6.14: 지각 임계값을 찾기 위한 계단 절차

1. 자극 및 장비

1. 이 실험에는 기본 실험 소프트웨어가 있는 컴퓨터와 헤드폰 세트및 비교적 조용한 테스트룸이 필요합니다(방음이 필요하지 않음).
2. 실험에서 자극은 1 kHz, 2 kHz, 3 kHz, 4 kHz, 5 kHz 및 6 kHz의 주파수로 톤이 될 것입니다. 인간의 청력은 이 주파수 범위 내에서 가장 좋습니다.
3. 실험 과정에서, 톤의 부피는 각각 6주파수에서 최소한의 인식량을 측정하기 위해 실험 설계의 맥락에서 분명할 것으로, 1~40dB범위에서 적응적으로 변화될 것이다.

2. 디자인

1. 실험에는 6개의 주파수 각각에 대해 하나씩 6개의 블록이 포함됩니다. 이는 모든 주파수에서 인간의 임계값이 동일하지 않기 때문입니다. 즉, 임계값은 6개의 주파수 각각에 대해 독립적으로 측정됩니다. 따라서 다음 설계는 6개의 테스트 프로그램을 생성합니다.
2. 각 시험 중에 지정된 주파수를 제시하도록 실험을 프로그래밍합니다.
   1. 각 시험에서 참가자의 임무는 그녀가 제시 된 톤을 들었는지 여부를보고하는 것입니다. 'Y' 키를 사용하여 '예' 응답을 나타내고 'N' 키는 '아니오' 응답을 나타냅니다.
   2. 실험은 항상 참가자가 인식하지 말아야 할 매우 낮은 볼륨 톤 으로 시작됩니다. 2dB의 볼륨을 가지고 첫 번째 톤을 프로그램 200 ms에 대한 재생.
   3. '예' 응답이 생성될 때마다 다음 시험의 볼륨이 한 단계 낮아지고 '아니오' 응답이 생성될 때마다 한 단계 씩 증가합니다. 따라서 도 1에도시된 바와 같이 실험 설계를 플로우 차트로 시각화할 수 있다. 톤은 항상 각각 200 ms의 기간 동안 재생됩니다.
   4. 실험에 30개의 예심을 포함하십시오.
   5. 참가자가 시각적으로 참여하도록 하려면 각 톤이 재생된 후 화면에 '예 또는 아니오?'라는 단어를 표시합니다.
   6. 이와 같은 6개의 실험 프로그램을 생성하며, 하나는 1~6kHz 사이의 6개의 주파수각각에 대해 하나씩 생성합니다.
   7. 프로그램이 각 평가판에 제시된 톤의 볼륨과 참가자가 제공한 응답을 출력해야 합니다.

그림 1. 청각 계단 절차를 이용한 실험 설계를 위한 플로우 차트입니다. 첫 번째 시험은 항상 2 dB의 들리지 않는 볼륨에서 연주 톤을 포함한다. 참가자는 이러한 톤을 감지해서는 안 되므로 '아니오' 응답이 주어지고 다음 시험의 볼륨이 1dB(3dB로 증가)됩니다. 두 번째 지시에 따른 모든 평가판(포함 및 포함)은 참가자가 '예' 응답을 제공하는 경우 다음 평가판의 볼륨을 1dB로 줄입니다. 그리고 '아니오' 응답이 제공되면 다음 시험의 볼륨이 1dB증가합니다. 실험에는 주파수당 30개의 임상시험이 포함됩니다.

3. 절차

1. 하나는 쉽게 그 또는 자신을 테스트 할 수 있습니다.
2. 참가자가 헤드폰을 착용하기 전에 다음과 같이 지침을 설명하십시오.
   1. "이 실험은 청각 임계값, 당신이 인식 할 수있는 가장 부드러운 또는 조용한 사운드를 측정하도록 설계되었습니다. 각 평가판에서 컴퓨터는 헤드폰을 통해 톤을 재생하며, 톤을 들으면 'Y' 키를 누르거나 그렇지 않은 경우 'N' 키를 누르는 것만 있으면 됩니다. 'N' 키를 누르는 것은 괜찮습니다. 일부 톤은 매우 부드러울 것이고, 우리는 당신이 항상 들을 것으로 기대하지 않습니다. 그냥 정직하게 대답하고 최선을 다하십시오. 실험에는 각각 30개의 시험이 있는 6개의 블록이 포함됩니다. 6개의 블록 은 모두 중간 휴식 시간을 포함하여 약 10 분 밖에 걸리지 않습니다."
3. 참가자가 준비되면 첫 번째 프로그램인 1kHz 톤을 시작합니다.
4. 참가자가 프로그램을 완료하는 동안 룸을 떠날 수 있습니다. 가능한 경우 도어를 닫아 외부 소음을 최소화합니다.
5. 첫 번째 실험이 완료된 후 참가자에게 질문이 있는지 물어보십시오. 그녀가 1-2 분 동안 휴식을 취하자,이 시간 동안 헤드폰을 제거.
6. 이제 2 kHz 톤에 대한 프로그램을 실행합니다.
7. 그리고 6개의 톤이 모두 테스트될 때까지 3.4-3.6을 반복합니다.

4. 결과 분석

1. 결과를 분석하려면 6개의 실험 각각에 대해 별도의 테이블을 만듭니다.
2. 테이블은 실험 프로그램의 원시 출력입니다. 평가판 번호, 제시된 톤의 볼륨 및 참가자가 제공한 응답을 포함해야 합니다. 그림 2는 1kHz의 톤으로 처음 10번의 시험에서 테이블의 일부가 어떻게 보일지 보여줍니다.

그림 2. 청각 계단 실험에서 필요한 출력을 포함하는 테이블의 샘플입니다. 보고된 데이터는 단일 주체(제목 #1 레이블)와 단일 주파수(1000Hz)에 대한 것입니다. 테이블에는 평가판 번호, 해당 평가판에 제시된 톤 볼륨(dB) 및 참가자가 제공한 응답의 세 가지 열이 포함됩니다.

3. 프로그램이 제대로 작동하는지 확인하십시오 -즉,'예'응답이 볼륨의 감소로 이어졌고 응답이 없을 경우 볼륨이 증가하지 않습니다.
4. 이제 그래프 만들기: X축은 평가판 번호여야 하며 Y축은 해당 평가판에 제시된 톤의 볼륨을 플롯해야 합니다. 그림 3은 예를 보여 주다.

그림 3. 단일 참가자와 단일 톤으로 결과를 샘플링합니다. 그래프는 30개의 시험 각각에 대한 평가판 번호의 함수로서 dB에서 재생된 톤의 볼륨을 플롯합니다. 주요 패턴은 참가자가 처음 몇 번의 시험에서 어떤 톤도 들을 수 없다는 것입니다. 그 시점에서 참가자는 '아니오'와 '예'응답 사이를 오가며 연구원이 먼저 소리가 감지가능한 장소를 식별할 수 있게 합니다.

5. 각 톤에 대해 이와 같은 그래프를 생성합니다.
6. 이제 각 톤에 대한 실험의 마지막 10 번의 시험 중에 연주 된 볼륨을 함께 평균합니다. 얻은 값을 '볼륨 임계값'이라고 합니다.
7. 도 4는 피치 함수로서 볼륨 임계값의 예입니다.

지각 심리학의 한 분야 인 정신 물리학은 자극의 실제를 지각 된 강도와 비교하여 관련시키는 것과 관련이 있습니다.

실제 수준과 마찬가지로 지각 수준도 측정할 수 있습니다: 관찰하기 위해 빛이 얼마나 밝아야 하는지, 또는 소리가 들리기 위해 얼마나 부드러워야 하는지.

예를 들어, 저녁 식사가 제공되기를 기다리는 사람은 계단 아래에 있으면 저녁 식사가 준비되었다는 소식을 듣지 못할 수 있습니다. 그들은 어떤 것을 듣기 전에 몇 걸음을 더 올라가야 하며, 소리를 해석하기 위해 몇 걸음을 더 올라가야 할 수도 있습니다.

이 동적 조정은 계단 절차의 기본 개념이며, 여기서 최소 통지 강도는 자극의 양을 높이거나 낮춤으로써 안정적으로 결정될 수 있습니다.

이 비디오는 계단 절차를 설계하고 구현하는 방법, 특히 음색을 인식하는 데 필요한 최소 볼륨인 청각 임계값을 측정하는 방법을 보여줍니다.

이 실험에서는 헤드폰을 통해 6개의 서로 다른 주파수 또는 음높이(1?6kHz)로 톤이 표시되며, 모두 인간의 가청 범위 내에 있습니다.

임계값이 모든 주파수에서 동일하지 않다는 점을 감안할 때 6개의 블록을 사용하여 각 블록을 독립적으로 테스트합니다. 각 블록에서 주파수는 2?40dB 범위의 볼륨에서 200ms 동안 간략하게 표시됩니다.

첫 번째 톤은 참가자가 인식해서는 안 되는 수준인 2dB의 가장 낮은 볼륨으로 재생됩니다. 이 경우 다음 시도의 볼륨이 1dB 씩 증가합니다.

반면에 눈에 띄면 볼륨이 1 개 줄어 듭니다. 이 절차는 30번의 시도에 걸쳐 반복되어 계단과 같은 볼륨 변화를 초래합니다.

종속 변수는 참가자입니까? 그들이 어조를 들었든 듣지 못했든 대답. 그런 다음 이 정보를 부피 강도 데이터와 결합하여 각 주파수에서 지각 부피 임계값을 결정합니다.

실험을 시작하려면 실험실에서 참가자를 맞이하고 컴퓨터 앞에 편안하게 앉게 합니다. 작업 지침 설명: 각 시도에서 컴퓨터는 헤드폰을 통해 신호음을 재생한 후 신호음을 들었을 경우 'Y' 키를 누르고, 신호음을 듣지 못하면 'N' 키를 누르라는 메시지가 표시됩니다.

참가자가 헤드폰을 착용하고 1kHz 톤과 관련된 시도를 시작하도록 허용합니다. 그런 다음 방을 나갑니다.

6개의 주파수 중 첫 번째 블록이 완료되면 방으로 돌아가 참가자에게 헤드폰을 제거하도록 요청합니다. 그들이 궁금해할 수 있는 모든 질문에 답하고 2분 동안 휴식을 취하십시오.

시간이 다 되면 참가자가 헤드폰을 다시 착용하고 다음 톤과 관련된 시도를 시작하도록 합니다. 6가지 톤이 모두 테스트될 때까지 단계를 반복합니다.

결과를 분석하려면 테스트된 각 톤에 대해 별도의 데이터 테이블을 생성하고 평가판 번호, 볼륨 수준 및 참가자의 응답에 대한 열을 생성합니다.

처음 몇 번의 시도 동안, 처음에는 신호음이 들리지 않았음을 나타내는 일련의 아니오로 응답했는지 확인하고, 이는 청각 임계값에 도달할 때까지 볼륨을 높이도록 유도했어야 합니다.

확인 후 여기에 표시된 대로 1kHz에 대해 모든 블록의 각 시도에서 재생된 볼륨을 그래프로 표시합니다.

청각 임계값에 도달했을 때 참가자가 '아니오'와 '예' 응답 사이를 왔다 갔다 했음을 주목하여 어떤 소리가 처음 감지되었는지 식별할 수 있습니다. 이 좁은 범위의 중심 경향은 임계값의 측정값입니다.

각 톤에서 볼륨 임계값을 계산하려면 모든 블록의 마지막 10회 시도를 평균하고 결과를 그래프로 표시합니다. 주파수가 증가함에 따라 이것이 어떻게 증가하는 경향이 있는지 관찰하십시오. 즉, 저음이 고음보다 듣기 쉬웠는데, 이는 귀의 필라멘트와 뼈의 진동 특성 때문입니다.

이제 지각 역치를 찾는 이 효율적인 방법에 익숙해졌으므로 정상적인 노화와 시끄러운 공연에 노출될 때 감각 저하를 검사하는 데 어떻게 사용되는지 살펴보겠습니다.

계단 절차는 인간이 나이가 들면서 청력 역치가 어떻게 변하는지 조사하는 데 연구원들에 의해 사용되었습니다. 일반적으로 그들은 사람들이 나이가 들면서 볼륨 임계값이 증가한다는 것을 발견했습니다. 즉, 60세의 개인에게 고주파 소리는 20세가 들을 수 있는 소리보다 4배 더 커야 했습니다.

연구진은 또한 유사한 방법을 사용하여 정상적인 청력을 가진 사람들과 장애가 있는 사람들의 볼륨 역치를 비교하여 결핍의 특성을 식별했습니다. 4kHz 및 5kHz와 같은 특정 주파수는 영향을 받은 반면 다른 주파수는 정상이었으며, 이는 노화가 아니라 질병이나 손상이 원인임을 시사합니다.

또한 이 접근 방식은 청각 시스템에 대한 다양한 유형의 경험의 결과를 평가하는 데 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 연구에서는 콘서트 중 시끄러운 헤비메탈 음악을 듣는 것의 영향을 평가하기 위해 임계값 접근 방식을 사용했습니다.

연구자들이 콘서트에 참석하기 직전과 30분 후에 사람들을 테스트했을 때, 그들은 헤비메탈이 소리의 볼륨 임계값을 증가시킨다는 것을 발견했습니다. 따라서 록 음악은 당신을 귀에 잘 들리지 않게 만들 수 있습니다!

당신은 방금 계단 절차에 대한 JoVE의 비디오를 보았습니다. 이제 지각 임계값 작업을 설계하고 실험을 실행하며 결과를 분석 및 평가하는 방법을 잘 이해해야 합니다.

시청해 주셔서 감사합니다!