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最小变化法测响度的绝对阈限
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摘 要：本实验采用最小变化法分别考察了被试在400Hz和2000Hz的频率下响度的绝对阈限。在使用最小变化法测定绝对阈限的时候，采用ABBA法安排使递增和递减系列交替进行，且递增递减系列数目相等，以抵消期望误差和习惯误差，练习误差和疲劳误差。经实验发现，上述两种方法确实有效的降低了四种误差。同时实验还发现，性别对纯音响度的绝对阈限值无显著影响。
关键词：绝对阈限；最小变化法；ABBA法 1 导 言：
感觉是由刺激物直接作用于某种感官引起的。但是，人的感官只对一定范围内的刺激作出反应；只有在这个范围内的刺激，才能引起人们的感觉。这个刺激范围及相应的感觉能力，我们称之为感觉阈限和感受性。
阈限可以分为绝对阈限和差别阈限两类。绝对阈限是指刚刚能够引起反应的最小刺激量。在统计学上，把有50%的实验次数能引起反应的刺激值叫做绝对阈限。
阈限的研究起于费西纳，他最初采用了最小变化法、恒定刺激法和平均差误法。最小变化法也叫极限法和系列探查法。主要有以下特点：在实验中，刺激按递增或者递减两个序列交替呈现，每个系列的刺激强度包括足够大的范围，能够确定从一类反应到另一类反应的瞬间转换点或是阈限位置；各个刺激系列刺激是由小到大或是由大到小的按阶梯式顺序变化的；刺激在阈限以上或者以下一段范围。
每次试验要确定15-20个检查点，每个点的间距由实验仪器的可能以及所欲确定的感觉通道的性质决定，检查点的距离越小，所测定的结果就越精确。
在使用最小变化法测定绝对阈限的时候，常常会出现期望误差和习惯误差。期望误差是指在递增系列中提前报告有和在递减系列中提前报告无的倾向产生的误差；习惯误差则是指在渐减系列中坚持报告有和在渐增系列中坚持报告无的倾向。误差随实验情境和被试不同而异，实验中的个体差异明显。
其实阈限的值并不是绝对不变的。在不同的条件下，同一感觉的绝对阈限可能不同。人的活动的性质，刺激的强度和持续时间，个体的注意、态度和年龄等，都会影响阈限的大小。被试在不同的环境和不同的生理状态下的阈限值也是会有差异的，所以我们用最小变化法测得的绝对阈限仅仅是一个粗略值，并不是精确的。
本次实验的目的是通过测定纯音的响度绝对阈限学习如何用最小变化法来测量绝对阈限。方 法：
2.1被试：十名被试（六女四男），年龄21岁左右，上师大在校本科生，听力正常 2.2工具：听觉试验仪
型号：EP304S 2.3程序：
2.3.1每组选出被试，主试呈现纯音让被试熟悉。
2.3.2确定呈现声音刺激的频率，初步找出被试的阈限范围，在该点以下7-8分贝为最低点，以上7-8分贝为最高点。
2.3.3分别在400Hz和2000Hz两个频率内操作，每个频率8个系列。
2.3.4主试读指导语：这是一个听力实验，实验时请你把耳机带好，用右或者左耳听，在整个实验过程中不要换耳朵。每次我喊预备，你就注意听如果你听到了刚才你听的嘟声，就马上报告，接着休息。若在我喊预备4、5秒后你还没有听到就向我报告，接着休息。等待我下一次叫预备。这样总共要做10多次，请你在每次反应时候标准尽量保持一致，也就是说，只有当你听到的确是嘟声时候才报告。
2.3.5主试给出一个弱刺激，从喊预备到开始之间要间隔2秒，每次记录被试的反应直到出现转折点。在操作中递增和递减系列每次开始的声音强度在连续两次中不要相同以避免形成定势。每次测定4个系列休息3分钟。
2.3.6换一个频率，重复上述操作。然后，换一个被试，重复上述操作。2.4数据处理：采用了SPSS11.5进行数据处理结 果
3.1所有被试实验结果的描述统计：
表1 400hz下被试绝对阈限的描述统计表（db）被试 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
在400hz频率下，10名被试中除了被试2、3、8阈限值的标准差较大外，其余被试在8个系列的实验过程中测得的绝对阈限值较稳定，基本分布在绝对阈限均值附近或上下波动幅度不大。
表2 2000hz下被试绝对阈限的描述统计表（db）
绝对阈限均值（M）
44.1 39.9 26.9 27.3 35.0 32.1 29.9 32.3 48.0 44.6
标准差()
1.5 3.5 2.2 1.5 1.4 1.2 1.4 2.6 0.9 1.7 被试 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
绝对阈限均值（M）
33.5 24.9 25.5 26.0 22.3 23.3 16.6 25.6 27.9 25.0
标准差()
2.6 1.7 1.6 2.1 1.8 1.5 1.9 1.8 1.1 0.9
在2000hz频率下，10名被试中除了被试1、4阈限值的标准差较大外，其余被试在8个系列的实验过程中测得的绝对阈限值较稳定，基本分布在绝对阈限均值附近或上下波动幅度不大。
3.2计算10名被试2个频率下8个系列的纯音响度绝对阈限的平均值：
表3 10名被试8个系列的纯音响度绝对阈限均值
频率（hz）↑ 34.5 25.1 ↓ 37.1 24.7
↓ 35.4 24.8
↑ 35.9 24.7
↓ 36.3 25.3
↑ 36.3 25.4
↑ 35.7 25.2
↓ 36.8 25.2
均值 36.0 25.0 400 2000 注：“↑”表示刺激按递增的方式呈现给被试，即刺激是由小到大按阶梯式顺序变化的；
“↓”表示刺激按递减的方式呈现给被试，即刺激是由大到小按阶梯式顺序变化的。
3.3 以频率为横坐标，刺激强度为纵坐标，画出被试对2个频率纯音的听觉阈限并加以比较：
***510500刺激强度（db）44.140.633.524.9男女5001000***0频率（hz）图1 本组两名被试在两个频率下的纯音听觉阈限值
在400hz的频率下，检验10名被试的性别对纯音听觉阈限值有无影响，得t=-0.696 , p=0.506>0.05 , 所以男女的纯音听觉阈限无显著差异；
在2000hz的频率下，检验10名被试的性别对纯音听觉阈限值有无影响，得t=1.285 , p=0.235>0.05 , 所以男女的纯音听觉阈限无显著差异。
3.4 检验听觉阈限在2000hz频率下 递增和递减两种系列上有无差异：
由SPSS计算得，t=0.929 , p=0.421>0.05 , 所以在2000hz的频率下被试的听觉阈限值在递增和递减两种系列上无显著差异。
3.5 前4个系列和后4个系列有无显著差异：
由SPSS计算得，t=-1.932 , p=0.095>0.05 , 所以被试的听觉阈限值在前后系列上无显著差异。讨 论
4.1性别对纯音响度的绝对阈限值的影响的讨论
根据图1及经过SPSS对实验结果的检验，我们得出了男女的纯音听觉阈限值无显著差异的结论。实际上男性和女性在生理特征上是有差别的，听觉和发声的频率也是有差异的，一本都认为女性的听觉阈限应该比男性略低。但是本实验过程存在许多误差与不足，如被试的数量较少，并且男女数目不等。其次，实验的环境有噪声干扰，不同的人对于噪声的抵抗能力也是不同的，并且被试在实验时的心情和情绪也是不同的。再次，实验仪器本身也有可能会造成误差出现，如耳机对耳朵的压迫，耳机灵敏度不高，由于使用时间较久传声性能有所下降等原因，都会导致实验结果的男女差异不显著。
4.2递增和递减两种系列对纯音响度的绝对阈限值的影响的讨论
根据SPSS对递增和递减两种系列值的分析，我们得出的结论是被试的听觉阈限值在递增和递减两种系列上无显著差异。在实际中我们知道，在使用最小变化法时，都会产生期望误差和习惯误差。期望误差会使被试在递增系列中的阈限值偏小和在递减系列中的阈限值偏大，而习惯误差会使被试在递增系列中的阈限值偏大和在递减系列中的阈限值偏小。误差随实验情境和被试不同而异，实验中的个体差异明显。所以我们在设计实验时使总的递增系列数和总的递减系列数保持一致，这样就使期望误差和习惯误差相互抵消，有效保持了实验的准确性。
4.3对实验的前4个系列和后4个系列间有无差异的讨论
除了前面提到的两种误差，实验还会产生练习误差和疲劳误差。练习可能使阈限降低，而疲劳可能使阈限升高，这就是所谓的练习误差和疲劳误差。为了减小这两种误差对实验结果的影响我们安排使用了ABBA法，事实证明此方法确实平均了练习误差和疲劳误差带来的影响，减少了额外的干扰。4.4对于实验的不足及其它误差的讨论
虽然阈限在理论上是心理感受“全或无”的突变点，但事实上这样的阈限定义并不能在阈限的实际测量中起到作用。人耳在从“听到”到“听不到”不是一个绝对突变的过程，而是存在过度带的，是个渐变的过程。被试对于某一特定强度的刺激可能会感觉是“有点感觉”或者“好像能听到又好像听不到”，但是这时实验使用的“最小变化法”就要求被试进行主观猜测，这就造成了误差的产生。除了上述实验本身方法的缺陷外，环境的不安静如空调或者汽车的噪音都有可能会影响实验的结果。除此之外，被试本身也存在个体差异，而且被试的生理和心理状态也存在不确定性，如是否疲惫或者情绪低落，或者有轻微疾病或身体不适等。还有一个可能产生误差的因素就是上面提过的仪器的问题，如耳机对耳朵的压迫，无线电信号的干扰等。所以本实验只是测出了被试的听觉阈限的一个大概值，虽然利用了一些方法平衡掉了一些误差，但实验本身还是有很多不可避免的误差和缺陷存在。结 论
（1）性别对纯音响度的绝对阈限值无显著影响；
（2）控制递增和递减两种系列的数量相等能有效减少被试的期望误差和习惯误差；（3）用ABBA法能有效控制被试的练习误差和疲劳误差；
（4）用最小变化法测被试的听觉绝对阈限值还是存在许多不足，需在以后实验中改进。参考文献
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