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(免费)西南大学考研实验心理学PPT讲义19.ppt

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资源描述

1、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、声音的特征 二、听觉实验中的变量 三、听觉的二个基本基本属性 四、听觉的基本实验,听觉实验:引言,视觉和听觉是人们接受外界刺激的两个最主要通道。人类生活在充满声音的物质世界里,我们几乎每时每刻都在接受外界的声音刺激。通过听觉,人们可获得由声音所传递的各式各样的信息。声音也给人们带来烦恼,例如噪音。当然,噪音能引起多大的烦恼,既取决于声音的性质,也取决于听者的主观态度。,在英国举行的一次现代派露天音乐会中,有三百多名听众突然得了一种怪病:失去知觉,昏迷不醒。一百多辆救护车飞速赶到现场进

2、行抢救。诊断结果,发现现代派音乐极度刺耳的噪音使听众产生了休克。,心理学专家认为,节奏强烈的摇滚乐象吸毒一样,会产生某种心理激情不口无拘无束感,使许多人产生了推东西、砸东西或者打人的愿望,而且会慢慢上瘾,最后毁掉自己的个性。,有人对一些音乐爱好者作过调查,发现在经常欣赏古典音乐的家庭中,人与人的关系十分融洽和睦;经常欣赏浪漫派音乐的人,性格开朗,思想活跃;而热衷于嘈杂的现代派音乐的家庭里,成员之间经常争吵不休。,美国芝特纳医学研究中心曾对两万名摇摆舞的参加者作过调查,证明疯狂的音响和节奏确能破坏心脏和血管正常运动的节律,使心脏受到损害。原联邦德国的时代周刊也曾报道,那种带有尖锐声响和刺激性节奏

3、的“滚石乐”、迪斯科音乐,对人的植物神经、判断力以及行为都产生很大影响,使人的脉搏跳动和呼吸速度明显加快。时间一久,就会引起身体的病态反应,例如血管病变,肠胃溃疡,心肌梗塞,严重的甚至引起神经错乱,导致自杀或杀人。,听觉的产生,听觉(audition)是个体对声音物理特征的反应。频率为1620000赫的机械波为声波。听觉的适宜刺激是声波。声波是弹性媒质中物体震动所激起的纵波。当空气震动到达我们耳内时,就产生听觉。,视觉和听觉的类同之处,听觉刺激声波和视觉刺激电磁波都有三个主要特征,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。具体见下表。,一、声音的特征,波频率(物理特征)音 高

4、(心理特征) 波振幅(物理特征)响 度(心理特征) 波混合(物理特征)音 色(心理特征),声波频率,频率(frequence)是物理量,指每秒钟振动的次数,单位赫。 声源的振动频率主要决定于声音自身的属性。,声波振幅,振幅是指声波振动的幅度。 声源的振幅确定于外界施加的力传递的能量。 对于振幅,公认的测量方法是对声波的压力的测量,它可用声压、声压级、声强、声强级、声功率级来衡量。,声 压,声波造成的压力变化用分贝(decibel,简称dB)量来测量,分贝量表是种对数量表,它将人所能感受的巨大范围的振幅变化值压缩在较小的范围内 。 卡尔索(Corso,1967)通过多种实验研究指出,人耳所能探测

5、的最强音比其所能听到的最弱音大约强1000亿倍。当然,不同的人对最强音和最弱音的察觉范围存在着个体差异,而且个体对各频率的声音的敏度也不完全相同 。 对于分贝量,我们规定以人类能听到的平均绝对阔限值,即1000赫附近的压力变化为分贝参考点,此时的压力为00002达因平方厘米 。,20分贝的声音,人的主观感觉约相当于三米远处柔和的低语声的声响,其压力为我们能听到的最柔和声音的10倍。平常,人们的讲话声音约为60分贝的水平,这就比参照压力大1000倍。 人耳能对高达125130分贝的声压作出反应,如从身旁经过的火车,响雷或机枪射击时所发出的声压,但130分贝的声压也会使耳产生痛感,若长时间保持这样

6、高的声压水千,人耳的听力机制就会受到损伤,这也就是纺织女丁,爆破工等工种听力敏度下降的一个原因 。,波混合,波混合是指不同频率和振幅的纯音相混合。,音高,音高是人对声波频率的主观属性,它首先和声波频率有关。 声波的振动频率高,我们听大批的声音就高;相反。振动频率低,听起来就低。 在心理学中,规定音高的单位为mel,确定1000mel的音高是1000Hz、声压级(即声音强度)为40db的声音刺激的主观感觉。这样,在声音强度不变的情况下,可以对不同频率的声音刺激进行音高判断,探索音高和频率的关系。,响度,响度是声波振幅的一种主观属性,它是由声波的振幅引起的,振幅越大则响度越大。 响度是与声波振幅这

7、个物理量相对应的心理量。 响度主要与声波的振幅有关,但同样亦受频率的影响。 测量声音响度的的国际标准单位是sone,1sone为40dB时所听到的1000赫的音调的响度。 在频率不变的情况下,我们可以得到声压与响度之间的关系,以便进一步对频率、振幅和响度间的关系进行探索研究。 人耳所感受到的响度大小,首先依声音的强度为转移,与声音强度的对数成正比;其次,不同频率的声音,若在我们主观感觉上听起来一样响,它们所要求的强度是不一样的。,波混合,波混合后,按组成它的各纯音频率之间的不同关系可分为乐音和噪音,表现出不同的音色。 乐音具有周期性的振动,给人以舒适的感觉。 噪音具有非周期性的特征,噪音不仅使

8、人感到厌烦,而且还会引起听觉功能的障碍。事实上,噪音的振幅、频率和持续的时间等因素都能给人造成身心的影响,甚至导致死亡。 但噪音也有它的实用价值,如临床上常用种混合的噪音去掩蔽对侧耳的听力来测量被测耳的听力。这种噪声又称白噪声(white noise),它是由各种频率中组成,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,因为白噪声像常光一样,把全部频率成分都结合在一起。,二、听觉实验中的变量,1.自变量 2.因变量 3.控制变量,1.自变量,声音刺激的类型(特点) 声音刺激能由主试进行良好的操纵,这主要体现在以下几个方面: (1)声音刺激的恒定性:在声音刺激呈现的时候,只要确定了振

9、幅、频率(如纯音),就可以使音高、响度不变,条件均等。 (2)辨别性:我们选用自变量的声音刺激,使被试利用双耳进行方位判断成为可能。因为根据声波传导的时间特性及几何学原理,人类可以利用双耳进行方位辨别。 (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。既可以利用仪器设备保证自变量的恒定性,同时又能在恰当的范围内随意变化自变量。,2.因变量,针对任一确定的自变量,如何确定因变量和利用其变化来产生所需的各种变化,完全在于主试如何确定相应的因变量指标。 首先,主试要挑选能反映实验目的和要求的指标。 其次,主试所挑选的指标在用指导语进行解释时,要言简意赅,前后统,使得任何一名被试能有一

10、致的客观标准。 再次,对于因变量的客观指标,要力求能进行明确的辨别和准确的测量。,3.控制变量,听觉实验的控制变量,主要有机体变量和操作变量以及仪器。 对于机体变量的控制,如被试的性别、年龄、智力等特征,可以通过实验设计的安排来进行控制,而情绪状况、健康状况等指标则可在对被试的选择时进行适当的剔选,以保证实验结果的可靠。 对于操作变量的控制,主试要适当地运用娴熟的实验技术来对实验条件和实验过程进行良好的调节。听觉实验多为室内实验,这就对实验环境提出了一些特殊要求,尤其是进行听力测量等实验,必须具备相对无噪音的环境隔音室。 对于仪器,要能对声音刺激的频率、振幅进行随意选择,且能保持先后呈示的一致

11、性。,三、听觉的二个基本属性,(一)音高 (二)响度,(一)音高,音高是听觉的首要属性,它是一种心理量,音高的单位是mels,纯音的音高依赖于声音振动的频率。下面主要介绍音高是如何确定的。,音高量表的制定,可以采用二分法和多分法两种方法。 二分法是让被试者将一可变纯音的音高调到标准音高的一半,求得相应的频率。 为便于音高量表的建立,一般指定40分贝的1000赫纯音的音高 1000 mels作为参照点。 按照二分法计算,被判断是参照音高减半的乐音为500 mels时,与其相应的频率约558赫,被判断是参照音高加倍的乐音为2000 mels时与其相应的频率约2100赫,以此推测,便可求得整个可听范

12、围的音高量表。,多分法(这里以四分法为例)是给被试者一个高频声S1和一个低频声S5,让他在两者之间调出三个音,使各个相邻两音的音高距离相等,即S1-S2=S2-S3=S3-S4=S4-S5,而求得各点相应的频率值。以上两种方法所制成的量表基本相同。,(二)响度,响度(或音强)是听觉的第二属性,声音响度是人耳对于声音强度反应的主观量,响度单位是sone。一个sone是指40分贝时1000赫的纯音声音刺激的响度感觉。 声音的强度可用声压、声压级与声强、声强级来量度。 下面说明响度是如何确定的以及它有哪些特征。,1.响度量表的制作,听觉的响度,作为人的一种听觉经验,不仅与声音刺激的强度有关,也与刺激

13、的频率有关。当刺激的频率数保持恒定时,便可以得出一个随声音刺激的强度变化而变化的响度量表 sone量表。 sone量表的建立方法很多,主要有以下几种:,二分法,让被试调节一个可变音,直至其响度等于两个连续音响度的中间值。例如,如果相邻两响度值代号为2和4,则调节后的变量值代号应为3。,多分法,这个方法在建立音高量表时已经用过。被试按要求来调一个可变音的物理强度,直至它听起来与标准音响度的几分之一相当。这样的过程持续进行,使连续的响度值分为许多段,直至主试获得足够的数据来建立主观响度量表为止。,单耳和双耳平衡法,这种方法的特点是,一个纯音同时传给双耳听,使其听起来是这个音单独传给单耳听时响度的

14、1/2倍、 1倍或 2倍。因此,如果一个被试对单耳听到的一个可变音的强度判断为双耳听到的相同频率音的响度相等,这样,我们便得到了一种相对自由的判断方法。单耳和双耳平衡法是二分法和多分法的补充。,2.声强的差别阈限,用心理物理学的次数法可以测定声强的差别阈限,即呈现两个声音,让听者判断哪一个较强。有人用此法直接测量了不同频率的声音在各种感觉水平时能区分出不同响度所需要的压力变化。,3.等响曲线,等响曲线是把响度水平相同的各种频率的纯音的声压级连成的曲线。 如前所述,频率不同的声音响度,不能单纯地用声强级大小来衡量声音的响度。 例如对两个频率为1000赫和100赫的声音,声压级虽然都是40分贝,但

15、响度感觉却大不相同,1000赫声音要比100赫的声音响得多。要使两者响度一样,就要把100赫声音的声强级增加 11个分贝。因此需要确定一种响度级来量度各频率声音响度的大小。,对于响度级的研究可采用间接对比的方法进行。先选定一定强度的1000赫纯音作为标准刺激,用频率的声音为比较刺激,由听者调节比较纯音的强度,直至和标准纯音响度感觉相等,于是得出如下图所示的一组曲线,图中每条曲线上各种频率的声音的响度感觉是相等的,所以称为等响曲线,这个等响曲线具体表明了响度级的特征。,4.响度与时间,响度与时间有关,对一个声音的响度进行估计必须要达到一定的持续时间。在这个最短时间值以上时,随着持续时间的增加(减少),响度也会增加(降低)。若一个人要对一个持续时间太长的音进行感知的话,则其响度也会变化。 密拉贝勒和泰钦纳等人对这个问题进行了研究。他们要求被试对一个持续几分钟的音连续进行响度调整。结果表明,对高强度的音,为了要获得同样的主观响度,被试逐渐随时间的加长而增加音强;而对低强度的音,则结果相反:随时间的推移,音的知觉响度不断加大。,

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