Name: measuring auditory thresholds with staircase testing
Uploaded: 2023-04-30T06:47:35.000Z
Duration: 6 min 48 s
Channel: JoVE

K12 Standards

new-york-state-science-learning-standards

New York State Science Learning Standards

High School

Physical Science

HS. Waves and Electromagnetic Radiation

HS-PS4-5.

the-staircase-procedure-for-finding-a-perceptual-threshold

The Staircase Procedure for Finding a Perceptual Threshold

1. Uyaranlar ve Ekipmanlar
<ol>
	<li>Bu deney, temel deneysel yazılıma sahip bir bilgisayarın yanı sıra bir dizi kulaklık ve nispeten sessiz bir test odası gerektirecektir (ses yalıtımı gerekli değildir). </li>
	<li>Deneydeki uyaranlar 1 kHz, 2 kHz, 3 kHz, 4 kHz, 5 kHz ve 6 kHz frekanslarında tonlarda olacaktır. İnsan işitme duyusu bu frekans aralığında en iyisidir. </li>
	<li>Deney süresince, altı frekansın her birinde algılanabilir minimum ses seviyesini ölçmek için, deney tasarımı bağlamında açıkça görüleceği gibi, tonların ses seviyesi 1 ila 40 dB aralığında uyarlanabilir bir şekilde değiştirilecektir. </li>
</ol>
2. Tasarım
<ol>
	<li>Deney, altı frekansın her biri için bir tane olmak üzere altı blok içerecektir. Bunun nedeni, insan eşiklerinin tüm frekanslar için aynı olmamasıdır. Başka bir deyişle, eşik, altı frekansın her biri için bağımsız olarak ölçülecektir. Aşağıdaki tasarım böylece altı test programı üretecektir. </li>
	<li>Deneyi, her deneme sırasında belirli bir frekansı sunacak şekilde programlayın.
	<ol>
		<li>Her denemede, katılımcının görevi, sunulan tonu duyup duymadığını rapor etmek olacaktır. 'Evet' yanıtlarını belirtmek için 'Y' tuşunu ve 'Hayır' yanıtlarını belirtmek için 'N' tuşunu kullanın. </li>
		<li>Deney her zaman katılımcının algılamaması gereken çok düşük sesli bir tonla başlayacaktır. İlk tonu 200 ms boyunca 2 dB'lik bir ses seviyesinde çalınacak şekilde programlayın.</li>
		<li>Bir 'Evet' yanıtı verildiğinde, bir sonraki denemedeki ses seviyesi bir adım azaltılacak ve bir 'Hayır' Yanıtı üretildiğinde, bir adım artırılacaktır. Bu nedenle, deneysel tasarımı Şekil 1'da gösterildiği gibi bir akış şeması olarak görselleştirmek mümkündür. Tonlar her zaman her biri 200 ms'lik bir süre boyunca çalınacaktır. </li>
		<li>Deneye 30 deneme dahil edin. </li>
		<li>Katılımcıyı görsel olarak meşgul tutmak için, her ton çalındıktan sonra ekranda 'Evet mi Hayır mı?' sözcüklerini görüntüleyin. </li>
		<li>1 ile 6 kHz arasındaki altı frekansın her biri için bir tane olmak üzere bunun gibi altı deneysel program oluşturun. </li>
		<li>Programın, her denemede sunulan tonun ses seviyesini ve katılımcının verdiği yanıtı verdiğinden emin olun. </li>
	</ol>
	</li>
</ol>
<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/10231/10231fig1.jpg"> 
Şekil 1. İşitsel merdiven prosedürünü kullanan bir deneyin tasarımı için bir akış şeması. İlk deneme her zaman 2 dB'lik duyulamayan bir ses seviyesinde çalınan bir tonu içerir. Katılımcının bu tonu algılamaması gerektiğinden, 'Hayır' yanıtı verilecek ve bir sonraki denemede ses seviyesi 1 dB (3 dB'ye) artırılacaktır. İkinci denemeyi takip eden her deneme (ve dahil) aynı yönergeyle ilerler: Katılımcı tarafından 'Evet' yanıtı verilirse, bir sonraki denemedeki ses seviyesi 1 dB azaltılır. Ve bir 'Hayır' yanıtı verilirse, bir sonraki denemede ses seviyesi 1 dB artırılır. Bir deney, frekans başına 30 deneme içerecektir. 
3. Prosedür
<ol>
	<li>Kişinin kendisini kolayca test edebileceğini unutmayın. </li>
	<li>Katılımcı kulaklıkları takmadan önce talimatları aşağıdaki gibi açıklayın:
	<ol>
		<li>"Bu deney, algılayabileceğiniz en yumuşak veya en sessiz ses olan işitsel eşiğinizi ölçmek için tasarlanmıştır. Her denemede, bilgisayar kulaklıklar aracılığıyla bir ses çalacaktır ve tek yapmanız gereken, sesi duyduysanız 'Y' tuşuna, duymadıysanız 'N' tuşuna basmaktır. 'N' tuşuna basmakta bir sakınca yoktur. Bazı tonlar çok yumuşak olacak ve bunları her zaman duymanızı beklemiyoruz. Sadece dürüstçe cevap verin ve elinizden gelenin en iyisini yapın. Deney, her biri 30 denemeden oluşan altı blok içerir. Altı bloğun tümü, aradaki molalar da dahil olmak üzere yalnızca yaklaşık 10 dakika sürmelidir."</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Katılımcı hazır olduğunda, 1 kHz ton için olan ilk programı başlatın. </li>
	<li>Katılımcı programı tamamlarken odadan ayrılabilirsiniz. Dış gürültüyü en aza indirmek için mümkünse kapıyı kapatın. </li>
	<li>İlk deney tamamlandıktan sonra, katılımcıya herhangi bir sorusu olup olmadığını sorun. 1-2 dakika ara vermesine izin verin ve bu süre zarfında kulaklıkları çıkarın. </li>
	<li>Şimdi programı 2 kHz tonları için çalıştırın. </li>
	<li>Ardından, altı tonun tümü test edilene kadar 3.4-3.6'yı tekrarlayın. </li>
</ol>
4. Sonuçların analizi
<ol>
	<li>Sonuçları analiz etmek için, altı deneyin her biri için ayrı bir tablo yapın. </li>
	<li>Tablo, deneysel programdan elde edilen ham çıktıdır. Deneme numarasını, sunulan tonun ses seviyesini ve katılımcının verdiği yanıtı içermelidir. Şekil 2, 1 kHz'lik bir tonla ilk 10 deneme için tablonun bir bölümünün nasıl görüneceğini gösterir. </li>
</ol>
<img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/10231/10231fig2.jpg"> 
Şekil 2. Bir işitsel merdiven deneyinden gerekli çıktıları içeren bir tablo örneği. Bildirilen verilerin tek bir konu (Konu #1 etiketli) ve tek bir frekans (1000 Hz) için olduğunu unutmayın. Tablo üç sütun içerir: deneme numarası, o denemede sunulan tonun ses seviyesi (dB cinsinden) ve katılımcı tarafından verilen yanıt. 
<ol start="3">
	<li>Programınızın düzgün çalıştığından emin olmak için kontrol edin - , yani , 'Evet' yanıtlarının ses seviyesinde azalmaya yol açtığını ve Hiçbir yanıt üretilmedi ifadesinin ses seviyesinde artışa yol açtığını kontrol edin. </li>
	<li>Şimdi bir grafik yapın: X ekseni deneme numarası olmalı ve Y ekseni bu denemede sunulan tonun hacmini çizmelidir. Şekil 3 bir örnek göstermektedir. </li>
</ol>
<img alt="Figure 3" src="/files/ftp_upload/10231/10231fig3.jpg"> 
Şekil 3. Tek bir katılımcıdan ve tek bir tonla elde edilen örnek sonuçları. Grafik, 30 denemenin her biri için deneme numarasının bir fonksiyonu olarak çalınan tonun hacmini dB cinsinden çizer. Ana model, katılımcının ilk birkaç denemede herhangi bir ton duyamaması, bir dizi 'Hayır' yanıtı üretmesi ve işitsel eşiğe ulaşılana kadar ses artışına neden olmasıdır. Bu noktada, katılımcı 'Hayır' ve 'Evet' yanıtları arasında ileri geri hareket eder ve araştırmacının seslerin ilk olarak algılanabilir hale geldiği yeri belirlemesine olanak tanır. 
<ol start="5">
	<li>Her ton için bunun gibi bir grafik oluşturun. </li>
	<li>Şimdi, her ton için deneyin son on denemesi sırasında çalınan hacimlerin ortalamasını alın. Elde edilen değere 'hacim eşiği' denir.</li>
	<li>Şekil 4, perdenin bir fonksiyonu olarak ses eşiğinin bir örneğidir. </li>
</ol>

İşitsel merdiven prosedürünün birincil uygulamalarından biri işitme bozukluğunu değerlendirmektir. Normal yaşlanmanın ötesinde, işitme bozuklukları iç kulaktaki hasar, beyin hasarı ve hastalıktan kaynaklanabilir. Çoğu zaman, işitme bozukluğu belirli frekansları diğerlerinden daha fazla etkiler. Merdiven yöntemi, bir kişinin dar bir frekans aralığında özellikle zayıf işitmeye sahip olup olmadığını belirlemek için kullanılabilir, bu da normalden daha fazla yaşlanmanın neden olduğu işitme bozukluğuna işaret eder. Şe...

algısal bir eşik bulmak için merdiven prosedürü

Kaynak: Jonathan Flombaum Laboratuvarı—Johns Hopkins Üniversitesi
Psikofizik, algısal psikolojide, uyaranların gerçek yoğunluğunu algısal yoğunluklarıyla ilişkilendirmek için tasarlanmış bir dizi yöntemin adıdır. Psikofiziğin önemli bir yönü, algısal eşiklerin ölçülmesini içerir: Bir kişinin onu algılayabilmesi için bir ışığın ne kadar parlak olması gerekir? Cilde uygulanan ne kadar az basınç tespit edilebilir? Bir ses ne kadar yumuşak olabilir ve yine de duyulabilir? Başka bir deyişle, insanların hissedebileceği en küçük uyarım miktarları nelerdir? Merdiven prosedürü, bir kişinin algısal eşiğini belirlemek için etkili bir tekniktir. 

Bu video, bir kişinin işitsel eşiğini, yani bir tonun algılanması için gereken minimum ses seviyesini belirlemek için merdiven prosedürünü uygulamak için standart yöntemleri gösterecektir.

Merdiven prosedürünün amacı, katılımcıyı zar zor bir ton duyabilecekleri bir ses seviyesine getirmektir. Bu, ilk birkaç denemede bir dizi 'Hayır' yanıtı istenerek elde edilir. Bir 'Evet' yanıtı üretildikten sonra amaç, çalınan ses seviyesini ilk 'Evet'i ortaya çıkaran ses seviyesine yakın tutmaktır. Bu, 'Evet' yanıtı verildiğinde ses seviyesini düşürerek yapılır. Bu, ilk birkaç denemede hacmin istikrarlı bir şekilde arttığı ve daha sonra Şekil 3'te görüldüğü gibi deneyin sonuna kadar dar bir aralıkta kalan platoların bul...

Algısal bir eşik bulmak için merdiven prosedürü

Source: Laboratory of Jonathan Flombaum&#8212;Johns Hopkins University
Psychophysics is the name for a set of methods in perceptual psychology designed in ...

Algısal psikolojinin bir dalı olan psikofizik, bir uyaranın algılanan yoğunluğuyla karşılaştırıldığında gerçek olmasıyla ilgilidir. Tıpkı gerçek seviyeler gibi, algısal olanlar da ölçülebilir: bir ışığın gözlemlenmesi için ne kadar parlak olması gerektiği veya bir sesin duyulması için ne kadar yumuşak olabileceği. Örneğin, akşam yemeğinin servis edilmesini bekleyen biri, merdivenlerin dibinde ise yemeğin hazır olduğunu duymayabilir; bir şey duymadan önce birkaç adım tırmanmaları gerekiyor ve hatta sesleri yorumlamak için belki birkaç adım daha tırmanmaları gerekiyor. Bu dinamik ayarlama, minimum fark edilen yoğunluğun, stimülasyon miktarını artırarak veya azaltarak güvenilir bir şekilde belirlenebildiği merdiven prosedürünün arkasındaki konsepttir. Bu video, özellikle işitsel eşikleri ölçmek için merdiven prosedürünün nasıl tasarlanacağını ve uygulanacağını gösterir - bir tonun algılanması için gereken minimum hacim. Bu deneyde, tonlar kulaklıklar aracılığıyla altı farklı frekansta veya perdede sunulur: 1 - 6 kHz - hepsi insan işitme aralığında. Eşiklerimizin tüm frekanslarda aynı olmadığı göz önüne alındığında, her birini bağımsız olarak test etmek için altı blok kullanılır. Her blokta, frekans 200-2 dB arasında değişen hacimlerde 40 ms için kısaca sunulur. İlk ton, katılımcının algılamaması gereken bir seviye olan 2 dB'lik en düşük ses seviyesinde çalınır. Bu durumda, bir sonraki denemedeki ses seviyesi bir adım, 1 dB artırılır. Öte yandan, fark edilirse, ses seviyesi bir azalır. Bu prosedür 30 deneme boyunca tekrarlanır ve hacimde merdiven benzeri değişikliklere neden olur. Bağımlı değişken katılımcılar mı? yanıtlar?tonu duyup duymadıkları. Bu bilgi daha sonra her frekansta algısal hacim eşiğini belirlemek için hacim yoğunluğu verileriyle birleştirilir. Deneye başlamak için, katılımcıyı laboratuvarda selamlayın ve bilgisayarın önünde rahatça oturmasını sağlayın. Görev talimatlarını açıklayın: Her denemede, bilgisayar kulaklıklar aracılığıyla bir ses çalacak, ardından sesi duyduysanız 'Y' tuşuna veya duymadıysanız 'N' tuşuna basmanız istenecektir. Katılımcının kulaklıkları takmasına izin verin, 1 kHz tonla ilişkili denemeleri başlatın, ve sonra odadan çıkın. Altı frekanstan oluşan ilk blok tamamlandıktan sonra odaya dönün ve katılımcıdan kulaklıkları çıkarmasını isteyin. Sahip olabilecekleri tüm soruları yanıtlayın ve onlara 2 dakikalık bir mola verin. Süre dolduğunda, bir sonraki tonla ilgili denemelere başlamak için katılımcının kulaklığı tekrar takmasını sağlayın. Altı tonun tümü test edilene kadar adımları tekrarlayın. Sonuçları analiz etmek için, test edilen tonların her biri için deneme numarası, ses seviyesi ve katılımcının yanıtları için bir sütun içeren ayrı bir veri tablosu oluşturun. İlk birkaç deneme sırasında, başlangıçta tonların duyulmadığını ve daha sonra işitsel eşiğe ulaşılana kadar ses artışlarına neden olması gerektiğini belirten bir dizi hayır ile yanıt verdiklerini doğrulayın. Doğrulamanın ardından, burada 1 kHz için gösterildiği gibi her bloğun her denemesinde oynatılan ses seviyesinin grafiğini çizin. İşitsel eşiğe ulaşıldığında, katılımcının 'Hayır' ve 'Evet' yanıtları arasında ileri geri hareket ettiğine dikkat edin, bu da ilk olarak hangi seslerin algılanabilir hale geldiğinin belirlenmesine olanak tanır. Bu dar aralığın merkezi eğilimi, eşiğin bir ölçüsüdür. Her tondaki ses eşiğini hesaplamak için, her bloğun son 10 denemesinin ortalamasını alın ve sonuçların grafiğini çizin. Frekans arttıkça bunun nasıl artma eğiliminde olduğunu gözlemleyin; Başka bir deyişle, düşük perdeli tonları duymak, kulağın filamentlerinin ve kemiklerinin titreşim özelliklerinden dolayı tiz olanlardan daha kolaydı. Artık algısal eşikleri bulmak için bu etkili yönteme aşina olduğunuza göre, normal yaşlanmada ve yüksek performanslara maruz kalmada duyusal düşüşü incelemek için nasıl kullanıldığına bakalım. Merdiven prosedürü, araştırmacılar tarafından insanlar yaşlandıkça işitme eşiklerinin nasıl değiştiğini incelemek için kullanılmıştır. Genel olarak, insanlar yaşlandıkça ses eşiklerinin arttığını buldular. Yani, 60 yaşındaki bireyler için, yüksek frekanslı bir sesin 20 yaşındakiler tarafından duyulabileceğinden dört kat daha yüksek olması gerekiyordu. Araştırmacılar benzer yöntemler kullanarak, eksikliklerin doğasını belirlemek için normal işitme duyusuna sahip kişilerin ses eşiklerini de engelli olanlarla karşılaştırdılar. 4 ve 5 kHz gibi belirli frekanslar etkilenirken, diğerleri normaldi, bu da yaşlanmanın değil hastalık veya hasarın neden olduğunu düşündürdü. Ek olarak, yaklaşım, işitsel sistem üzerindeki çeşitli deneyim türlerinin sonuçlarını değerlendirmek için kullanılabilir. Örneğin, çalışmalar bir konser sırasında yüksek sesle heavy metal müzik duymanın etkilerini değerlendirmek için bir eşik yaklaşımı kullanmıştır. Araştırmacılar insanları bir konsere katılmadan hemen önce ve yarım saat sonra test ettiklerinde, ağır metalin sesler için ses eşiğini artırdığını buldular. Bu nedenle, rock müzik sizi işitme güçlüğü çekebilir! Az önce JoVE'nin merdiven prosedürü hakkındaki videosunu izlediniz. Şimdi, algısal bir eşik görevinin nasıl tasarlanacağı ve deneyin nasıl çalıştırılacağının yanı sıra sonuçları analiz edip değerlendireceğiniz konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız. İzlediğiniz için teşekkürler!

Education

JoVE Science Education

Psychology

Psikoloji

Sensation and Perception

Duyum ve Algı

measuring auditory thresholds with staircase testing

Psychophysics studies how the physical strength of a stimulus relates to what people actually perceive. It focuses on perceptual thresholds, which are the smallest amounts of stimulation a person can sense. Examples include the brightness needed to see a light, the pressure needed to feel touch, and the softness of a sound that can still be heard.

The staircase procedure is an efficient method for finding a perceptual threshold. Here, the stimulus is adjusted step by step based on a person’s response. The method helps identify when a signal first becomes detectable.

This demonstration uses hearing as the example and measures auditory threshold. Auditory threshold is the minimum volume needed for a tone to be perceived. The standard staircase procedure shown here provides a clear way to test that threshold in perceptual psychology.

Measuring Auditory Thresholds with Staircase Testing

measuring-auditory-thresholds-with-staircase-testing

color afterimages

Color Opponency and Afterimages

Color afterimages show how the brain uses opponent color signals to process vision. Human color vision can separate millions of hues, even though it depends on fairly simple hardware. A key part of that ability comes from an opponent system in the brain. In an opponent system, the presence of one kind of color signal is treated as evidence for the absence of another. The absence of one signal can also count as evidence for the other. For example, some brain cells respond when blue is present...

finding your blind spot and perceptual filling-in

finding-your-blind-spot-and-perceptual-filling-in

How the Brain Fills In the Blind Spot

The blind spot is a gap in vision created by the retina and optic nerve. The retina contains light-sensitive cells that detect light and send signals to the brain through the optic nerve, a bundle of neural fibers. In each retina, there is one area in the periphery where these outputs collect and the optic nerve exits. That spot has no photosensitivity, so light that lands there does not create a signal. This means humans have a blind spot, or a place in the visual field where incoming stimuli...

perspectives on sensation and perception

Sensory Illusions in Perception

Sensation and perception explain how the brain turns sensory signals into what we see, hear, feel, and taste. Sensation is the process of transducing signals from sensory organs, such as the eyes. Perception is how the brain interprets those messages. This field has a long history that reaches back to the 19th century. During that time, scientists made major progress in understanding the properties of light and how they connect to the visual system. Those findings helped shape modern ideas...

motion-induced blindness

Visual Awareness Through Motion Illusion

Visual awareness and motion-induced blindness show how the brain shapes what people see. In visual perception and sensation, what appears in the world is not a direct copy of physical reality. People may miss real objects, see things that are not there, or see them in a distorted way. Scientists use the word awareness to mean what people actually perceive. To study awareness, vision researchers often rely on illusions and misperceptions. These cases help reveal how the brain builds experience...

the rubber hand illusion

Body Mapping and the Rubber Hand Illusion

The Rubber Hand Illusion shows how the brain builds a map of the body in space. This body map helps people reach for objects, walk without hitting obstacles, and sit down without missing a chair. It depends on proprioception, which is the brain's sense of where the limbs are based on control and feedback signals. The brain does not rely on proprioception alone. It also uses vision, touch, and even sound to represent body parts in space. The classic illusion, first described by Botvinick and...

the ames room

How the Ames Room Warps Depth

The Ames Room is a visual illusion that changes how people judge depth and size. It is built to show how the brain uses assumptions to recover three-dimensional space from a two-dimensional image on the retina. The retina is the light-sensitive tissue inside the human eye. Light from objects in the world reflects onto the retina and creates patterns of stimulation. Objects that are side-by-side in the world usually create side-by-side stimulations on the retina. Distance is harder to recover,...

inattentional blindness

Visual Attention and Missed Objects

Visual attention helps determine which parts of the visual world the brain processes and how well it processes them. Because attention is limited, people cannot take in everything at once, even when an object is right in front of them. Researchers began showing this effect in the 1960s. Ulrich Neisser demonstrated that people can miss visible objects when their attention is distracted. Later, in the 1980s and 1990s, Arien Mack and Irvin Rock built on that work and developed a simple way to...

spatial cueing

Measuring Visual Attention with Cues

Visual attention is the limited ability to focus on some information while ignoring other stimuli in the environment. It is studied in many senses, including vision, hearing, touch, taste, and smell. Researchers most often examine it in vision because it is easy to test with controlled displays. A common method is the spatial cueing paradigm. In this task, a cue appears to guide attention toward one location, and researchers measure what happens when attention is focused there instead of...

the attentional blink

Measuring Visual Attention Lapses

Visual attention is needed to recognize a stimulus. Early in vision, objects are not seen as whole objects. They are processed as features such as lines, corners, texture changes, color, and light. Attention helps later processing combine those features into something the brain can identify. This makes attention a major topic in vision research. A key question is how people sustain attention over time. Sustained attention means keeping focus from moment to moment. It takes effort, especially...

crowding

Peripheral Vision and Letter Crowding

Peripheral vision and letter crowding are shown in this high school science video. The lesson connects how the eye samples light with why objects are harder to recognize at the edge of vision. Human vision depends on light-sensitive neurons in the back of the eye called the retina. These neurons are rods and cones, named for their shapes. They are not spread evenly across the retina. The center region, called the macula, has a dense pack of cones. Cones are especially concentrated in the...

the inverted-face effect

Face Recognition and Upside-Down Faces

Face recognition is a specialized part of human perception. It often feels effortless, but it actually depends on complex and intensive processing. The brain uses dedicated networks to detect faces and tell them apart.

the mcgurk effect

How Lip Reading Shapes Speech Perception

Speech perception depends on both hearing and vision. In many face-to-face conversations, the mouth gives strong visual clues about what a person is saying. Those clues can help the brain sort out speech sounds that are hard to hear clearly. This reliance on visual input is one reason spoken language is easier to understand when the speaker’s face is visible and close up. The mouth can sometimes provide better information than the sound alone. When the brain combines what it sees with what it...

just-noticeable differences

Measuring Size Changes with JND

Psychophysics studies how physical changes become neural signals and mental ideas about magnitude. A key idea in this field is the just-noticeable difference, or JND. A JND is the smallest change people can perceive. Size is a clear way to study JND. Small changes in a child’s height may go unnoticed from day to day. After a longer absence, such as a return from sleep-away camp or a visit after many weeks, those same small changes can seem obvious because they have added up. Researchers...

the staircase procedure for finding a perceptual threshold

Psychophysics studies how the physical strength of a stimulus relates to what people actually perceive. It focuses on perceptual thresholds, which are the smallest amounts of stimulation a person can sense. Examples include the brightness needed to see a light, the pressure needed to feel touch, and the softness of a sound that can still be heard. The staircase procedure is an efficient method for finding a perceptual threshold. Here, the stimulus is adjusted step by step based on a person’s...

object substitution masking

Visual Masking with Object Substitution

Visual masking describes cases where one image is presented, but an observer does not perceive it because a second image appears. In vision science, this kind of interference helps researchers study how the brain selects and stores visual information. Object substitution masking is a surprising form of visual masking. It became an important topic in vision research after it was discovered relatively recently, around 1997, by Enns and Di Lollo. The effect has been studied because it shows that...

sensation and perception

Bu koleksiyon, beynimizin kompleks duyusal dünyamızı nasıl işlediği ve bilinçli farkındalık yanı sıra görsel, taktil ve işitsel algı ile ilgili problemleri nasıl çözdüğü konularını incelemek için çeşitli prosedürleri araştırmaktadır.

Learn how psychophysics uses the staircase procedure to measure perceptual thresholds, including the minimum volume needed to hear a tone.

Measuring Auditory Thresholds with Staircase Testing | JoVE K12

Life Science

Structure and Function

HS-LS1-2.

Jonathan Flombaum

Overview

Experimental Design

Running the Experiment

Representative Results

Applications

Summary

Travelling Waves

A wave is a disturbance that propagates from its source, repeating itself periodically, and is typically associated with simple harmonic motion. ...

Wave Parameters

The simplest mechanical waves are associated with simple harmonic motion and repeat themselves for several cycles. These simple harmonic waves can be ...

Equations of Wave Motion

Mathematically, the motion of a wave can be studied using a wavefunction. Consider a string oscillating up and down in simple harmonic motion, having a ...

Graphing the Wave Function

Consider the wave equation for a sinusoidal wave moving in the positive x-direction. The wave equation is a function of both position and time. From the ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/14721.jpg

Velocity and Acceleration of a Wave

A wave propagates through a medium with a constant speed, known as a wave velocity. It is different from the speed of the particles of the medium, which ...

Speed of a Transverse Wave

The speed of a wave depends on the characteristics of the medium. For example, in the case of a guitar, the strings vibrate to produce the sound. The ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/14722.jpg

problem-solving-tuning-of-a-guitar-string

Problem-Solving: Tuning of a Guitar String

In the case of stringed instruments like the guitar, the elastic property that determines the speed of the sound produced is its linear mass density or ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/14744.jpg

Kinetic and Potential Energy of a Wave

All forms of waves carry energy; this is directly visualized in nature. For instance, the waves of earthquakes are so intense that they can shake huge ...

Energy and Power of a Wave

The total energy associated with a wavelength is the sum of the potential energy and the kinetic energy. The average rate of energy transfer associated ...

Interference and Superposition of Waves

When two waves of the same nature occur in the same region simultaneously, they result in interference. Interference of waves implies that the net effect ...

Reflection of Waves

When a wave travels from one medium to another, it gets reflected at the boundary of the second medium. A common example of this is when a person yells at ...

Propagation of Waves

When a wave propagates from one medium to another, part of it may get reflected in the first medium, and part of it may get transmitted to the second ...

Standing Waves

Sometimes waves do not seem to move; rather, they just vibrate in place. Unmoving waves can be seen on the surface of a glass of milk kept in a ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/12783.jpg

Modes of Standing Waves - I

A close look at earthquakes provides evidence for the conditions appropriate for resonance, standing waves, and constructive and destructive interference. ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/12784.jpg

Modes of Standing Waves: II

The starting point for expressing the modes of standing waves is understanding the boundary conditions that the waves must follow. The boundary conditions ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/14723.jpg

Sound Waves

Sound waves can be thought of as fluctuations in the pressure of a medium through which they propagate. Since the pressure also makes the medium&#39;s ...

Sound as Pressure Waves

Sound waves, which are longitudinal waves, can be modeled as the displacement amplitude varying as a function of the spatial and temporal coordinates. As ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/14724.jpg

Perception of Sound Waves

The human ear is not equally sensitive to all frequencies in the audible range. It may perceive sound waves with the same pressure but different ...

Speed of Sound in Solids and Liquids

Most solids and liquids are incompressible&#8212;their densities remain constant throughout. In the presence of an external force, the molecules tend to ...

Speed of Sound in Gases

The speed of sound in a gaseous medium depends on various factors. Since gases constitute molecules that are free to move, they are highly compressible. ...

Shock Waves

While deriving the Doppler formula for the observed frequency of a sound wave, it is assumed that the speed of sound in the medium is greater than the ...

Echo

The human ear cannot distinguish between two sources of sound if they happen to reach within a specific time interval, typically 0.1 seconds apart. More ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/14729.jpg

Use mathematical representations to support a claim regarding relationships among the period, frequency, wavelength, and speed of waves traveling and transferring energy (amplitude, frequency) in various media.

HS-PS4-1.

Using GIS to Investigate Urban Forestry

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
Urban forests broadly include urban parks, street trees, landscaped ...

Evaluate questions about the advantages of using a digital transmission and storage of information.

HS-PS4-2.

concept-of-resonance-and-its-characteristics

Concept of Resonance and its Characteristics

If a driven oscillator needs to resonate at a specific frequency, then very light damping is required. An example of light damping includes playing piano ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/12772.jpg

Sound Waves: Resonance

Resonance is produced depending on the boundary conditions imposed on a wave. Resonance can be produced in a string under tension with symmetrical ...

Sound Waves: Interference

Sound waves can be modeled either as longitudinal waves, wherein the molecules of the medium oscillate around an equilibrium position, or as pressure ...

Interference: Path Lengths

Consider two sources of sound, that may or may not be in phase, emitting waves at a single frequency, and consider the frequencies to be the same.
Two ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/14727.jpg

The Wave Nature of Light

The nature of light has been a subject of inquiry since antiquity. In the seventeenth century, Isaac Newton performed experiments with lenses and prisms ...

The Electromagnetic Spectrum

The electromagnetic spectrum consists of all the types of electromagnetic radiation arranged according to their frequency and wavelength. Each of the ...

The Quantum-Mechanical Model of an Atom

Shortly after de Broglie published his ideas that the electron in a hydrogen atom could be better thought of as being a circular standing wave instead of ...

Quantum Numbers

It is said that the energy of an electron in an atom is quantized; that is, it can be equal only to certain specific values and can jump from one energy ...

Interference and Diffraction

Source: Yong P. Chen, PhD, Department of Physics &#38; Astronomy, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN
Interference and diffraction ...

Photoelectric Effect

Source: Yong P. Chen, PhD, Department of Physics &#38;&#38; Astronomy, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN
Photoelectric effect ...

Reflection and Refraction

Source: Derek Wilson,&#160;Asantha Cooray, PhD, Department of Physics &#38; Astronomy, School of Physical Sciences, University of California, Irvine, CA
...

Evaluate the claims, evidence, and reasoning behind the idea that electromagnetic radiation can be described either by a wave model or a particle model (quantum theory), and that for some situations one model is more useful than the other.

HS-PS4-3.

Electric Charge in a Magnetic Field

Source: Andrew Duffy, PhD, Department of Physics, Boston University, Boston, MA
This experiment duplicates J.J. Thomson's famous experiment at the end of ...

Electromagnetic Fields

Electric fields generated by static charges, often referred to as electrostatic fields, are characteristically different from electric fields created by ...

Electromagnetic Waves

James Clerk Maxwell formulated a single theory combining all the electric and magnetic effects scientists knew during that time, calling the phenomena his ...

Electromagnetic waves are categorized according to their wavelengths and frequencies, giving the electromagnetic spectrum. These waves are classified as ...

Plane Electromagnetic Waves I

The existence of combined electric and magnetic fields that propagate through space as electromagnetic (EM) waves is the most significant prediction of ...

Plane Electromagnetic Waves II

Consider a plane wavefront traveling in position x-direction with a constant speed. This wavefront can be utilized to obtain the relationship between ...

propagation-speed-of-electromagnetic-waves

Propagation Speed of Electromagnetic Waves

Electromagnetic waves are consistent with Ampere&#39;s law. Assuming there is no conduction current Ampere&#39;s law is given as:


Consider a plane ...

Electromagnetic Waves in Matter

Electromagnetic waves can travel in the vacuum as well as in matter. For example light, which is an electromagnetic wave, can travel through air, water, ...

Energy Carried By Electromagnetic Waves

Anyone who has used a microwave oven knows there is energy in electromagnetic waves. Sometimes, this energy is obvious, such as in the summer sun&#39;s ...

Intensity Of Electromagnetic Waves

The energy transport per unit area per unit time, or the Poynting vector, gives the energy flux of an electromagnetic wave at any specific time. For a ...

Momentum And Radiation Pressure

An object absorbing an electromagnetic wave would experience a force in the direction of propagation of the wave. This force occurs because ...

Cardiac Magnetic Resonance Imaging

Source: Frederick W. Damen and Craig J. Goergen, Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana
In this video, high ...

an-introduction-to-drosophila-melanogaster

An Introduction to Drosophila melanogaster

Drosophila melanogaster, also known as the fruit fly, is a powerful model organism widely used in biological research that has made significant ...

an-introduction-to-the-zebrafish-danio-rerio

An Introduction to the Zebrafish: Danio rerio

Zebrafish (Danio rerio) are small freshwater fish that are used as model organisms for biomedical research. The many strengths of these fish include their ...

Evaluate the validity and reliability of claims in published materials of the effects that different frequencies of electromagnetic radiation have when absorbed by matter.

HS-PS4-4.

Measuring Auditory Thresholds with Staircase Testing

Description

Transcript

Tags

More videos by Standards