Absolute Schwelle des Hörens

Die absolute Schwelle, (ATH) zu hören, ist der minimale Geräuschpegel eines reinen Tons, den ein durchschnittliches Ohr mit dem normalen Hören ohne andere gesunde Gegenwart hören kann. Die absolute Schwelle bezieht sich auf den Ton, der gerade durch den Organismus gehört werden kann. Die absolute Schwelle ist nicht ein getrennter Punkt, und wird deshalb als der Punkt klassifiziert, an dem eine Antwort ein angegebener Prozentsatz der Zeit entlockt wird. Das ist auch bekannt als die Gehörschwelle.

Die Schwelle des Hörens wird allgemein als der RMS-Ton-Druck von 20 µPa (micropascals) = 2×10 Pascal (Pennsylvanien) berichtet. Es ist ungefähr der ruhigste Ton, den ein junger Mensch mit dem unbeschädigten Hören an 1,000 Hz entdecken kann. Die Schwelle des Hörens ist Frequenzabhängiger, und es ist gezeigt worden, dass die Empfindlichkeit des Ohrs in Frequenzen zwischen 1 Kilohertz und 5 Kilohertz am besten ist.

Methoden von Psychophysical, um Schwellen zu messen

Das Maß der absoluten hörenden Schwelle stellt etwas Basisinformation über unser Gehörsystem zur Verfügung. Die Werkzeuge, die verwendet sind, um solche Information zu sammeln, werden psychophysical Methoden genannt. Durch diese wird die Wahrnehmung eines physischen Stimulus (Ton) und unserer psychologischen Antwort auf den Ton gemessen.

Es gibt mehrere verschiedene psychophysical Methoden, die für das Maß der absoluten Schwelle verwendet werden können. Diese Methoden können sich auf viele Weisen ändern; jedoch sind bestimmte Aspekte identisch. Erstens wird der Stimulus definiert, und die Weise, durch die die Person antworten sollte, wird klar angegeben. Der Ton wird dann dem Zuhörer präsentiert, und das Niveau des Stimulus wird in einem vorher bestimmten Muster manipuliert. Die absolute Schwelle wird statistisch, häufig als ein Durchschnitt von allen erhaltene Hören-Schwellen definiert.

Einige Verfahren verwenden eine Reihe von Proben, mit jeder Probe mit dem 'einzelnen Zwischenraum "ja" / Nein-Paradigma'. Das bedeutet, dass Ton da sein kann oder im einzelnen Zwischenraum fehlen, und der Zuhörer sagen muss, ob er gedacht hat, dass der Stimulus dort war. Wenn der Zwischenraum keinen Stimulus enthält, wird es eine "Fang-Probe" genannt.

Klassische Methoden

Klassische Methoden gehen auf das 19. Jahrhundert zurück und wurden zuerst von Gustav Theodor Fechner in seinen Arbeitselementen von Psychophysics beschrieben. Drei Methoden werden traditionell verwendet, für eine Wahrnehmung eines Themas eines Stimulus zu prüfen: die Methode von Grenzen, die Methode von unveränderlichen Stimuli und die Methode der Anpassung.

Methode von Grenzen: In der Methode von Grenzen kontrolliert der Prüfer das Niveau der Stimuli. Einzelner Zwischenraum "ja" / Nein-Paradigma' wird verwendet, aber es gibt keine Fang-Proben.

: Es gibt mehrere Reihen des Absteigens und Steigens von Läufen.

: Die Probe fängt mit dem geführten Absteigen an, wo ein Stimulus an einem Niveau ganz über der erwarteten Schwelle präsentiert wird. Wenn das Thema richtig auf den Stimulus antwortet, wird das Niveau der Intensität des Tons durch einen spezifischen Betrag vermindert und wieder präsentiert. Dasselbe Muster wird wiederholt, bis das Thema aufhört, auf die Stimuli zu antworten, an dem Punkt das geführte Absteigen beendet wird.

: Im geführten Steigen, der danach kommt, wird der Stimulus zuerst ganz unter der Schwelle präsentiert und dann allmählich in zwei Dezibel (DB) Schritte vergrößert, bis das Thema antwortet. Da es keine klaren Ränder zum 'Hören' und 'nicht Hören' gibt, wird die Schwelle für jeden Lauf als der Mittelpunkt zwischen dem letzten hörbaren und ersten unhörbaren Niveau bestimmt.

: Die absolute hörende Schwelle des Themas wird als die bösartigen von allen erhaltenen Schwellen sowohl im Steigen als auch in den hinuntersteigenden Läufen berechnet.

: Es gibt mehrere mit der Methode von Grenzen verbundene Probleme. Zuerst ist Vorgefühl, das durch das Bewusstsein des Themas verursacht wird, dass die Umdrehungspunkte eine Änderung als Antwort bestimmen. Vorgefühl erzeugt bessere steigende Schwellen und schlechtere hinuntersteigende Schwellen.

: Gewöhnung schafft völlig entgegengesetzte Wirkung und kommt vor, wenn das Thema zur Reaktion von irgendeinem "ja" in den hinuntersteigenden Läufen und/oder "nein" in den steigenden Läufen gewöhnt wird. Deshalb werden Schwellen im Steigen von Läufen erhoben und in hinuntersteigenden Läufen verbessert.

: Ein anderes Problem kann mit der Schritt-Größe verbunden sein. Ein zu großer Schritt bringt Genauigkeit des Maßes in Verlegenheit, wie die wirkliche Schwelle gerade zwischen zwei Stimulus-Niveaus sein kann.

: Schließlich, da der Ton immer da ist, "ja" ist immer die richtige Antwort.

Methode von unveränderlichen Stimuli: In der Methode von unveränderlichen Stimuli setzt der Prüfer das Niveau von Stimuli und präsentiert sie an der völlig zufälligen Ordnung.

: So gibt es kein Steigen oder hinuntersteigende Proben.

: Das Thema antwortet "ja" / "nein" nach jeder Präsentation.

: Die Stimuli werden oft an jedem Niveau präsentiert, und die Schwelle wird als das Stimulus-Niveau definiert, an dem das Thema richtige 50 % eingekerbt hat. "Fang"-Proben können in diese Methode eingeschlossen werden.

: Die Methode von unveränderlichen Stimuli hat mehrere Vorteile gegenüber der Methode von Grenzen. Erstens bedeutet die zufällige Ordnung von Stimuli, dass die richtige Antwort vom Zuhörer nicht vorausgesagt werden kann. Sekundär, weil der Ton (Fang-Probe), "ja" fehlen kann, ist nicht immer die richtige Antwort. Schließlich helfen Fang-Proben, den Betrag eines Schätzens eines Zuhörers zu entdecken.

: Der Hauptnachteil liegt in der Vielzahl von Proben, die erforderlich sind, um die Daten und deshalb lange Zeit zu erhalten, die erforderlich ist, die Prüfung zu vollenden.

Methode der Anpassung: Die Methode der Anpassung teilt einige Eigenschaften mit der Methode von Grenzen, aber unterscheidet sich in anderen. Dort steigen hinunter und ersteigen Läufe, und der Zuhörer weiß, dass der Stimulus immer da ist.

: Jedoch, unterschiedlich in der Methode von Grenzen, hier wird der Stimulus vom Zuhörer kontrolliert. Das Thema reduziert das Niveau des Tons, bis es nicht mehr, oder Zunahmen entdeckt werden kann, bis es wieder gehört werden kann.

: Das Stimulus-Niveau wird unaufhörlich über ein Zifferblatt geändert, und das Stimulus-Niveau wird vom Prüfer am Ende gemessen. Die Schwelle ist der bösartige von gerade hörbar und gerade unhörbare Niveaus.

: Auch diese Methode kann mehrere Neigungen erzeugen. Um zu vermeiden, Stichwörter über das wirkliche Stimulus-Niveau zu geben, muss das Zifferblatt unetikettiert werden. Abgesondert von bereits dem erwähnten Vorgefühl und der Gewöhnung konnte Stimulus-Fortsetzung (Bewahrung) das Ergebnis von der Methode der Anpassung beeinflussen.

: In den hinuntersteigenden Läufen kann das Thema fortsetzen, das Niveau des Tons zu reduzieren, als ob der Ton noch hörbar war, wenn auch der Stimulus bereits ganz unter der wirklichen hörenden Schwelle ist.

: Im Gegensatz, in den steigenden Läufen, kann das Thema Fortsetzung der Abwesenheit des Stimulus haben, bis die Hören-Schwelle durch den bestimmten Betrag passiert wird.

Modifizierte klassische Methoden

Methoden der erzwungenen Wahl

Zwei Zwischenräume werden einem Zuhörer, ein mit einem Ton und ein ohne einen Ton präsentiert. Zuhörer muss entscheiden, welcher Zwischenraum den Ton darin hatte. Die Zahl der Zwischenräume kann gesteigert werden, aber das kann Probleme dem Zuhörer verursachen, der sich erinnern muss, welcher Zwischenraum den Ton enthalten hat.

Anpassungsfähige Methoden

Verschieden von den klassischen Methoden, wo das Muster, für die Stimuli zu ändern, in anpassungsfähigen Methoden voreingestellt wird, bestimmt die Antwort des Themas auf die vorherigen Stimuli das Niveau, an dem ein nachfolgender Stimulus präsentiert wird.

Treppe' Methoden (unten Methoden): Das einfache '1 unten 1' Methode besteht aus der Reihe des Absteigens und Steigens von Probe-Läufen und Wendepunkten (Umkehrungen). Das Stimulus-Niveau wird vergrößert, wenn das Thema nicht antwortet und vermindert, wenn eine Antwort vorkommt.

: Ähnlich als in der Methode von Grenzen werden die Stimuli in vorher bestimmten Schritten angepasst. Nach dem Erreichen von sechs bis acht Umkehrungen wird die erste verworfen, und die Schwelle wird als der Durchschnitt der Mittelpunkte der restlichen Läufe definiert. Experimente haben gezeigt, dass diese Methode nur 50 % Genauigkeit zur Verfügung stellt.

: Um genauere Ergebnisse zu erzeugen, kann diese einfache Methode weiter durch die Erhöhung der Größe von Schritten in den hinuntersteigenden Läufen, z.B '2 unten 1 Methode', '3 unten 1 Methoden modifiziert werden.

Die Verfolgen-Methode von Bekesy: Die Methode von Bekesy enthält einige Aspekte von klassischen Methoden und Treppe-Methoden. Das Niveau des Stimulus wird an einer festen Rate automatisch geändert. Das Thema wird gebeten, einen Knopf zu drücken, wenn der Stimulus feststellbar ist.

: Sobald der Knopf gedrückt wird, wird das Niveau durch den motorgesteuerten Abschwächer automatisch vermindert und vergrößert, wenn der Knopf nicht gestoßen wird. Die Schwelle wird so von den Zuhörern verfolgt, und als die bösartigen von den Mittelpunkten der Läufe, wie registriert, durch den Automaten berechnet.

Wirkung der magnetischen Trägheit

Magnetische Trägheit kann grob als 'die Verkleidung einer Wirkung hinter seiner Ursache' definiert werden.

Wenn

man das Hören von Schwellen misst, ist es immer für das Thema leichter, einem Ton zu folgen, der hörbar und im Umfang abnehmend ist als, einen Ton zu entdecken, der vorher unhörbar war.

Das ist, weil 'verfeinernde' Einflüsse bedeuten, dass das Thema annehmen wird, den Ton zu hören, und deshalb mit höheren Niveaus der Konzentration motivierter sein wird.

'Von unten nach oben' erklärt Theorie, dass unerwünscht äußerlich (von der Umgebung) und inner (z.B Herzschlag) Geräusch auf das Thema hinauslaufen wird, das nur auf den Ton antwortet, wenn das Signal zum Geräuschverhältnis über einem bestimmten Betrag ist.

In der Praxis bedeutet das, dass, wenn er Schwelle mit Tönen messen wird, die im Umfang, abnehmen, Punkt, an dem der Ton unhörbar wird, immer niedriger als Punkt, an dem es zur Hörbarkeit zurückkehrt. Dieses Phänomen ist als die 'Wirkung der magnetischen Trägheit' bekannt.

Psychometrische Funktion der absoluten hörenden Schwelle

Psychometrische Funktion 'vertritt die Wahrscheinlichkeit einer Antwort eines bestimmten Zuhörers als eine Funktion des Umfangs der besonderen gesunden Eigenschaft, die wird studiert'.

Um ein Beispiel anzuführen, konnte das die Wahrscheinlichkeitskurve des Themas sein, das einen Ton entdeckt, der als eine Funktion des Geräuschpegels wird präsentiert. Wenn der Stimulus dem Zuhörer präsentiert wird, würde man erwarten, dass der Ton entweder hörbar oder unhörbar sein würde, auf eine 'Eingangsstufe'-Funktion hinauslaufend. In Wirklichkeit besteht eine Grauzone, wo der Zuhörer betreffs unsicher ist, ob sie wirklich den Ton gehört haben oder nicht, so sind ihre Antworten inkonsequent, auf eine psychometrische Funktion hinauslaufend.

Die psychometrische Funktion ist eine Sigmoid-Funktion, die charakterisiert wird, indem sie 's' gestaltet in seiner grafischen Darstellung gewesen wird.

Minimales hörbares Feld (MAF) gegen den minimalen hörbaren Druck (MAP)

Zwei Methoden können verwendet werden, um den minimalen hörbaren Stimulus und deshalb die absolute Schwelle des Hörens zu messen.

Minimales hörbares Feld schließt das unterworfene Sitzen in ein Klangfeld und Stimulus ein, der über einen Lautsprecher wird präsentiert. Der Geräuschpegel wird dann an der Position des Thema-Kopfs mit dem Thema nicht im Klangfeld gemessen.

Minimaler hörbarer Druck schließt Präsentieren-Stimuli über Kopfhörer oder Ohrhörer und das Messen gesunden Drucks im Ohr-Kanal des Themas mit einem sehr kleinen Untersuchungsmikrofon ein.

Die zwei verschiedenen Methoden erzeugen verschiedene Schwellen, und minimale hörbare Feldschwellen sind häufig um 6 bis 10 DB besser als minimale hörbare Druck-Schwellen. Es wird gedacht, dass dieser Unterschied ist wegen:

  • monaural gegen das Binaural-Hören. Mit dem minimalen hörbaren Feld sind beide Ohren im Stande, die Stimuli zu entdecken, aber mit dem minimalen hörbaren Druck ist nur ein Ohr im Stande, die Stimuli zu entdecken. Das Hören von Binaural ist empfindlicher als monaural, der / hört
  • physiologische Geräusche haben gehört, wenn Ohr durch einen Ohrhörer während minimaler hörbarer Druck-Maße verschlossen wird. Wenn das Ohr bedeckt wird, wird das Thema Körpergeräusche, wie Herz geschlagen hören, und diese können eine Verdeckenwirkung haben.

Minimales hörbares Feld und minimaler hörbarer Druck sind wichtig, wenn sie Kalibrierungsprobleme denken, und sie illustrieren auch, dass das menschliche Hören in der 2-5-Kilohertz-Reihe am empfindlichsten ist.

Zeitliche Summierung

Zeitliche Summierung ist die Beziehung zwischen Stimulus-Dauer und Intensität, wenn die Präsentationszeit weniger als 1 Sekunde ist. Gehörempfindlichkeit ändert sich, wenn die Dauer eines Tons weniger als 1 Sekunde wird. Die Schwellenintensität nimmt um ungefähr 10 DB ab, wenn die Dauer eines Ton-Platzens von 20 bis 200 Millisekunden vergrößert wird

Zum Beispiel ist der ruhigste Ton, den ein Thema hören kann, 16 DB, wenn der Ton an einer Dauer von 200 Millisekunden präsentiert wird. Wenn derselbe Ton an 16 DB dann für eine Dauer von 20 Millisekunden nur der ruhigste Ton präsentiert wird, der jetzt durch das Thema gehört werden kann, steigt zu 26 DB. Mit anderen Worten, wenn ein Signal durch einen Faktor 10 dann verkürzt wird, muss das Niveau dieses Signals durch nicht weniger als durch das Thema zu hörende 10 DB vergrößert werden.

Das Ohr funktioniert als ein Energieentdecker, den Proben der Betrag der Energie innerhalb eines bestimmten Zeitrahmens präsentieren. Ein bestimmter Betrag der Energie ist innerhalb eines Zeitrahmens erforderlich, um die Schwelle zu erreichen. Das kann durch das Verwenden einer höheren Intensität für weniger Zeit oder durch das Verwenden einer niedrigeren Intensität für mehr Zeit getan werden. Empfindlichkeit, um zu klingen, verbessert sich, als die Signaldauer bis zu ungefähr 200 bis 300 Millisekunden zunimmt, danach denen die Schwelle unveränderlich bleibt.

Die Kesselpauken des Ohrs funktionieren mehr als ein gesunder Druck-Sensor. Auch ein Mikrofon arbeitet derselbe Weg und ist zur Lautstärke nicht empfindlich.

Frequenzschwankung

Die hörbare Frequenzreihe wird gewöhnlich als 20 Hz bis 20,000 Hz angesetzt. Das Erreichen von Schwellen ist auf Stimuli vertrauensvoll, die in Frequenzen innerhalb des Gehöransprechgebiets präsentieren werden.

Siehe auch

  • DB (Ein)
  • Kontur der gleichen Lautheit
  • Hörbereich
  • Lautheit
  • Phon
  • Psychoacoustics
  • Psychophysics
  • Signaldetektionstheorie
  • Sone
  • Fechner, G., 1860. Elemente von psychophysics. New York: Holt, Rinehart und Winston. Zitat aus dem Buch, das verfügbar ist auf:
http://psychclassics.yorku.ca/Fechner/.

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