第六章 听觉实验(幻灯片).ppt

第一节 听觉实验中的变量 一、听觉的物理刺激和音感 （一）声波及其特征 听觉现象的产生离不开声源，只有当声源获得一定能量后，通过自身的振动，才能把能量通过各种物质媒介(如空气、水等)，以纵波的形式传给人耳，才产生听觉。这种纵波即为声波，也就是听觉刺激。 听觉刺激声波有三个主要特征，即频率、振幅和波形。 与此相应，听觉有音高、响度和音色的区别。 （二）频率和音高 频率是物理量，指每秒振动的次数，单位为Hz。声波的频率高，听到的声音就高；频率低，听到的声音就低，但它们之间并非线性关系。 音高是人对声波频率的主观属性。 人耳接受的声音频率范围为20～20000Hz，40岁以上的成人听力上限会下降到12000Hz左右，而人耳最敏感的声音频率范围为1000—3000Hz。频率是一种物理量，而人对它的感知则是音高。音高主要与声音频率大小有关，但并不完全由频率决定，也取决于声音强度。 在心理学中，音高的单位为美，确定1000美的音高为1000Hz40dB的声音刺激的主观感觉。 这样，在声音强度不变的情况下，便可以对不同频率的声音刺激进行音高判断，并可求出音高和频率间的关系。 （三）振幅和响度 响度是声音振幅的一种主观属性，是由振幅引起，振幅越大，则响度越大。 一般地，频率主要决定于声音自身的属性，而振幅则决定于外界施加的力。 对于振幅，公认的测量方法是对声波的压力测量。 声波造成的压力变化用分贝（dB）量来测量。 对于分贝量，规定以人能听到的平均绝对阈限值，即1000Hz附近的压力变化为0分贝参考点，此时压力为0．002达因／平方厘米。这样，20dB的声音，人的主观感觉约为相当于3米远处柔和低语声的声响。 人讲话声音约为60dB的水平，人耳能对高达125～130dB的声压作出反应，如从身旁经过的火车、响雷或机枪射击时所发出的声压，但130dB的声压会使耳产生痛感，若长时间保持这样高的声压水平，人耳的听力机制就会受到损伤，这就是纺织女工退休后听力敏度下降的一个主要原因。 与振幅这个物理量相对应的心理量是响度。响度是人的一种主观体验，它主要与振幅有关，但也受频率的影响。 响度的国际单位是宋， 1宋为40dB时所听到的1000Hz音调的响度。这样，在频率不变的情况下，就可以得到声压与响度之间的关系。 （四）波形和音色 音色是声波波形的一种主观属性。 纯音：波形呈正弦曲线的声音。 复合音：不同频率和振幅的纯音相混合而成的音。 乐音：具有周期性的振动，给人以舒适的感觉。 噪音：具有非周期性的特征，组成它的纯音频率之间没有整倍数的关系。 白噪音：由各种频率组成，各成分之间具有同样振幅在相位上无系统关系的非周期性复合音。 二、听觉实验中的变量 （一）自变量 听觉定位：听觉的方向定位。声笼法是研究听觉定位的装置。 声笼法：主试将被试双眼蒙住，以去掉视觉线索的作用，然后固定好被试头的位置，防止实验进行中双耳位置的变化。 实验中，将刺激呈现器随机在事先选择好的位置上呈现，让被试进行声音方位的判断，并作相应记录。 不同种类的声音（纯音、嘀嗒声或噪声）刺激和不同呈现位置作为自变量，主试通过控制刺激呈现的位置变化和呈现不同刺激来探寻人类在双盲情况下依据双耳进行声音位置判断的规律。任何一个听觉实验，都离不开声音刺激，声音刺激可以作为自变量，也可以不作为自变量。 声音能由主试进行控制，主要体现在以下几个方面（1）恒定性。在声音呈现时，只要确定了振幅、频率(如纯音)，则可以使它在任一不同刺激方位上的音高、响度不变，条件均等。（2）辨别性。选用自变量的声音刺激，使受试利用双耳进行方位判断成为可能。（3）可控性。对于声音刺激作自变量，主试能较严密地进行操作控制。 自变量的变化主要有两个方面，一为量的变化，如某一声音持续时间的长短；一为质的变化，声音的三个特性中任一个发生变化，就会导致声音刺激的性质发生变化。对于任何一个实验，在自变量确定以后，控制呈现亦是一个至关重要的问题。同一个自变量，不同的呈现方式就有可能导致因变量产生不同的反应，从而使实验结果复杂化。 在确定好自变量以后，声音刺激的呈现位置及其序列会对实验结果产生影响。呈现位置一般选择为00、450 ……以450为间隔的几个位置。倘若在呈现位置选择上不合适(如不对称)，则会使在进行结果分析时产生差错；但若对刺激的呈现序列不科学——不随机化，则受试就会掌握其规律或产生其它错觉，从而使实验失去意义。 （二）因变量 就上述实验而言，实验者根据声音出现在不同的位置点时，被试对声音定位的正误判断进行统计分析，可以得出被试对位于左右方向声音的辨别正确率明显高于前后方向；噪音作自变量时的判断正确率(任何位置)都要高于纯音。 （三）控制变量 控制变量主要有机体变量和操作变量。对于机体变量，如性别、年龄、智力等可通过实验设计进