6.14: Algısal bir eşik bulmak için merdiven prosedürü

1. Uyaranlar ve Ekipmanlar

1. Bu deney, temel deneysel yazılıma sahip bir bilgisayarın yanı sıra bir dizi kulaklık ve nispeten sessiz bir test odası gerektirecektir (ses yalıtımı gerekli değildir).
2. 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.
3. 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.

2. Tasarım

1. 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.
2. Deneyi, her deneme sırasında belirli bir frekansı sunacak şekilde programlayın.
   1. 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.
   2. 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.
   3. 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.
   4. Deneye 30 deneme dahil edin.
   5. Katılımcıyı görsel olarak meşgul tutmak için, her ton çalındıktan sonra ekranda 'Evet mi Hayır mı?' sözcüklerini görüntüleyin.
   6. 1 ile 6 kHz arasındaki altı frekansın her biri için bir tane olmak üzere bunun gibi altı deneysel program oluşturun.
   7. Programın, her denemede sunulan tonun ses seviyesini ve katılımcının verdiği yanıtı verdiğinden emin olun.

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

1. Kişinin kendisini kolayca test edebileceğini unutmayın.
2. Katılımcı kulaklıkları takmadan önce talimatları aşağıdaki gibi açıklayın:
   1. "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."
3. Katılımcı hazır olduğunda, 1 kHz ton için olan ilk programı başlatın.
4. Katılımcı programı tamamlarken odadan ayrılabilirsiniz. Dış gürültüyü en aza indirmek için mümkünse kapıyı kapatın.
5. İlk deney tamamlandıktan sonra, katılımcıya herhangi bir sorusu olup olmadığını sorun. 1-2 dakika ara vermesine izin verin ve bu süre zarfında kulaklıkları çıkarın.
6. Şimdi programı 2 kHz tonları için çalıştırın.
7. Ardından, altı tonun tümü test edilene kadar 3.4-3.6'yı tekrarlayın.

4. Sonuçların analizi

1. Sonuçları analiz etmek için, altı deneyin her biri için ayrı bir tablo yapın.
2. 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.

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.

3. 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.
4. Şimdi bir grafik yapın: X ekseni deneme numarası olmalı ve Y ekseni bu denemede sunulan tonun hacmini çizmelidir. Şekil 3 bir örnek göstermektedir.

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.

5. Her ton için bunun gibi bir grafik oluşturun.
6. Şimdi, her ton için deneyin son on denemesi sırasında çalınan hacimlerin ortalamasını alın. Elde edilen değere 'hacim eşiği' denir.
7. Şekil 4, perdenin bir fonksiyonu olarak ses eşiğinin bir örneğidir.

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!