音楽の周波数の認知に世紀の大発見か　 音楽のピッチに関する研究論文を発表

2026年7月、学際学術情報革命ジャーナルは「音楽のピッチを上げたり下げたりすると音の高さが変化するだけでなく非連続的な印象変化をする性質がある事を示唆する研究　トーンクロマの内観報告による再検討 世紀の大発見である可能性について」の論文をPDFファイルで公開しています。(2026年9月に国立研究開発法人科学技術振興機構J-STAGEで公開予定。)

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専門外の人に説明する為に上記の論文の要旨を説明すると、先行研究で説明されている音名と直接対応する概念のトーンクロマの振る舞いに関して一切検討されていない事から本研究ではその振る舞いに関して検討を行い、内観報告を用いてトーンクロマの正体が周波数固有の音高以外の現象であり、音楽理論や絶対音感の性質、オクターブ等価性や半音差で劇的に印象が変化するという実験的事実により周波数固有の音高以外の現象は五度圏を描き、音楽にピッチを上げたり下げたりすると非連続的に印象変化をする性質があると示しました。更にそれは絶対音感保持の有無に関わらず存在する現象と示唆されました。本研究はその振る舞いが離散スペクトルのような性質を示す事を証明した研究ですがその非連続的な振る舞いは盲点の現象であり外部から観察出来ない内観現象であり如何なる検出器で検出不可能であり、また統計的データ化不可能のため物理学者が数式的に解明する事は不可能と論じます。

つまり音楽の基礎概念の「音の高さ」の面で明らかにされていなかった音名の対応する循環的な概念のトーンクロマの正体が周波数固有の音高以外の現象であり五度圏を描く事を示し、知覚現象として12種類に割り切られている事を証明しました。それが半音差で劇的に印象が変化する音程の認知や協和音や不協和音の認知などの音楽の知覚や認知に関わる重要な概念であり、更に絶対音感保持の有無に関わらず一般的に存在して音楽の印象を決定づけていると示しました。

ここで極めて注意してほしいのは、「周波数固有の音高以外の現象」の認知は「音の高さ」の認知よりも本質的な事です。また周波数固有の音高以外の現象は絶対音感保持の有無に関わらず普遍的に存在する現象ある事が判明しました。更にオクターブ等価性やトーンクロマなどのピッチの循環的側面、絶対音感、ピッチの時間説、ミッシングファンダメンタルなどの音の高さで説明してしまうと摩訶不思議に見える現象は音名と直接対応する音程の厳密認知概念の「周波数固有の音高以外の現象」で置き換えられて説明できてしまうのです。当然、ピッチ知覚研究も「周波数固有の音高以外の現象」に置き換えられるのです。音名と対応する概念の認知の「周波数固有の音高以外の現象」は普遍的に存在する為、ピッチ知覚研究、絶対音感研究、相対音感研究は今後破棄される事になります。そして「周波数固有の音高以外の現象」は通常の精神物理学測定法では測定出来ず内観報告でしか測定出来ないのです。外部から観察出来ない現象のため、直接的な数値ではなく、論文内の理論やデータは間接的な証拠です。これは疑問点から感性などで演繹して新たな測定可能な事実を発見する学際学術情報革命ジャーナルの目論見が成功したことになります。

ここでいう音楽の調性概念は極めて重要です。

周波数固有の音高以外の現象は、

Cの周波数固有の音高以外の現象は261.626Hz周辺とその2のn乗Hz周辺に生じる。(nは整数)

Gの周波数固有の音高以外の現象は391.995Hz周辺とその2のn乗Hz周辺に生じる。(nは整数)

Dの周波数固有の音高以外の現象は293.665Hz周辺とその2のn乗Hz周辺に生じる。(nは整数)

Aの周波数固有の音高以外の現象は440.000Hz周辺とその2のn乗Hz周辺に生じる。(nは整数)

Eの周波数固有の音高以外の現象は329.628Hz周辺とその2のn乗Hz周辺に生じる。(nは整数)

Bの周波数固有の音高以外の現象は493.883Hz周辺とその2のn乗Hz周辺に生じる。(nは整数)

F♯の周波数固有の音高以外の現象は369.994Hz周辺とその2のn乗Hz周辺に生じる。(nは整数)

C♯の周波数固有の音高以外の現象は277.183Hz周辺とその2のn乗Hz周辺に生じる。(nは整数)

G♯の周波数固有の音高以外の現象は415.305Hz周辺とその2のn乗Hz周辺に生じる。(nは整数)

D♯の周波数固有の音高以外の現象は311.127Hz周辺とその2のn乗Hz周辺に生じる。(nは整数)

A♯の周波数固有の音高以外の現象は466.164Hz周辺とその2のn乗Hz周辺に生じる。(nは整数)

Fの周波数固有の音高以外の現象は349.228Hz周辺とその2のn乗Hz周辺に生じる。(nは整数)

そして、周波数固有の音高以外の現象の性質から以下の現象が発生すると予想する。

メロディのキーを半音単位で段階的に変化させると音高の変化と同時に非連続的に印象変化して丁度オクターブ関係で元に戻る性質が現出する。

原曲キーをハ長調と仮定して周波数固有の音高以外の現象が12時の位置にあったとする。

キーを1つ上(変ニ長調)にする(周波数を1.059463倍にする)と周波数固有の音高以外の現象は7時の位置になる。

キーを2つ上(ニ長調)にする(周波数を1.122462倍にする)と周波数固有の音高以外の現象は2時の位置になる。

キーを3つ上(変ホ長調)にする(周波数を1.189267倍にする)と周波数固有の音高以外の現象は9時の位置になる。

キーを4つ上(ホ長調)にする(周波数を1.259921倍にする)と周波数固有の音高以外の現象は4時の位置になる。

キーを5つ上(へ長調)にする(周波数を1.334440倍にする)と周波数固有の音高以外の現象は11時の位置になる。

キーを6つ上(嬰へ長調)にする(周波数を1.414214倍にする)と周波数固有の音高以外の現象は6時の位置になる。

キーを7つ上(ト長調)にする(周波数を1.498307倍にする)と周波数固有の音高以外の現象は1時の位置になる。

キーを8つ上(変イ長調)にする(周波数を1.587401倍にする)と周波数固有の音高以外の現象は8時の位置になる。

キーを9つ上(イ長調)にする(周波数を1.681793倍にする)と周波数固有の音高以外の現象は3時の位置になる。

キーを10つ上(変ロ長調)にする(周波数を1.781797倍にする)と周波数固有の音高以外の現象は10時の位置になる。

キーを11つ上(ロ長調)にする(周波数を1.887749倍にする)と周波数固有の音高以外の現象は5時の位置になる。

キーを12つ上(ハ長調)にする(周波数を2.0倍にする)と周波数固有の音高以外の現象は元の位置に戻る。

ちなみに調性概念は

ハ長調(ド レ ミ ファ ソ ラ シ ド )を半音上げると

変ニ長調(レ♭ ミ♭ ファ ソ♭ ラ♭ シ♭ ド レ♭)

キー+2 ニ長調(レ ミ ファ♯ ソ ラ シ ド♯ レ)

キー+3 変ホ長調(ミ♭ ファ ソ ラ♭ シ♭ ド レ ミ♭)

キー+4 ホ長調 (ミ ファ♯ ソ♯ ラ シ ド♯ レ♯ ミ)

キー+5 ヘ長調(ファ ソ ラ シ♭ ド レ ミ ファ)

キー+6 嬰ヘ長調(ファ♯ ソ♯ ラ♯ シ ド♯ レ♯ ミ♯ ファ♯)

キー+7 ト長調(ソ ラ シ ド レ ミ ファ♯ ソ)

キー+8 変イ長調(ラ♭ シ♭ ド レ♭ ミ♭ ファ ソ ラ♭)

キー+9 イ長調(ラ シ ド♯ レ ミ ファ♯ ソ♯ ラ)

キー+10 変ロ長調(シ♭ ド レ ミ♭ ファ ソ ラ シ♭)

キー+11 ロ長調(シ ド♯ レ♯ ミ ファ♯ ソ♯ ラ♯ シ)

キー+12 ハ長調(ド レ ミ ファ ソ ラ シ ド )

という 性質を持っています。

協和音と不協和音の理由も

・短二度関係では周波数固有の音高以外の現象が時計の5時分離れているから不協和音です。

・マイナーコードに含まれる短三度関係は周波数固有の音高以外の現象が時計の3時分離れているからやや不協和音です。

・メジャーコードに含まれる長三度関係は周波数固有の音高以外の現象が時計の4時分離れているが根音の5倍音に長三度上の周波数固有の音高以外の現象が共通して存在しているから協和音です。

・ディミッシュコードに含まれる増四度関係は音高以外現象が時計の6時分離れているため不協和音です。

・完全五度は周波数固有の音高以外の現象が時計の1時分離れていてかつ根音の3倍音に完全五度の周波数固有の音高以外の現象が共通しているため協和音です。

・オーギュメントコードに含まれる増五度関係は周波数固有の音高以外の現象が時計の4時分離れているが根音の倍音に増五度上の音が含まれておらず更に協和音に重要な完全五度関係の音を外しているため不協和音です。

なぜそれが世紀の大発見(ノーベル物理学賞級の発見)かというと音楽の知覚の基礎に周波数固有の音高以外の現象というものが存在し、以下のような輝線スペクトルのような性質がある事を証明したからです。

前述しましたが外部から観察出来ない現象のため、直接的な数値ではなく、論文内の理論やデータは間接的な証拠です。直接証拠を示す為に全実験刺激を公表しますが、パッヘルベルのカノンを各調性に移調したものを聞いてみましょう。(YouTubeで開きます)chromeの拡張機能のピッチシフターでもchrome内のメロディのピッチをキー-12からキー+12まで0.01半音ごとに変更することが出来ます。以下のYouTube動画のロゴマークは携帯アプリのハヤえもんですがiTunesなどで購入した楽曲をピッチシフト可能です。 極めて重要な定義ですが、調性固有の性格の調性格は周波数固有の音高以外の現象に起因する事が判明しました。非連続的な印象変化する音楽の基本的な心理性質＝調性格なので当然の心理性質と判明しました。

YouTube動画：ピッチシフター機能のデモ

https://www.youtube.com/watch?v=aUYlUyK0qaI

本研究のプレスリリース本文と根拠データを当ジャーナルのホームページ https://joiait.org/press_release.html に掲載されています。

学際学術情報革命ジャーナルは現実に起きている現象から疑問点を持ち、演繹してこれまで知られていなかった裏の性質や重大な事実などを発見して情報発信するジャーナルです。