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1、1用最小变化法测响度的绝对阈限何晶摘要：本实验使用华东师范大学科教仪器厂生产的听觉实验仪，采用最小变化法，测定了 400HZ 与 2000HZ 纯音响度的绝对阈限。并用假设检验中的相关样本的显著性差异检验的方法检验了期望、习惯、练习、疲劳误差。关键词：纯音 响度 听觉 阈限 最小变化法 上海师范大学 实验心理学导言：本实验为上海师范大学 本科应用心理学专业 实验心理学课程内容 的一部分。本实验为实验心理学课上进行的第一次实验，实验日期为 2009 年 10 月 12 日，周一，上午。感觉是物理刺激作用于感官的结果，有一定的刺激作用于感官就会引起一定的反应。由于不同的刺激在不同的时间、作用在不同
2、的个体会产生不同的感觉，因此物理刺激这个概念并不能很好的表明个体的心理感受。所以需要引入另外一个概念阈限，以区分刺激和刺激所引起的反应。阈限可以分为绝对阈限和差别阈限两类。绝对阈限是指刚刚能够引起反应的那个刺激的大小。统计学上把有 50%的几率能引起被试反应的刺激值定义为绝对阈限，把有 50%几率能引起被试差别感觉的刺激值定义为差别阈限。阈限的研究起于费希纳(Gustav Fechner)，他最初采用了最小变化法、恒定刺激法和平均差误法。最小变化法也叫极限法和系列探查法。他的实验主要有以下特点：在实验中，刺激按递增或者递减两个序列交替呈现，每个系列的刺激强度包括足够大的范围，能够确定从一类反应
3、到另一类反应的瞬间转换点或是阈限位置；各个刺激系列刺激是由小到大或是由大到小的按阶梯式顺序变化的：刺激在阈限以上或者以下一段范围。每次试验要确定 15-20 个检查点，每个点的间距由实验仪器的可能以及所欲确定的感觉通道的性质决定，检查点的距离越小，所测定的结果就越精确。在最小变化法的实验中，绝对阈限可以用以下几种方法来确定。在一系列中，被试报告“有” 、 “无”两个刺激强度的中点，就是这个刺激系列的阈限。就是说在递增系列时，把最后一个“”的刺激强度和第一个“”的刺激强度相加再除以 2；然后再求每个系列的阈限的平均数，这个总平均数便是此次试验测得的听觉阈限。在使用最小变化法测定绝对阈限的时候，常
4、常会出现期望误差和习惯误差。期望误差是指在递增系列中提前报告有和在递减系列中提前报告无的倾向产生的误差。误差随实验情境和被试不同而异，实验中的个体差异明显。2实验目的：通过测定纯音的响度绝对阈限学习如何用最小变化法来测量绝对阈限。方法：被试：每组两名被试，男女各一。材料和仪器：本实验采用华东师范大学科教仪器厂生产的 EP304S 型听觉实验仪。仪器序列号为：20803481。机器附带耳机一副，品牌及型号为：XingQiu EOL-II。程序：1、每组选出两名被试，主试呈现纯音让被试熟悉。2、确定呈现声音刺激的频率。本次试验选择了 400HZ 和 2000HZ 两个项目。3、初步找出被试的阈限范
5、围，在该点以下 7-8 分贝为最低点，以上 7-8 分贝为最高点。分别在 400hz 和 2000hz 两个频率内操作，每个频率 8 个系列。4、主试读指导语：“这是一个听力实验，实验时请你把耳机带好，用右或者左耳听，在整个实验过程中不要换耳朵。每次我喊预备，你就注意听如果你听到了刚才你听的嘟声，就马上报告，接着休息。若在我喊预备 4、5 秒后你还没有听到就向我报告，接着休息。等待我下一次叫预备。这样总共要做 10 多次，请你在每次反应时候标准尽量保持一致，也就是说，只有当你听到的确是嘟声时候才报告。 ”5、主试给出一个弱刺激，从喊预备到开始之间间隔 2 秒。递增和递减序列按照 ABBA BA
6、AB 的顺序排列，临近两个系列的起点强度不能相同，避免形成练习和预期。6、每次测定 4 个系列休息 3 分钟7、换一个频率，重复上述操作8、换一个被试，重复上述操作。9、在实验时，记录员按照中将测得数据记入表格，表格附带在本报告的“结果”一块重。10、在表格最后一行填写每列的阈限数值，阈限数值为在转折线上方一格的分贝数与下方一个分贝数的算术平均数。使用 EXCEL 计算每个表格内所有系列的平均阈限。11、对实验进行误差分析。使用平均数差异的显著性检验中的相关样本、相关系数未知的检验方法。结果：注一：以下实验结果内的误差分析中，如未标注“差异显著” ，均表示没有显著差异。注二：根据实验仪器的说明
7、书所述，由于先今技术在耳机功率转换上存在问题，不同频率的声音以同样的电流强度输出，但最后耳机放出的音量大小会有不同。400HZ 的声音比原来低了 5 分贝，2000HZ 的声音比原来高了 5 分贝。所以，在最后结果上，400HZ 的绝对阈限需要-5db，而 2000HZ 的绝对阈限需要+5db。以下结果内的声音响度数据和最后算得的绝对阈限值均为仪器显示值，未校正。3第一次实验：男被试，400HZdb 54 +53 + +52 + + +51 + + + +50 + + + +49 + + + +48 + + + + +47 + + + + + + +46 + - + - + - + -45 -
8、 - + - + - + -44 - - + - -43 - - - -42 - - -41 - - -40 -阈限值 45.5 46.5 44.5 46.5 43.5 46.5 44.5 46.5总平均值 M=45.5=1.11M =0.39期望与习惯误差分析： di45.5 46.5 -144.5 46.5 -243.5 46.5 -344.5 46.5 -2m=44.5m=46.5s 2d=0.5t=-4.90t(0.05/2)=3.18|t|t (0.05/2)pt (0.05/2)p0.05差异显著m m有期望误差练习与疲劳误差分析：前四 后四 di35.5 37.5 -239.5
9、41.5 -235.5 38.5 -341.5 39.5 2m 前四=38m 后四=39.25s 2d =1.92t=-1.56女被试，2000HZDB 36 +35 + +634 + + +33 + + +32 + + + + +31 + - + + + + + +30 + - + - - + + +29 - - - - - - +28 - - - - - -27 - - - - -26 - - -25 - - -24 - - -23 - -22 -阈限值 29.5 31.5 29.5 30.5 30.5 29.5 29.5 28.5总平均值 M=29.875=0.85M =0.30期望与习
10、惯误差分析： di29.5 31.5 -229.5 30.5 -130.5 29.5 129.5 28.5 1m=29.75m=30s 2d=1.69t=-0.33练习与疲劳误差分析：前四 后四 di29.5 30.5 -131.5 29.5 229.5 29.5 030.5 28.5 2m 前四=30.25m 后四=29.5s 2d=1.30t=1.14总结：男被试 400hz 纯音阈限的总平均值 M 为 45.5db，2000hz 纯音阈限的总平均值 M 为29.125。女被试 400hz 纯音阈限的总平均值 M 为 38.625db，2000hz 纯音阈限的总平均值 M 为29.875。
11、男被试在 400hz 时有显著的期望误差，而女被试也是在同样的 400hz 是有显著的期望误差。第二次实验：第三被试在更换实验时间、设备及场地，并调节设备至最佳状态后，测得 400hz 纯音阈限的总平均值 M 为 20db，2000hz 纯音阈限的总平均值 M 为 23.5。7第三被试，400HZdb 34 +32 +30 + +28 + + + +26 + + + +24 + + + +22 + + + + + +20 + - - - + + - -18 - - + - -16 - - - - -14 - - -12 - -10 -阈限值 19 21 21 21 17 19 21 21总平均
12、数 M=20=1.414 M=0.499期望与习惯误差分析： di19 21 -221 21 019 17 221 21 0m=20m=20s 2d=2t=0练习与疲劳误差分析：前四 后四 di19 17 221 19 221 21 021 21 0m 前四=20.5m 后四=19.5s 2d=1t=1.73第三被试，2000HZdb 34 +32 + + +30 + + + + +28 + + + - (+) + +26 - + + + - (+) + -24 - + + + + - (+) + (-) -22 - + + + - - - -820 - - + - - - -18 - - -
13、 - - -16 - - - - - -14 - - - - -12 - -10 -阈限值 27 21 19 21 23 23 23 25总平均数 M=22.75=2.33 M =0.82期望与习惯误差分析： di27 21 621 19 223 23 023 25 -2m=23.5m=22s 2d=8.75t=0.88练习与疲劳误差分析：前四 后四 di27 23 421 23 -219 23 -421 25 -4m 前四=22m 后四=23.5s 2d=3.28t=-1.43被试三因为实验设备经过调试，更换了北面的房间，更安静，而且被试经过一定练习，然后主试不仅严格按照 ABBA 法排序，
14、还不时在刺激序列中加入干扰刺激，大大降低了期望、习惯、练习误差，所以最后用相关样本的平均数差异检验，检验不出任何误差。讨论：1、用本实验结果说明被试是否有习惯或者期望误差，如果有，是如何影响响度绝对阈限测量的准确性？本次实验在 400hz 项有期望误差。但是期望误差可以被 ABBA 法抵消，所以对绝对阈限测量的准确性影响很小，可以忽略。2、本实验结果说明被试是否有练习或者疲劳现象，如果有，是如何影响响度绝对阈限测定的准确性？无。如果有的话，练习误差可以使实验结果升高，疲劳误差也可以使实验结果升高。3、用本实验的结果说明纯音的听觉阈限是由什么决定的？9主要是由实验仪器和实验室环境决定的。和主试的
15、水平、被试的客观听觉阈限、被试的练习程度也有一定关系。实验者在参加周一的第一次实验室，朝南的实验室窗口斜对桂林路，路上来往车辆甚多，即使关闭窗户，噪音仍然极大，对实验造成了不小的影响。另外，第一次实验中，组内成员均未发现耳机线上连有一个音量调节器，且音量未开到最大，这也在很大程度上影响了结果。所以在第一次实验时阈限非常高。第一个男被试在 400hz 时的绝对阈限竟然高达 45.5hz。而第二日进行的第二次实验，选择了 4 教北面的房间，窗口面对上师大东部校区，噪音大有减轻。且北面的房间是办公室设计，我组成员利用桌子上的隔板将被试的实现与仪器、主试隔开，被试即使用眼角余光也无法看到主试对仪器的操
16、作。且主试根据第一日的经验，在测试中随机加入不在序列内的的干扰刺激，外加ABBABAAB 的排序，让熟知实验程序的被试完全不知道听到了哪个位置，很好地破坏了被试的预期，并在一定程度上阻止了练习、疲劳误差的形成，所以第二次实验完全没有误差。但第二次实验也不是没有问题，在 2000hz 的测试中，被试再次出现了前一日另一组出现的“通关”问题：递减序列中，主试已经将音量调至 0db，但被试仍然报告“有”！后经过数次跟换仪器、耳机和一番分析，我组成员认为造成“通关”现象的主要原因是仪器设计和质量问题。在插上仪器附带的耳机并按下“左声道”或“右声道”按钮后，只要周围环境足够安静，被试完全可以听到耳机通电后的电流声！而 2000hz 的声
