenwahrnehmung vermutlich komplexer ist als bisher angenommen.
 

Diese Forschung wird von Nori Jacoby, Gruppenleiter am Max-Planck-Institut für empirische Ästhetik, und Josh McDermott, Associate Professor am MIT, geleitet. Weitere Autoren sind Eduardo Undurraga und Tomas Ossandon, beide Assistenzprofessoren an der Päpstlichen Katholischen Universität Chiles; Malinda McPherson, Doktorandin im Harvard/MIT-Programm „Speech and Hearing Bioscience and Technology“; und Joaquin Valdes, Doktorand an der Päpstlichen Katholischen Universität Chiles. Die Forschung wurde von der James S. McDonnell Foundation, dem National Institutes of Health und dem Presidential Scholar in Society and Neuroscience Program der Columbia University finanziert.

 

Originalpublikation: 
Jacoby, N., Undurraga, E. A., McPherson, M. J., Valdés, J., Ossandón, T., & McDermott, J. H. (2019): Universal and Non-universal Features of Musical Pitch Perception Revealed by Singing. Current Biology. Online advance publication. doi: 10.1016/j.cub.2019.08.020


Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Dr. Nori Jacoby