極限法測定幾種頻率的聽覺閾限

1、極限法測定幾種頻率的聽覺閾限- 4 -10120320137宋星云實驗編號： 2013學年 第 1學期 實 驗 名 稱 極限法測定幾種頻率的聽覺閾限專業(yè)年級： 2012級 實驗組別： 實 驗 者： 宋星云 其他成員： 孫煒力 實驗時間： 2013.10 極限法測定幾種頻率的聽覺閾限宋星云（華東師范大學，心理與認知科學學院，上海，200062）摘 要 本實驗使用極限法測定幾種頻率的聽覺閾限，以探究純音聽覺閾限與不同頻率的關系，發(fā)現(xiàn)聽覺閾限值與聲音刺激頻率存在負相關。被試為華東師范大學本科二年級的8名學生。實驗中采用交替地使用遞增和遞減系列，這樣既能抵消習慣誤差，又能抵消期待誤差。通過分析實驗結果

2、發(fā)現(xiàn)聽覺閾限與不同頻率的聲音刺激有關，沒有顯著的個體差異，具有顯著的性別差異。關 鍵 詞 聽覺閾限 期望誤差 習慣誤差 練習誤差 疲勞誤差引言感覺是由物質刺激作用感覺器官而引起的，因此可以用物理量來說明感覺量。如以“剛剛感覺到”的物理刺激量來代表感覺的絕對閾限（簡稱RL），用“剛剛感覺到”有差別的兩個物理量之差來代表感覺的差別閾限（簡稱DL）?！皠倓偢杏X到”是指這種感覺正處在“感覺到”與“感覺不到”的過渡地帶，這樣大小的感覺量可以用有50%的次數(shù)能感覺到、有50%的次數(shù)感覺不到的物理刺激量來表示。傳統(tǒng)心理物理法有三種基本方法。作為心理物理學方法之一的極限法是測定閾限的直接方法，又稱最小變化法、

3、最小可覺刺激或差別法。其特點是刺激按“漸增”和“漸減”兩個序列交替變化組成，且每次變化的數(shù)量是相等的。每一個序列的刺激強度包括足夠大的范圍，能夠確定從一類反應到另一類反應的瞬間轉換點或閾限的位置。因為極限法刺激的兩個序列被試預先知道，也知道每次都有一定強度的刺激出現(xiàn)，因此易產生兩種誤差：一種是在漸增序列中提前報告“有”和在漸減序列中提前報告“無”的傾向所產生的期望誤差；另一種是在漸減序列中堅持報告“有”和在漸增序列中堅持報告“無”的傾向所產生的習慣誤差。漸增序列和鍵鍵序列交替出現(xiàn)，在確定閾限時，求各次結果均值的方法就是為了平衡這一系統(tǒng)誤差（一般稱作“常誤”）。因為極限法的刺激系列反復出現(xiàn)，被試

4、很快就會了解刺激范圍，為了克服定勢的影響，兩個系列的起始點不要相同，要經(jīng)常無規(guī)則的變化才行。為了檢查被試是否有期望或習慣誤差，兩序列的操作順序還要做適當?shù)陌才?。因為在多次的測定過程中，往往會受練習或疲勞的影響而產生不一致的情況。要檢查漸增序列與漸減序列所測結果是否有差別，就要使兩者練習或疲勞影響的程度相等，也就是使兩者在測定順序上機會均等（假設練習或疲勞的作用隨測定次數(shù)的增多而等速變化）。極限法一般交替地使用遞減和遞增系列，這樣既能抵消習慣誤差，又能抵消期待誤差。聲音強度與聲波的振幅相對應，音高則是與聲波的頻率相對應的。但是這種對應關系并不是簡單的直線性的。對不同頻率的純音進行聽覺閾限的測定，

5、可以揭露這種對應關系，而且也是一切與聽覺有關的研究的基礎工作之一。響度絕對閾限是指在某一聲音頻率使我們剛剛感覺到有聲音時的強度。當聲強逐漸增加時，我們會主觀上產生由強到弱的程度不同的響度感覺。聲強和響度二者不同，聲強是聲音的客觀物理量，而響度是聲音的主觀物理量。一般而言，頻率相同的聲音的響度是由強度所決定的，但不同頻率的聲音的響度除了由振動決定之外，也受頻率的影響。當聲音頻率不同時，即使振動強度相同，聽起來響度也不相同。也就是說，頻率不同的聲波，其響度的絕對閾限值是不同的。這是由于聽分析器對各種頻率的聲音感受性不一樣，對于強度相同而頻率不同的聲音，聽起來會覺得響度不同。對響度的最初研究是關于響

6、度級的確定，具體表現(xiàn)為等響度曲線。當心理物理量表法誕生的時候，人們便開始了響度和強度的直接研究，對于響度的這些研究，對于通訊器材的設計、醫(yī)用測聽器的校準和聾癥的診斷等有很大的助益。研究方法被試華東師范大學心理與認知科學學院大二學生8名（其中2男6女），聽力均正常。實驗儀器EP304A聽覺儀 實驗步驟被試者面對儀器坐下，戴上耳機，刺激的呈現(xiàn)是有時從強到弱有時從弱到強，被試分別報告聽到聲音和聽不到聲音。實驗時主試使用200，400，1000，2000，4000（周/秒）六種頻率作為刺激?？梢韵仁褂?000再順序使用2000、400、4000、200Hz。每種頻率都交替進行遞增、遞減各4個系列的測試

7、（共8次）。每次增減（改變）的幅度db都為5分貝。遞減系列從遠超于聽覺閾限的聲音強度開始逐漸衰減分貝，直到被試者聽不見時，記下這時的衰減數(shù)值。遞增系列從遠在閾限以下的聲音強度開始逐漸增加分貝，直到被試者剛剛聽到聲音時，記下這時的衰減數(shù)值。不論是遞增還是遞減系列，主試者必須隨機改變每次測試的起始點為了避免被試疲勞，可組成主被試小組，每完成兩種頻率測試，主試者、被試者輪換一次。主試者應事先準備好兩個人的實驗記錄表格，以便記錄實驗數(shù)據(jù)。結果聽覺閾限的個體差異以不同頻率的聽覺閾限為因變量，不同的被試為自變量進行單因素方差分析，結果發(fā)現(xiàn)不同被試間不存在顯著的差異(F聽覺閾限的性別差異用性別分組，對被試在

8、不同頻率下的聽覺閾限做獨立樣本t檢驗得到tdf=38=-1.872,P=.069達到邊緣顯著。推斷聽覺閾限在性別間存在顯著差異聽覺閾限的頻率差異以聽覺閾限為因變量，頻率為自變量進行單因素方差分析，結果發(fā)現(xiàn)不同頻率間的聽覺閾限存在極其顯著的差異Fdf1=4,df2=35=4.359,P=.006.01以性別為分類繪制聽覺閾限隨頻率變化曲線如圖1所示：圖 SEQ 圖 * ARABIC 1 聽覺閾限隨頻率變化曲線 根據(jù)圖像可知，不論性別，聽覺閾限與頻率間存在負相關。也可求二者的積差相關系數(shù)為-.496，顯著性水平為.001達到極其顯著的水平。討論習慣誤差和期望誤差在極限法實驗中，由于刺激是按一定的順

9、序呈現(xiàn)的，被試在長序列中有繼續(xù)給同一種判斷的傾向，如在下降序列中繼續(xù)說“有”或“是”，在上升序列中繼續(xù)說“無”或“否”，這種被試習慣于前面幾次刺激所引起的感覺叫作習慣誤差。由于習慣誤差在遞增法序列中，即使刺激強度早已超出閾限，被試仍報告感覺不到，這就會使測得閾值偏高。相反，在遞減法序列中，即使刺激強度早已小于閾限，被試仍報告有感覺，這就會使測得的閾值偏低。與習慣誤差相反的是另一種誤差叫期望誤差。它表現(xiàn)為被試在長的序列中給予相反判斷的傾向，期望轉折點的盡快到來。用遞增法測定時，閾值就會偏低；用遞減法測定時，閾值就會偏高。實驗中，采用遞增序列和遞減序列在數(shù)量上保持一致的辦法，來讓習慣誤差和期望誤差

10、盡可能相互抵消。練習誤差和疲勞誤差練習誤差是由于實驗的多次重復，被試逐漸熟悉了實驗情景，對實驗產生了興趣和學習效果，而導致反應速度加快和準確性逐步提高的一種系統(tǒng)誤差。與此相反，由于實驗多次重復，隨著實驗進程而發(fā)展的疲倦或厭煩情緒的影響，而導致被試反應速度減慢和準確性逐步降低的一種系統(tǒng)誤差，稱之為疲勞誤差。隨著時間的進展，練習可能使閾限降低，而疲勞可能使閾限升高。為了平衡練習和疲勞效應的影響，在實驗中，采用抵消平衡設計（即ABBA設計），這樣，即使可以讓練習或疲勞效應平均作用在遞增或遞減序列上。極限法用于本實驗聽覺閾限的測定有什么缺點？如何改進？極限法測定聽覺閾限的理論假設是存在一個分界點,此點之前是絕對聽得到的,此點之后是絕對聽不到的,并且這點至少在一定的時期內是固定不變的。這一假設本身就有欠妥之處。首先,研究表明,從聽到聽不到不是絕對的突變,而是存在一個過渡帶的,即它是一個漸變的過程。而在實驗中要求被試在某一刻報告“聽到”或“聽不到”時,被試可能是從這個過渡帶上選取一個點來報告,但是由于被試無法保證每次都選同一個點,所以,結果會隨機地出現(xiàn)一系列的數(shù)字。其次,在數(shù)據(jù)處理時,只是簡單地進行加減求平均數(shù),這本身就是一個缺陷。倘若把閾限定義為一個區(qū)間,通過被試的報告,根據(jù)統(tǒng)計學原理,就可以找到一定的置信區(qū)間,用區(qū)間來對閾限進行描述,其可靠性必然會有所提高。同時,