Лестничная процедура нахождения порога восприятия

1. Стимулы и оборудование

1. Для этого эксперимента потребуется компьютер с базовым экспериментальным программным обеспечением, а также комплект наушников и относительно тихая испытательная комната (звукоизоляция не обязательна).
2. Стимулами в эксперименте будут тоны с частотами 1 кГц, 2 кГц, 3 кГц, 4 кГц, 5 кГц и 6 кГц. Человеческий слух лучше всего проявляется в этом диапазоне частот.
3. В ходе эксперимента громкость тонов будет адаптивно изменяться в диапазоне от 1 до 40 дБ, как будет ясно из контекста экспериментального плана, чтобы измерить минимальную воспринимаемую громкость на каждой из шести частот.

2. Дизайн

1. Эксперимент будет включать в себя шесть блоков, по одному для каждой из шести частот. Это связано с тем, что человеческие пороги не одинаковы для всех частот. Другими словами, порог будет измеряться независимо для каждой из шести частот. Таким образом, следующая конструкция позволит создать шесть программ испытаний.
2. Запрограммируйте эксперимент так, чтобы во время каждого испытания была представлена заданная частота.
   1. В каждом испытании задача участницы будет заключаться в том, чтобы сообщить, слышала ли она произнесенный тон. Используйте клавишу «Y» для обозначения ответов «Да», а клавишу «N» для обозначения ответов «Нет».
   2. Эксперимент всегда начинается с очень низкого громкого тона, который участник не должен воспринимать. Запрограммируйте первый тон так, чтобы громкость 2 дБ воспроизводилась в течение 200 мс.
   3. Всякий раз, когда выдается ответ «Да», громкость в следующем испытании будет снижена на один шаг, а всякий раз, когда будет получен ответ «Нет», она будет увеличена на один шаг. Таким образом, можно визуализировать план эксперимента в виде блок-схемы, как показано на рисунке Рисунок 1. Гудки всегда будут воспроизводиться в течение 200 мс каждый.
   4. Включите в эксперимент 30 попыток.
   5. Чтобы удержать участника визуально вовлеченным, отображайте на экране слова «Да» или «Нет?» после воспроизведения каждого сигнала.
   6. Сгенерируйте шесть подобных экспериментальных программ, по одной для каждой из шести частот от 1 до 6 кГц.
   7. Убедитесь, что программа выводит громкость тона, представленного в каждом испытании, и ответ, который дал участник.

Рисунок 1. Блок-схема для планирования эксперимента с использованием процедуры слуховой лестницы. Первое испытание всегда включает в себя звук, воспроизводимый на неслышимой громкости в 2 дБ. Поскольку участник не должен обнаруживать этот тон, будет дан ответ «Нет», и громкость в следующем испытании будет увеличена на 1 дБ (до 3 дБ). Каждое испытание (включая и) после второго проходит с одной и той же директивой: если участник дает ответ «Да», громкость в следующем испытании уменьшается на 1 дБ. А если получен ответ «Нет», громкость в следующем испытании увеличивается на 1 дБ. Эксперимент будет включать в себя 30 попыток на каждой частоте.

3. Процедура

1. Заметьте, что человек может легко проверить себя сам.
2. Прежде чем участник наденет наушники, объясните инструкции следующим образом:
   1. "Этот эксперимент предназначен для измерения вашего слухового порога, самого тихого или тихого звука, который вы можете воспринять. В каждом испытании компьютер будет воспроизводить звуковой сигнал через наушники, и все, что вам нужно сделать, это нажать клавишу «Y», если вы слышали тон, или клавишу «N», если вы его не слышали. Можно нажать клавишу «N». Некоторые из тонов будут очень мягкими, и мы не ожидаем, что вы будете их всегда слышать. Просто ответьте честно и сделайте все возможное. Эксперимент включает в себя шесть блоков по 30 попыток в каждом. Все шесть блоков должны занять всего около 10 минут, включая перерывы между ними."
3. Когда участник будет готов, запустите первую программу, ту, что для тона 1 кГц.
4. Вы можете покинуть комнату, пока участник проходит программу. По возможности закройте дверцу, чтобы свести к минимуму внешний шум.
5. После завершения первого эксперимента спросите участницу, есть ли у нее вопросы. Дайте ей сделать перерыв на 1-2 минуты, снимая за это время наушники.
6. Теперь запустите программу для тонов 2 кГц.
7. А затем повторять 3,4-3,6, пока не будут проверены все шесть тонов.

4. Анализ результатов

1. Чтобы проанализировать результаты, составьте отдельную таблицу для каждого из шести экспериментов.
2. Таблица представляет собой исходные выходные данные экспериментальной программы. Он должен включать номер испытания, громкость передаваемого тона и ответ, который дал участник. На рисунке 2 показано, как будет выглядеть часть таблицы для первых 10 попыток с тоном 1 кГц.

Рисунок 2. Пример таблицы, содержащей необходимые результаты эксперимента со слуховой лестницей. Обратите внимание, что данные относятся к одному субъекту (помеченному как Subject #1) и к одной частоте (1000 Гц). Таблица включает в себя три столбца: номер испытания, громкость тона, представленного на этом испытании (в дБ) и ответ, данный участником.

3. Убедитесь, что ваша программа работает правильно-т.е., что ответы "Да" привели к уменьшению громкости, а ответы "Нет" привели к увеличению громкости.
4. Теперь построим график: ось X должна быть пробным числом, а ось Y должна отображать volume тона, представленного в этом испытании. На рисунке 3 показан пример.

Рисунок 3. Выборка результатов от одного участника и с одним тоном. На графике показана громкость воспроизводимого тона в дБ в зависимости от номера испытания для каждого из 30 испытаний. Основная закономерность заключается в том, что участник не может слышать ни одного звука в первых нескольких попытках, что приводит к серии ответов «Нет» и увеличению громкости до тех пор, пока не будет достигнут слуховой порог. На этом этапе участник перемещается вперед и назад между ответами «Нет» и «Да», что позволяет исследователю определить место, где звуки впервые становятся заметными.

5. Сгенерируйте такой график для каждого тона.
6. Теперь усредните громкость, воспроизводимую во время последних десяти попыток эксперимента для каждого тона. Полученное значение называется 'порогом объема'
7. На рисунке 4 показан пример порога громкости как функции высоты тона.