实验心理学20101127辅修

实验心理学20101127辅修第1页/共118页听感觉实验第2页/共118页描述波的三个物理维度波的振幅波的频率/波长波的混合情况第3页/共118页声波是弹性媒质中物体振动所引起的纵波在人耳可听范围内的听觉适宜刺激频率范围：16Hz~20000Hz次声波和超声波声波在0度空气中的速度：331.5m/s声压的分贝表示：

0dB=10-5N/m2 A=10

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lg(Pa/P0)第4页/共118页声和光的心理特征比较波的振幅波的频率波的混合声响度音高音色光明度色调饱和度第5页/共118页纯音和复合音每一种声音都有其特殊的波形，有简单和复杂两种形式简单的形式就是纯音纯音只用振幅和频率来描述不同频率和振幅的纯音相混合可以获得一切声音，由这些纯音混合而成的声音称为复合音第6页/共118页乐音和噪音复合音振动波形具有规则及一定周期，产生的声音令人觉得悦耳的，叫做乐音反之，振动的波形不规则，没有周期性特征的，称为噪音白噪音——所有频率上能量相等的噪音粉红噪音褐色噪音第7页/共118页基音和泛音乐音中总有一个振幅最大、频率最低的纯音，这叫做基音乐音中其他纯音叫做泛音，振幅都比基音的振幅小，而频率都比基音高泛音的多少和强度决定了音色第8页/共118页纯音的相互作用共鸣干涉拍音

V=Vh-Vl

差音与和音 差音：频率为两纯音频率整数倍的差 和音：频率为两纯音频率整数倍的和第9页/共118页听觉实验的变量举例自变量 声刺激（振幅、频率、是否纯音、呈现方位、呈现时间等）因变量 被试判断（估计音高或响度值、报告有无感受、确定刺激方位等）控制变量 实验室环境、背景噪音、被试听力、单双耳等第10页/共118页响度量表：Sone利用分段法，调整纯音的响度L=kI0.3Thisprovidesthebasisfortheloudnessscale,measuredinSones.1-kHz@40dB——1Sone1-kHz@50dB——2Sones1-kHz@60dB——4Sones1-kHz@70dB——8Sones第11页/共118页响度量表响度对应的物理属性为振幅，但不完全由振幅决定同样声压级，不同频率的声音，感受到的响度不同；人耳对中等频率（3000Hz左右）声音最敏感Phon量表——1000Hz纯音的dB数Sone量表——1000Hz，40dB纯音的响度定义为1Sone响度判断随时间的变化第12页/共118页等响度曲线以纯音频率为横坐标，以声压级为纵坐标，描出同一响度不同频率的曲线形态上低响度的曲线中间低两头高，但是高响度的曲线较为平坦等响级(phon)——1000Hz纯音的强度级。有同一响度级的声音，主观感受响度相等第13页/共118页响度级和等响度曲线：Phon1-kHz,40dB的响度级被定义为

40phons.任何其他在响度感觉上与之相同的声音，都处于同样的40Phons响度级SonesversusPhons(?)利用响度匹配实验，可以得到等响度曲线第14页/共118页EqualLoudnessContours第15页/共118页LoudnessweightingscalesFiltersareusedinloudnessmeterstocompensateforthechangesinloudnessasafunctionoffrequency:dB(A)=‘A’weighting:40phoncurve(approx.)dB(B)=‘B’weighting:70phoncurve(approx.)dB(C)=‘C’weighting:essentiallyflat-highsoundpressurelevelswithLFpresence.第16页/共118页响度与刺激时间Energyintegrationtime<200msThelongerthetone,thelouder,upto150ms第17页/共118页音高：绝对阈限20Hz–20kHz(inyoung,intacthearingsystems,16kHzinadults)HFthresholdpermanentdecreasedueto:Ototoxicsubstances:aspirin,quinineExpositiontohighlevelsofsoundpressure(>85dBSPL)forlongperiodsoftime第18页/共118页音高：差别阈限TheJNDforpitchisaround0.5%ofthebasefrequencyforHFtonesItisbetterthan0.3%forLFtonesButForfreq>5kHzitis>1%第19页/共118页IntensityeffectsonpitchHighpitchtonestendtobeperceivedhigherwithhighpressure,lowerwithlowpressureLowpitchtonestendtobeperceivedlowerwithhighpressure,higherwithlowpressure第20页/共118页音高的主观感觉：Mel量表Howfarinfrequencydowehavetobeinordertofeelatoneasdoubledinpitch?m=1127ln(1+f/700)f=700[exp(m/1127)-1]Mel-scalingisusedinsignalprocessingtobuildfiltersthatapproximateourpitchperception(MFCC)!!!第21页/共118页音高量表音高对应的物理属性是频率，但又不完全由频率决定同样的频率，不同强度的声音，感受到的音高不同Mel量表——40dB，1000Hz纯音的音高定义为1000Mel等高线（p375）音高的判别时阈第22页/共118页音高判别的时阈第23页/共118页听觉定位实验实验仪器：声笼被试仅凭听觉辨别声刺激的方位双耳时间差双耳相位差双耳强度差定位精度与刺激方位有关，与刺激频率有关第24页/共118页人类听力图由听阈、痛阈确定了人耳在各个频率上的感受范围听力图的曲线簇和等响度曲线的形态类似听觉阈限曲线可以用平均差误法求得 在1000Hz处的阈限值约为0dB第25页/共118页听觉组织第26页/共118页听觉掩蔽纯音对纯音强度大掩蔽效果好低频音的掩蔽效果好对接近掩蔽音频率的掩蔽效果好噪音对纯音掩蔽效果较为对称，高强度时对高频掩蔽效果稍大噪音、纯音对语言300Hz~500Hz的掩蔽音干扰最大第27页/共118页Basicelementsinmasking第28页/共118页410Hz纯音掩蔽效果图

第29页/共118页听觉疲劳和适应暂时阈移和恢复时间有关和引起疲劳的声刺激有关（强度、频率）和疲劳声作用时间有关听觉适应持续声刺激引起感受性下降响度平衡法第30页/共118页从感觉（视觉）到知觉视觉实验关注简单的心理属性，如：明度、颜色、视敏度、视野、闪光融合等视知觉关注复杂、综合的心理属性，和主观经验解释的关系更大大小知觉空间知觉运动知觉视错觉第31页/共118页知觉实验第32页/共118页概念知觉（perception）是在刺激直接作用于感官时产生的；是指对事物的整体的反映；是人类认知活动过程的开端第33页/共118页知觉研究的几大问题自下而上的过程(Bottom-Up)还是自上而下的过程(Top-Down)知觉是先天的还是后天的？知觉的线索知觉的具体过程（模式识别）第34页/共118页知觉的几个属性整体性组成“完型”的倾向恒常性大小常性、明度常性、形状常性理解性例如：对两可图形的解释选择性体现为注意的参与第35页/共118页知觉的整体性含义人在过去经验的基础上把由多种属性构成的事物知觉为一个统一的整体第36页/共118页第37页/共118页第38页/共118页过去经验对知觉整体性的影响——主观轮廓在知觉过程中由于过去的知识经验对当前知觉活动提供了补充信息，把不完整的图形看成是完成图形，由此产生的图形轮廓主观轮廓的可能原因：一是视觉系统的特点，当视野中出现不完整因素时，视觉系统倾向于把它们完整起来，变成比较简单、稳定、正规化的图形；二是由于明度对比产生的。第39页/共118页对知觉整体性的理解整体大于部分之和整体不是各个部分的简单堆积——富有新的意义第40页/共118页不可能图形无法获得整体知觉经验的图形对客体的知觉要融入具体的时空框架：需要整合从不同空间位置以及在不同时刻所获得的信息来形成完整的知觉过程（如：不可能图形）第41页/共118页第42页/共118页第43页/共118页第44页/共118页第45页/共118页第46页/共118页知觉组织格式塔（Gestalt）心理学的贡献接近法则（空间位置）相似法则（颜色、大小、方向）良好图形法则对称、平行、连续、共同变化、封闭同步法则过去经验起码部分地影响着知觉组织证据：两可图的理解第47页/共118页整体性知觉的组织规律接近法则：空间、时间上接近的客体易被知觉为一个整体第48页/共118页相似法则：物理属性（强度、颜色、大小、形状等）相似的客体易被知觉为一个整体第49页/共118页连续法则：具有连续性或共同运动方向等特点的客体易被知觉为同一整体第50页/共118页第51页/共118页封闭法则：人们倾向于将缺损的轮廓加以补充使知觉成为一个完整的封闭图形

第52页/共118页知觉的选择性含义人总是根据当前需要有选择地把外界事物中的一部分作为知觉对象，将它们构成一个整体，使之得到清晰的知觉图形与背景图形：被选择出来的部分，位于最前部的类似客体的区域——知觉的对象背景：用来突出图形的幕布强度较大、色彩鲜明、具有活动性的客体容易被知觉为图形第53页/共118页图形与背景是相对的：可以相互依赖、相互转化

（如：双关图形）双关图形的特点——不稳定性反映了知觉的模糊性：在感觉水平上单一的图像在知觉和辨认水平上可能有多种解释第54页/共118页第55页/共118页第56页/共118页你看到了什么？第57页/共118页你是看到了一张脸，或是一个爱斯基摩人呢？第58页/共118页你看到了一位乐器演奏家或是一位女孩的脸呢？第59页/共118页天使还是魔鬼？第60页/共118页蓝色那一面是在里面的左后方或是外面的左前方呢？第61页/共118页你是看到一个大立方体缺了一角？或是一個小立方体在一个大立方体中呢？第62页/共118页鸭子还是兔子？第63页/共118页达利作品：奴隶市场和消失的伏尔泰半身像第64页/共118页知觉的理解性含义在对现实事物的知觉中，需有以过去经验、知识为基础的理解，以便对知觉的对象作出最佳解释、说明影响因素过去知识经验言语指导：当环境相当复杂，对象的外部标志不明显时，言语指导可唤起人们的知觉经验第65页/共118页第66页/共118页第67页/共118页知觉的恒常性含义知觉系统能在一定范围内保持对客观事物的稳定认识，而不随知觉条件或感觉映象模式的改变而改变意义帮助人们从不断变化的知觉模式中揭示客观环境的稳定性和连续性第68页/共118页亮度恒常性在照明条件改变时，物体的相对明度或亮度保持不变形成原因：由于对物体本身特征的熟悉导致对物体特征作出解释时多依赖个人经验；由于物体本身对光反射率不变第69页/共118页大小恒常性当从不同距离观看同一物体时，物体在网膜上成像的大小有变化，距离远，在网膜上成像小；距离近，成像则大。但实际生活中，人们看到对象大小的变化并不和网膜成像大小的变化相吻合，而总能知觉出其实际大小（如：远处的人）第70页/共118页影响因素物体的熟悉性邻近物体的大小对比第71页/共118页形状恒常性当从不同角度观看物体时，物体在网膜上投影的形状是不断变化的，但知觉到的物体形状并未显示出很大的变化。第72页/共118页第73页/共118页颜色恒常性有颜色物体在色光照明下，其表面颜色并不受色光照明的严重影响，而保持相对不变方向恒常性不论客体在网膜上成像方向如何改变，都能够觉察出客体实际方向的能力（如场依存/场独立）第74页/共118页第75页/共118页错觉含义知觉不能正确地表达外界事物的特性，而出现种种完全不符合刺激本身特征的失真或歪曲意义理论意义：有助于揭示人们正常知觉客观世界的规律现实意义：消除错觉对人类实践活动的不利影响（如飞行错觉）利用错觉为人类服务（如服装、建筑、魔术、装潢等）第76页/共118页不可能图形过去经验在知觉中的解释作用线条错觉缪勒-莱尔、横竖错觉、左氏错觉、赫氏错觉大小错觉形状错觉自然错觉月亮错觉第77页/共118页错觉的种类缪勒—莱耶错觉：箭形错觉第78页/共118页第79页/共118页普根多夫错觉第80页/共118页艾宾浩斯错觉第81页/共118页佐尔纳错觉第82页/共118页海林错觉第83页/共118页第84页/共118页第85页/共118页螺旋错觉第86页/共118页月亮错觉第87页/共118页看起來像是美国总统克林顿和副总统柯尔对不对？

那你就错了...这只是将克林顿总统的脸复制两次，只有发型不同罢了。总统错觉

第88页/共118页知觉恒常性与错觉第89页/共118页第90页/共118页第91页/共118页知觉的全过程环境刺激心理过程辨认/识别知觉组织感觉期望信念持续感觉过程深度组织分析为部分知识记忆语言动机自下而上的加工：数据驱动自上而下的加工：概念驱动第92页/共118页自下而上的加工与经验事实密切相关将外界刺激的具体物理特征转化为抽象表征始于外界感觉信息——数据驱动自上而下的加工包括过去知觉环境的经验、知识、动机和文化背景等说明高级心理过程会影响对事物的理解始于记忆中存储的概念——概念加工基本知觉过程——两种加工过程的适当平衡第93页/共118页第94页/共118页戴项链的少女你看到了什么？第95页/共118页可怜的老妇人你看到了什么？第96页/共118页第97页/共118页假想中的问题：如何确定影响大小、形状恒常性的因素确定自变量背景、深度线索、表面亮度……设计实验任务和因变量匹配选择的正确率？主观估计的数值大小？调整法复制刺激？控制变量第98页/共118页深度知觉直接的（先天）还是间接的（后天）？视崖实验实验因变量的特色？Hudson(1960)对非洲班图人的实验深度（视觉）线索肌肉线索单眼（物理）线索双眼线索（视差）第99页/共118页肌肉线索和单眼线索肌肉线索晶状体调节适应视轴辐合单眼线索遮挡阴影几何透视（直线透视、相对地平线高度、纹理梯度）单眼运动视差第100页/共118页单眼线索之线条透视第101页/共118页单眼线索之线条透视第102页/共118页第103页/共118页第104页/共118页单眼线索之纹理梯度第105页/共118页单眼线索之对象重叠第106页/共118页第107页/共118页单眼线索之