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第05章知觉实验，一，知觉研究的基本变量二，知觉现象的研究三，视觉实验四，听觉实验，听觉实验，引言一，声音特征二，听觉实验中的变量三，听觉两个基本属性四，听觉基本实验，听觉实验：引言，视觉和听觉是人们受到外界刺激的两个主要通道人类生活在一个充满声音的物质世界里，我们几乎总是受到外界的声音刺激。 通过听觉，人们可以得到声音传达的各种信息。 声音会带来噪音等烦恼。 当然，噪音会引起多少烦恼，也取决于声音的性质和听众的主观态度。 在英国举行的现代派露天音乐会上，三百多名听众突然昏迷了。 100多辆救护车赶到现场进行了急救。 诊断的结果是现代派音乐非常刺耳的噪音震惊了听众。 心理学专家说，节奏强烈的摇滚音乐就像毒品一样，产生了某种心理热情，产生了很多人想推东西，打东西，打人的愿望，逐渐成为上瘾，最终破坏了自己的个性。 调查了一些音乐爱好者，发现在经常享受古典音乐的家庭中，人与人的关系很和睦，经常享受浪漫音乐的人，性格开朗，思想活泼，热衷于喧闹的现代音乐的家庭中，成员之间经常吵架。 美国芝特纳医学研究中心证实，疯狂的音响和节奏破坏了心脏和血管正常运动的节奏，对心脏造成了损害。 前联邦德国的时代周刊杂志也报道说，具有尖锐声音和刺激节奏的“滚石乐”和迪斯科音乐，对人的植物神经、判断力、行动产生了很大影响，明显加快了人的脉搏和呼吸速度。 随着时间的推移，会引起血管病变、胃肠溃疡、心肌梗塞、神经障碍、自杀或杀人等身体病态反应。 另外，听觉的产生和听觉是个人对声音的物理特征的响应。 频率为1620000赫兹的机械波是声波。 听觉的适当刺激是声波。 声波是由弹性介质中物体的振动引起的纵波。 空气的振动到达我们的耳朵，就会产生听觉。 视觉和听觉的相似点有听觉刺激声波和视觉刺激电磁波三个主要特征。 相应地，听觉有音高、音量、音色的差异。 具体请参照下表。 另一方面，声音的特征，波频率(物理特征) 音高(心理特征) 响度(心理特征) 音色(心理特征)，声波频率，频率(frequence )是物理量，每秒振动的次数，单位赫兹。 音源的振动频率主要由声音本身的属性决定。 声波的振幅、振幅是声波振动的宽度。 音源的振幅确定从外部施加的力发送的能量。 关于振幅，公认的测量方法是声波压力的测量，可以用声压级、声压级、声音强度级、声音功率级来测量。 声压、声波引起的压力变化以分贝(简称decibel、dB )的量测定，分贝的尺度是-对数的尺度，人感受到的大范围的振幅变化值被压缩到较小的范围。 卡尔索(Corso，1967 )通过许多实验研究指出，人类耳朵能感知到的最强音比其能听到的弱音强约1000亿倍。 当然，最强声音和最弱声音的感知范围存在个人差异，并且个人对各频率的声音的灵敏度也完全不同。 关于分贝量，我们把人类能听到的平均绝对极限值，即1000赫兹附近的压力变化作为分贝基准点，规定此时的压力为0.0002dyne/平方厘米。 20分贝的声音，人的主观感觉相当于距离约3米的柔和声音，其压力是我们能听到的最柔和声音的10倍。平时人们的说话声音约为60分贝水平，这比参考压力大1000倍。 人耳对125130分贝的声压有反应，通过隔壁的列车、雷击和机枪射击时的声压，130分贝的声压让耳朵疼痛。 长时间保持这样高的声压会损害人耳的听力机构，是纺织女丁、爆破工等工业种类的听力灵敏度下降的原因之一。 波浪混合，波浪混合是指混合不同频率和振幅的纯音。 音高、音高是人类对声波频率的主观属性，首先与声波频率有关。 声波的振动频率高的话，我们听到很多声音就高。相反。 振动频率低的话，听起来很低。 心理学把音高的单位定为mel，确定1000mel的音高为1000Hz、声压级(即声音的强度)为40db的声音刺激的主观感觉。 这样，声音的强度不变的情况下，可以对不同频率的声音刺激进行音高判定，搜索音高和频率的关系。 响度、响度是声波振幅的主观属性，由于声波的振幅，振幅越大响度越大。 响度是与声波振幅这一物理量相对应的心理量。 响度主要与声波的振幅有关，但也受到频率的影响。 测量声音响度的国际标准单位是sone，1sone为40dB时能听到的1000赫兹音调的响度。 在频率不变化的情况下，可以获得声压与响度的关系，可以进行进一步搜索频率、振幅与响度的关系的研究。 人的耳朵感受到的音量的大小首先根据声音的强度变化，与声音的强度对数成比例，其次，当频率不同的声音在我们的主观感觉上听起来相同时，所需的强度不同。 混合波、混合波后，根据构成它的各纯音频率的关系，分为乐音和噪音，表现出不同的音色。 乐音具有周期性的振动，给人舒适的感觉。 噪音具有非周期性的特征，噪音不仅使人厌烦，还会引起听觉功能的障碍。 实际上，噪声的振幅、频率、持续时间等因素会影响身心，导致死亡。 但是，噪音也有实用价值，如临床常用混合噪音屏蔽耳朵听力，测量耳朵听力。 这种噪声也称为白噪声(whitenoise )，是由各种频率构成的并且在各分量之间具有相同幅度且没有相位系统关系的非周期性复合声音，白噪声如常光那样耦合所有的频率分量。 二、听觉实验中的变量，1 .变量2 .变量3 .控制变量，1 .变量，声音刺激的类型(特征)声音刺激主要表现在以下几点： (1)声音刺激的稳态性：声音刺激出现时，只要决定振幅、频率(纯音等)，音高、响度就不变(2)辨别性：我们选择自变量的声音刺激，使被实验者用双耳进行方位判定成为可能。 根据声波传导的时间特性和几何学原理，人类可以利用双耳进行方位判别。 (3)控制性：以语音刺激为自变量，主试验能比较严密地进行操作控制。 利用仪器设备保证自变量的稳定性的同时，可以在适当的范围内随意改变自变量。 2 .如何为变量指定任何特定变量的变量，以及如何将该变量用于变量发生所需的各种变化，取决于主要如何指定对应的变量指示符。 首先，主要尝试选择能反映实验目的和要求的指标。 其次，主考试选择的指标在用指导语说明时，必须简洁、简洁、前后，每个被试验者都要有一贯的客观标准。 另外，关于要因变量的客观指标，必须努力能够进行明确的判别和正确的测定。 3、控制变量、听觉实验的控制变量、主要生物变量和操作变量以及设备。生物变量的控制，如受试者的性别、年龄、智能等特征可以通过实验设计的安排来控制，而情绪状况、健康状况等指标在受试者选择时进行适当的筛选，能保证实验结果的可靠性。 在操作变量的控制上，要恰当地运用熟练的实验技术，试着良好地调节实验条件和实验过程。 听觉实验多为室内实验，这对实验环境提出了特殊要求，特别是进行听力测定等实验，必须配备比较无噪音的环境隔音室。 对于装置，可以自由地选择声音刺激的频率和振幅，并且能够保持前后所示的一贯性。 三、听觉两个基本属性： (一)音高(二)响度，(一)音高、音高是听觉的第一属性，是心理量，音高单位是mels，纯音的音高取决于声音振动的频率。 主要介绍音高是如何决定的。 音高尺度的制定可以采用二分法和多分法两种方法。 二分法让被实验者把可变纯音的音高设为标准音高的一半，求出对应的频率。 为了便于音高尺度的制作，一般把40分贝的1000赫兹纯音的音高1000mels指定为基准点。 用二分法计算的话，判断为参照音高减半的乐音为500mels时，与此对应的频率约为558赫兹，判断为参照音高加倍的乐音为2000mels时，与此对应的频率估计为约2100赫兹，求出可听范围整体的音高尺度。 另外，多分法(在此以四分法为例)中，对被实验者赋予一个高频音S1和一个低频音S5，在两者之间呼出三个声音，为了使相邻的两个声音的音高距离相等，设定S1-S2=S2-S3=S3-S4=S4-S5，根据各点的频率以上两种方法制定的尺度基本相同。 (2)响度、响度(或声音强度)是听觉的第二属性，声音量是人耳朵对声音强度反应的主观量，响度的单位是sone。 所谓sone，就是40分贝时1000赫兹的纯音刺激的音量感。 声音的强度可以用声压、声压级和声音的强度、声音的强度级来测量。 以下说明响度是如何确定的，有什么特征。 1 .响度尺度的制定，听觉响度，作为人的听觉经验，不仅与声音刺激的强度有关，与刺激的频度也有关。 如果刺激的频度保持一定，就可以得到随着声音刺激强度的变化而变化的响度尺度sone尺度。 sone尺度的制作方法很多，主要有以下几点：二分法尝试调节可变音，直到响度等于2个连续音响度的中间值。 例如，如果两个相邻响度值为2和4，则调整的变量值为3。 也许法，这个方法是在制定音高尺度时使用的。 被实验者调整了可变音的物理强度，直到听起来相当于标准音的大小的几分之一。 所述过程继续将连续的响度值划分为许多段，直到获得足够的数据以建立主观响度尺度为止。 单耳和双耳平衡法的特征是纯音同时传到双耳，听起来是单耳时音量的1/2倍、1倍或2倍。 因此，如果将单耳听到的可变声音的强度判定为双耳听到的相同频率声音的大小相等，则得到比较自由的判定方法。 单耳和双耳平衡法是二分法和多分法的补充。 2、声音强度的差阈值、心理物理学的次数法可以测定声音强度的差阈值，出现两个声音，让听者判断哪个强。 有人使用该方法直接测定了不同频率的声音可以在不同的感觉级别上区分不同响度所需的压力变化。 3 .等响曲线、等响曲线是连接音量水平相同的各频率的纯音的声压水平的曲线。 如上所述，不同频率的声音的响度不能简单地用声音等级的大小来测量声音的响度。例如，对于两个频率为1000赫兹和100赫兹的声音，声压级都是40分贝，但音量感差异很大，1000赫兹的声音比100赫兹的声音大得多。 为了使两者的音量相同，将100赫兹的声音强度增加11分贝。 因此，为了测量各频率的声音的大小，需要确定响度的级别。 响度级的研究可以通过间接比较的方法进行。 首先选择一定强度的1000赫兹纯音作为标准刺激，频率声音作为比较刺激，听者将比较纯音的强度调节到与标准纯音的音量感相等，就能得到如下图所示的一系列曲线，图中各曲线中各种频率声音的音量感相等，所以称为等响曲线，该等响曲线具体为4