MMG25 2.02 - Intervall Allg horizontal [p]

*** # Das Intervall *** *Beziehung zweier Tonhöhen zueinander* *** ---  *Begriffsbestimmung (und weiterer Fahrplan)* #### Intervall kann sein: - Horizontal - Vertikal ----  - Horizontal - zwei Töne nacheinander - Nur ein Vergleich von Ton*höhen* - Richtungs- und Abstandsangabe möglich [Oktave horizontal](https://io.op3.eu/Patel_07_E_Oktave_horizontal.mp3) ----  - Vertikal - zwei Töne gleichzeitig - Mischung der Partialtöne - **Emergente** Eigenschaft: **Konsonanz / Dissonanz** - Perzept und zusätzl. psychologische Assoziationen, "Bedeutung" [Oktave vertikal](https://io.op3.eu/Patel_07_F_Oktave_vertikal.mp3) | [Kl.Sekunde](https://io.op3.eu/Patel_07_A_Kleine_Sekunde.mp3) | [Quinte](https://io.op3.eu/Patel_07_B_Quinte.mp3) ---  #### Dissonanz und Konsonanz als **emergente Qualität** Vertikale Tonkombinationen weisen *perzeptuelle Eigenschaften* auf, die keiner der beitragenden Einzeltöne separat mitbringt ---  #### Weitere Unterscheidung Konsonanz/Dissonanz: - **Sensorische/akustische**: Tatsächlich vorhandene physikalische Parameter (Rauhigkeit) - **Kontextuelle**: Ausschließlich aus dem schematischen Strukturzusammenhang - wird vom Hirn konstruiert - muss erlernt werden; kultur- und erfahrungsabhängig ----  #### Intervall kann sein: *NB: Vorsicht: In Papers der Neurowissenschaft und (Musik)psychologie taucht darüber hinaus "interval" nichtmusikalisch auf* - bezeichnet eine zeitliche Dauer - Bsp.: IOI - Inter-Onset-Interval etc. ---  *** # Intervalle - horizontal *** ---  ### Intervalle (horizontal) Zwei aufeinanderfolgende Töne (Pitches): Der zweite ist - anders - höher - eine Quarte höher als der erste. > Diskrimination - Richtung - Intervall ----  #### Das Tritonus-Paradox [Vier Intervallpaare](https://io.op3.eu/tritone1.mp3) #### Rauf oder Runter? ---  *** # Oktaväquivalenz *** ---  #### Oktaväquivalenz Töne im Abstand einer Oktave werden als dasselbe Chroma (pitch class) wahrgenommen - Verdopplung der Frequenz resultiert in einem sich "ähnlich anfühlenden" Ton - [Oktave horizontal](https://io.op3.eu/Patel_07_E_Oktave_horizontal.mp3) | [Oktave vertikal](https://io.op3.eu/Patel_07_F_Oktave_vertikal.mp3) - In allen Kulturen vorhanden - Vokaldimorphismus ----  #### Nachtrag Tonhöhen: Was ist **Chroma**? oder *pitch class* ![Chroma](https://io.op3.eu/ChromaFeatureCmajorScaleScoreAudioColor.png) [comment]: # (Wikipedia the conversion of an audio recording into a chroma representation or chromagram may be performed either by using short-time Fourier transforms in combination with binning strategies or by employing suitable multirate filter banks.[12] Furthermore, the properties of chroma features can be significantly changed by introducing suitable pre- and post-processing steps modifying spectral, temporal, and dynamical aspects.) ---  #### Oktaväquivalenz - scheint eine einzigartige Errungenschaft der Spezies Mensch zu sein - Oktaväquivalenz keine notwendige Konsequenz eines komplexen Klangverarbeitungsapparats - Singvögel haben **keine** Oktaväquivalenz - Affen haben sie möglicherweise, aber es gibt kaum Studien - scheint also eine junge Adaptation zu sein ---- Aktuell! 2019: Keine OÄ beim Singen der Tsimane'? Jacoby Mc Dermott 2019 Universal and Non-universal Features of Musical Pitch Perception Revealed by Singing Universal and Non-universal Features of Musical Pitch Perception Revealed by Singing Nori Jacoby,1,2,9,* Eduardo A. Undurraga,3,4 Malinda J. McPherson,5,6 Joaquı´n Valdes,7 Toma´s Ossando´n,7 and Josh H. McDermott5,6,8,* Musical pitch perception is argued to result from nonmusical biological constraints and thus to have similar characteristics across cultures, but its universality remains unclear. We probed pitch representations in residents of the Bolivian Amazon—the Tsimane’, who live in relative isolation from Western culture—as well as US musicians and non-musicians. Participants sang back tone sequences presented in different frequency ranges. Sung responses of Amazonian and US participants approximately replicated heard intervals on a logarithmic scale, even for tones outside the singing range. Moreover, Amazonian and US reproductions both deteriorated for high-frequency tones even though they were fully audible. But whereas US participants tended to reproduce notes an integer number of octaves above or below the heard tones, Amazonians did not, ignoring the note ‘‘chroma’’ (C, D, etc.). Chroma matching in US participants was more pronounced in US musicians than non-musicians, was not affected by feedback, and was correlated with similarity-based measures of octave equivalence as well as the ability to match the absolute f0 of a stimulus in the singing range. The results suggest the cross-cultural presence of logarithmic scales for pitch, andbiologicalconstraintsonthelimitsofpitch, but indicate that octave equivalence may be culturally contingent, plausibly dependent on pitch representations that develop from experience with particular musical systems. ---  > BTW: Oliver Sacks: Absoluthörer und Synästhetiker sind meist oktaväquivalent - was keine unmittelbare Selbstverständlichkeit ist! ---  *** ## Absolutes und relationales Hören *** ---  #### Absoluthören – *jeder* kann es (mehr oder weniger) Beispiele: - [Telefon (Freizeichen)](https://io.op3.eu/freizeichen.mp3) - Häufig wiederkehrende Töne (Tuning Pitch) - Häufig wiederkehrende Melodien (TV-Experiment) *Siehe auch:* - *Tritonus-Paradox* - *Absolut-/Relativhören bei Tieren* ---  #### Absoluthören – *keiner* kann es (mehr oder weniger) - Manipulationsexperiment mit Absoluthörern (*Hedger et al. 2013*) ![Hedger et al. 2013](https://io.op3.eu/AbsolutePerfectPitchManipulation.png =x800) ---  #### Relatives/Relationales Hören + Bsp.: Transposition von Melodien -> Melodien als ähnlich/gleich wahrgenommen + [Transposition 1](https://io.op3.eu/Patel_01_A_Bsp_Melodie_Transposition_1.mp3) | [Transposition 2](https://io.op3.eu/Patel_01_A_Bsp_Melodie_Transposition_2.mp3) + Wir können das ohne jeglichen mentalen Aufwand + Bsp. für Prozess, der kulturell und historisch stabil ist + entwickelt sich spontan + schon 6 Monate Babies können das ---  #### Schon 6 Monate Babies können das Julie Plantinga & Laurel Trainor (2005) - Studie mit "Überdrußparadigma" - Aufmerksamkeit wird Neuem zugewandt - 7 Tage (3 min/Tag) an eine Melodie gewöhnt - danach gab es zur Auswahl - die gewohnte Melodie - die gewohnte Melodie ±7st - die gewohnte Melodie ±6st - eine neue Melodie - Ergebnis: transponierte Versionen sind für die Babies nicht "neu" ---  ![Plantinga_Trainor_2005_Fig1o](https://io.op3.eu/Plantinga_Trainor_2005_Fig1o.png =x600) ---  #### Melodie = *relatives* Pitch Pattern + Warum können wir das? + Sexueller Dimorphismus? + Sprachliche Pitch-Patterns von sehr verschiedenen Sprechern? ---  #### Also: Warum können wir das? ---  #### Forschungslinie 1: Tierreich - Stewart Hulse &co (1984 & 1985) (Johns Hopkins): **Europäische Stare** - Trainiert, steigende/fallende Tonfolgen zu unterscheiden (Tastenpick bei steigend) - Sobald Stimuli ausserhalb des trainierten Frequenzbereichs -> Was geschieht? | Phase | Stimuli | | -------- | -------- | | Training | [Ja](https://io.op3.eu/Patel_01_B_Hulse_Starlings_Rising.mp3), [Nein](https://io.op3.eu/Patel_01_B_Hulse_Starlings_Falling.mp3), [Ja](https://io.op3.eu/Patel_01_B_Hulse_Starlings_Rising_2.mp3), [Nein](https://io.op3.eu/Patel_01_B_Hulse_Starlings_Falling_2.mp3), [Ja](https://io.op3.eu/Patel_01_B_Hulse_Starlings_Rising_3.mp3), [Nein](https://io.op3.eu/Patel_01_B_Hulse_Starlings_Falling_3.mp3) | | Experiment | [Das?](https://io.op3.eu/Patel_01_B_Hulse_Starlings_TEST_outside_range_Rising.mp3) [Das?](https://io.op3.eu/Patel_01_B_Hulse_Starlings_TEST_outside_range_Falling.mp3) | ---  ![Hulse_1985_Starlings](https://io.op3.eu/Hulse_1985_Starlings.png =x800) ---  ![Hulse_1992_Invariances_2_o](https://io.op3.eu/Hulse_1992_Invariances_2_o.png =x600) ---  #### Forschungslinie 1: Tierreich - Stewart Hulse &co (1984 & 1985) (Johns Hopkins) Europäische Stare - Sobald Stimuli ausserhalb des trainierten Frequenzbereichs -> *Totalversagen* - Generalisierung nicht möglich (Stare sind **Absoluthörer** statt Transponierer bei Klassifizierung) - Auch andere Arten getestet: können es nicht - In anderen Aspekten sind sie übrigens sehr wohl in der Lage, Generalisierung zu betreiben - MacDougall-Shackleton & Hulse 1996: je nach Paradigma nutzen Stare doch beides (absolut und relativ) ---  #### Transponieren Primaten? - Hulse-Design bei Kapuzineraffen: konnten es **auch nicht** - Rhesusaffen können es *eingeschränkt* ---  #### Forschungslinie 2: Neuroimaging: Viele komplexe Kerne entlang der Hörbahn - diese finden sich aber in einer Vielzahl von Spezies - leisten z.B.: - Lokalisation - Integrieren von auditorischer und visueller Info ---  #### Johnsrude, Penhune, Zatorre (2000) Montreal: Studie an Temporallappenpatienten - TL teilweise entfernt wegen Epilepsie, manche rechts, manche links - Zwei-Ton-Diskrimination: Gleich-verschieden → das konnten alle - Höher - tiefer → Das konnten nur die ohne **rechten** TL nicht!!! ⇒ Rechter TL entscheidend für *relatives* Pitch Processing ---  ![](https://hackmd.io/_uploads/Hkw5kuhVq.png =x600) ---  Gehirn: #### Verarbeitung der Tonhöhen**richtung** zweier aufeinanderfolgender Töne: - **rechter** auditorischer Kortex (Temporallappen) ---  ![](https://hackmd.io/_uploads/H10j1_2Vq.png) ---  ### Entscheidend: - Mensch-spezifische Spezialisation (Melodie) eher nicht in (artübergreifenden) Kernen der Hörbahn, sondern im auditorischen Kortex: - Core, Belt, Parabelt - Je weiter man sich vom Core entfernt, desto komplexer wird die Verarbeitung - Bsp: Core Neuron reagiert immer auf eine spezifische Frequenz; - Belt Neuron reagiert immer wenn eine bestimmte Frequenz auf eine andere bestimmte Frequenz folgt. - Höhere einzelne Neuronen eher Feature**kombinationen** als einzelne Features ----  ![CoreBeltParabelt](https://hackmd.io/_uploads/HkgKXhPq7A.png =x800) ----  ![a1-CoreBeltParabeltBare](https://hackmd.io/_uploads/ry5mnDq7A.png =x800) ---  #### Foster & Zatorre (2010) fMRI-Studie zur relativen Pitch Perception - Paare von **Melodien** (nicht Einzelpitches) - Gleich-verschieden? - wobei die Melodien zusätzlich transponiert sein konnten oder nicht ---  ![Foster_Zatorre_2009_Fig1o](https://io.op3.eu/Foster_Zatorre_2009_Fig1o.png =x600) ---  ![Foster_Zatorre_2009_Fig4o](https://io.op3.eu/Foster_Zatorre_2009_Fig4o.png =x1000) ---  #### Foster & Zatorre (2010) fMRI-Studie zur relativen Pitch Perception - Überraschung: Eine Schlüsselregion für Transposition *ausserhalb* des auditorischen Kortex - Rechter **Parietallappen**: Intraparietaler Sulcus ! - normalerweise visuelle **Raumorientierung**, Greifen, Mentale Rotation (!) - Aktivierungsstärke korreliert sogar mit der Leistung im Task (wie gut) ---  ![Foster_Zatorre_2009_Fig6](https://io.op3.eu/Foster_Zatorre_2009_Fig6.png =x1000) ---  #### Und der Zusammenhang? - Ist ein Objekt eine rotierte Version des anderen --- ist eine Melodie eine transponierte Version der anderen? - --> Erkennen von **Identität bei transformierten Zuständen**, die ihre **relationalen Eigenschaften beibehalten** ---  Interessant: Diese Transformationen funktionieren oft nur in "Echtzeit" - Kosslyn, Pionier "Mental Imagery" - Mentale = Motorische Repräsentationen Später (2010) vom Zatorre-Team auch mit anatomischen Messungen bestätigt ---  #### Transposition und relative Tonhöhe *Aufsteigende Hörbahn von unten nach oben* *Plantinga & Trainor 2005, Hulse & Cynx 1985, MacDougall-Shackleton & Hulse 1996, Johnsrude et al. 2000, Foster & Zatorre 2010ab* Neuroanatomie|Leistung|Verbreitung ---|---|--- Intraparietaler Sulcus|Transposition, echtes relatives Hören|Nur Mensch (6 Monate, kulturell und historisch stabil) Rechter TL|Höher-Tiefer|Höhere Primaten Hörkortex: Belt|Gleich-Verschieden (Sequentiell)|Kapuzineraffen, Singvögel (eingeschränkt) Hörkortex: Core|Einzelfrequenz (absolut)|Vögel Hörbahn: Kerne|Lokalisation, multisensorische Integration|Hörende Vertebraten ----  ![CoreBeltParabelt](https://hackmd.io/_uploads/HkgKXhPq7A.png =x800) ----  ![a1-CoreBeltParabeltBare](https://hackmd.io/_uploads/ry5mnDq7A.png =x800) ---  *** ### Nutzung von Intervallen in der Musik *** ---  ### Welche Intervalle bevorzugen wir in Melodien und warum? - Blick in die Häufigkeitsverteilungen in musikalischem Material ---  ![](https://hackmd.io/_uploads/rkQ7edhEc.png =x800) ---  #### Und zum Vergleich: - Blick in die Häufigkeitsverteilungen von "Intervallen" in der Sprachmelodie vieler Sprachen ---  ![](https://hackmd.io/_uploads/BJVge_3Eq.png =x800) ---  Ergo: - Kleine Intervalle bevorzugt! - Es scheint (auch hier) Zusammenhänge zwischen Sprachverarbeitung und Musikverarbeitung zu geben - und damit möglicherweise zwischen Sprach*nutzung* und Musik*nutzung* ---  ### REPRISE: Tritonus-Paradox (Diana Deutsch) [Vier Intervallpaare](https://io.op3.eu/tritone1.mp3) > Individualität und Sprache ----  ![](https://hackmd.io/_uploads/rkxrl_nV9.png =x500) ----  ![](https://hackmd.io/_uploads/HyxHlun45.png =x500) ----  ![](https://hackmd.io/_uploads/r1eHxdnN5.png =x1000) ----  ![](https://hackmd.io/_uploads/rylHeuhNc.png =x1000) ---  ### Tonleiter-Illusion ---  ### Die Tonleiter-Illusion #### *Good Continuation* auch in der Melodiewahrnehmung Strukturelle Erwartung (Kleine Intervalle sind wahrscheinlicher als große) - überstimmt tatsächliche Sinnesinformation - und erzeugt ein erfundenes Perzept. - Hier: Erwartung überstimmt Ortsinformation [Scale Illusion](https://io.op3.eu/scale_illusion.mp3) | [Scale Illusion Separate Channels](https://io.op3.eu/scale_illusion_pan.mp3) ----  ![](https://hackmd.io/_uploads/HkIDe_n4c.png =x900) ---  ### Die Tonleiter-Illusion Kompositorische Nutzung: [Tschaikowski](https://io.op3.eu/tchaikovsky_short.mp3): Symphonie Nr.6 in H-Moll, Op.74 - Pathétique - 4. Finale: Adagio lamentoso - Andante > Warum hat er das gemacht? ----  ![](https://hackmd.io/_uploads/rkvdxu3V5.png =x800) ---  *** ### Invarianzen menschlicher Musikwahrnehmung *** *Hulse, Takeuchi & Braaten* ---  ### Invarianzen 1: Frequenzstruktur Frequenzstruktur|Perzeptuell invariant über ---|--- Pitch (Chroma)|Oktaven Melodie|Tonhöhe (Oktave und Tonart) . |Tempo und Rhythmus Harmonie|Tonhöhe (Oktave und Tonart) . |Akkordbrechungen (Inversion) . |Tempo und Rhythmus Klangfarbe|Tonhöhe, Melodie, Harmonie . |Tempo und Rhythmus ---  ### Invarianzen 2: Intensitätsstruktur (Lautheit) Intensitätsstruktur|Perzeptuell invariant über ---|--- Lautheit (Dynamikverlauf)|Dynamikbereich ---  ### Invarianzen 3: Zeitstruktur Zeitstruktur|Perzeptuell invariant über ---|--- Rhythmus|Tempo Metrum|Tempo Tempo|Primärparameter --- --- *** EoT ***