最小变化法测响度的阈限

应用心理系

摘 要  本实验采用最小变化法对被试进行响度的绝对阈限测量。主要使用的实验仪器是听觉实验仪，频率采用400赫兹。被试为本专业两名同学，一男一女，听觉皆正常。实验采取升序降序交替进行，每位被试测得8组数据，每做4组则交换被试。实验测得的纯音响度的绝对阈限平均值为29.38dB。

关键词  听觉绝对阈限；最小变量法；听觉实验仪

1. 导言   

感觉是物理刺激作用于感官的结果,一定的刺激作用于感官就引起一定的反应。感觉阈限又称阈限，可以分为两种,一种是绝对阈限,另一种是差别阈限。绝对阈限是指刚刚能引起感觉的最小刺激强度。差别阈限是指刚刚能引起差别感觉的刺激变化量。在统计学上，把绝对阈限定义为,有50%的实验次数能引起积极反应的刺激值。

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：1.刺激按“渐增”和“渐减”两个系列交替变化组成，每个系列的刺激强度包括足够大的范围，能都确定从一类反应到另一类反应的瞬间转换点或阈限的位置。2.各系列刺激是由小到大（渐增）或由大到小（渐减）按阶梯式顺序变化的。3.刺激的范围在阈限以上和以下一段强度距离，实验时一般确定15~20个检查点，每个相邻检查点的间距，根据实验仪器的可能以及所欲测定的感觉道的性质决定。4.检查点的距离越小，测定结果就越精确。

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。误差随实验情境和被试不同而异，实验中的个体差异明显。

2 方法

2.1 被试

本科在读学生2名，男女各一人，听觉皆正常，之前未参加过类似实验。参与本实验无任何报酬。

2.2 仪器

本实验使用华东师范大学科教仪器厂生产的听觉实验仪。

2.3实验程序

一组两名被试，男女各一名。主试先呈现较强纯音让被试熟悉确定呈现声音刺激的频率，如400Hz，每个系列8次。初步找出被试的阈限范围，以该点之下7-8个分贝为最低点，该点之上7-8个分贝为最高点，选定15个连续的纯音强度。

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。

主试给出一个刺激，从开始到下一个纯音响之间要间隔2秒，每次记录被试的反应直至出现转折点。采用升序和降序交替进行，每测定4次被试休息三分钟以免出现习惯误差。

换一个频率，重复上述操作。换一个被试，重复上述操作。

2.4数据收集和分析

一个系列中，被试报告“有”、“无”这两个刺激强度的中点，就是这个刺激系列的阈限（若在渐增系列时用最后一个“-”与第一个“+”相应刺激强度值相加除以2）；将所有各系列的阈限求平均数；或先分别求出渐增和渐减系列的平均数再求二系列的平均数。可以通过计算，分别求出渐增和渐减系列的阈限平均值，渐增的平均值大于渐减的并且差异显著就存在习惯误差，反之则存在期望误差。

3 结果  

3.1描述统计结果

数据表明个体的绝对阈限有显著差异，平均绝对阈限在29.38。

3.2平均数差异的显著性检验

表2 相关样本t检验

表2显示了在400HZ的频率下，递增递减顺序的平均数差异检验。如表所示，t = 1，p = 0.05。可得知，两种顺序时，被试的绝对阈限差别不显著。

4 讨论

4.1期望与习惯误差分析

M↑=40, M↓=39，t=1。由于M↑> M↓但差异不显著，所以不存在期望误差和习惯误差。

4.2练习与疲劳误差分析

M前=40, M后=39。由于M前>M后，存在练习误差，不存在疲劳误差。

5 结论

1)  不同响度变化顺序对绝对阈限的影响不显著

2)  实验控制是可以降低期望、习惯、练习和疲劳误差的。

参考文献

1．张厚粲(2004).现代心理与教育统计学.第3版.北京:北京师范大学出版社,272-279.

2．高湘平（2005）.心理实验指导手册.

第二篇：心理实验报告之反应时

心理实验报告

实验课程：实验心理学         实验名称：反应时实验

指导老师：        班级：       学号:学生姓名：         实验日期：

摘要：本实验为视觉反应时实验，由简单反应，选择反应，辨别反应组成。反应时为从刺激呈现到做出反应之间所经历的时间，作为一个心理指标在个体差异的研究中有着重要的作用。本实验被试为北京林业大学心理系09级学生。实验结果显示简单反应时（基线时间）、选择时间都与选择反应时有显著相关关系，年龄对选择时间及辨别时间均无显著影响。

关键词： 简单反应时 选择时间 辨别时间 选择反应时 辨别反应时

1.引言：

1.1简介：

　　从刺激呈现到做出反应之间所经历的时间称为反应时。反应时的研究是心理学研究中的一个传统课题。自19世纪中叶以来，反应时作为一个心理指标在个体差异的研究中有着重要的作用，它在智力测验、人格测验中常被定为必测项目。反应时的测量为推测不能直接观察到的心理过程打开了一个窗口。一个完整的反应过程由五部分组成：（1）感受器将物理或化学刺激转化为神经冲动的时间；（2）神经冲动由感受器到大脑皮质的时间；（3）大脑皮质对信息进行加工的时间；（4）神经冲动由大脑皮质传至效应器的时间；（5）效应器作出反应的时间。

　　本实验采用的是荷兰心理学家F.C.唐德斯的研究结果。测量最基本的三种反应时，即简单、选择、辨别反应时。唐德斯将它们分别命名为：a、b、c反应时。

1.2方法与程序：

简单反应时　　a　基线时间

选择反应时　　b　基线时间  辨别时间  选择时间

辨别反应时　　c　基线时间  辨别时间

实验者可根据测试的目的，选择不同的测量项目。例如：要了解被试的选择反应所用的时间，就要测他的ｂ反应时和ｃ反应时。ｂ反应时和ｃ反应时的差就是他选择反应所花费的时间。如想知道被试辨别刺激的时间，就要测量他的ａ反应时和ｃ反应时。

2.方法：

2.1实验对象：

本次实验被试为北京林业大学心理系09级学生，共86人，剔除选择反应错误次数4次以上的7人，剔除选择时间和辨别时间为负数的同学29人，得到有效数据50份。

2.2实验工具：

2.2.1数据采集

反应时实验电脑程序。

2.2.2数据分析

    数据分析主要采用SPSS软件进行处理。数据相关分析及方差分析处理。

2.3实验程序：

简单反应（a反应时）：

视觉的刺激为一绿圆。被试均按绿键反应。测30次，每次预备后间隔2秒呈现刺激。如果测试中被试在准备阶段有抢先现象，则该次结果无效，并由计算机剔除并警告抢码被试。另外以每5次呈现为一组，随机加入空白的探测刺激2秒，如有被试在此时抢码，则警告抢码被试，且本组实验将重新进行。最后以有效的结果均值为其简单反应时。

选择反应（b反应时）：

在测试中呈现的刺激为两个或多个，要求被试对不同的刺激做出不同的反应。本实验只测量视觉选择反应时。刺激有两个，分别是红圆和绿圆。要求被试看到红圆按红键反应，看到绿圆，按绿键反应。反应错时，反应时记为0，且该次反应不计入最后平均值内。两个刺激随机呈现，各20次，准备信号后2秒呈现刺激，以40次反应中的正确反应的反应时均值为选择反应时，并给出错误次数，本次实验错误在4次以上的都予以剔除。

辨别反应（c反应时）：

在测试中呈现的刺激为两个或多个，要求被试只对其中的一个刺激作出固定的反应，其它刺激呈现时均不反应。本程序只测量视觉辩别反应时。刺激有二个，分别为红圆和绿圆，要求被试见到绿圆按绿键反应，见到红圆不反应。如被试见到红圆反应为错误。两个刺激随机呈现，各20次，准备后间隔2秒呈现刺激。以看见绿圆反应的有效次数的时间均值为被试的辨别反应时。结果中给出辨别反应时和错误次数两个指标。

3.结果：

3.1数据处理

根据对选择反应时错误次数的统计，如图，我们排除了错误次数4次以上的数据。而后我们根据荷兰心理学家F.C.唐德斯的研究结果计算出了选择时间与辨别时间，并剔除了为负数的数据。最后保留了50个有效的数据。

3.2选择反应时与基线时间(简单反应时)、辨别时间和选择时间的关系。

   相关分析结果显示简单反应时与选择反应时呈显著正相关，相关系数为.832（P<0.01），而选择时间与选择反应时也呈显著正相关，相关系数为.688（P<0.01）。辨别时间与选择时间没有显著相关关系。选择反应时与辨别反应时间和简单反应时间也分别呈显著正相关。

3.2辨别时间、选择时间分别与年龄的关系。

根据方差分析结果，在选择时间和辨别时间这两个维度上，年龄的影响并不显著。

4.讨论：

1.首先，我们剔除了在选择反应实验中错误次数较多的数据，错误太多可能由多方面的原因造成，例如对按键不够熟悉，个体对待实验的认真程度不够。

2.其次，我们按照F.C.唐德斯的研究结果计算出选择时间和分辨时间，结果却显示有很多组数据小于0，对此我们的分析是由于实验进行的顺序是简单反应实验、选择反应实验最后是辨别反应实验，很显然前面的实验对后面的实验产生了影响，由于练习使之后的按键更加熟练，所以导致后面的实验所用时间更短。

3.由于选择反应时=简单反应时+辨别时间+选择时间，所以我们预期，选择反应时与简单反应时、辨别时间、选择时间均有较显著的相关性的。但是我们却发现选择反应时与辨别时间仅有.169的相关性并且并不显著，我们认为这仍与实验数据的准确性与样本个数有关。

4.我们试图对选择时间、辨别时间与年龄的关系进行探讨，结果并不显著。原因有以下几点，一是被试人数很少，且年龄相差不大，分别为18、19、20、21；因此不能据此得出结论。

5.被试在实验时的心理状态，计算机的反应速度，按键的灵活程度，周围环境都会对实验结果造成影响。所以，尽量使用一台计算机实验，尽量使被试能单独进行实验可能会提高实验的准确度。

6．本实验的教学目的致使被试知晓整个实验，由此也会对结果产生影响。

5.结论

简单反应时与选择反应时呈显著正相关，相关系数为.832（P<0.01），而选择时间与选择反应时也呈显著正相关，相关系数为.688（P<0.01）。

选择反应时与辨别反应时间和简单反应时间也分别呈显著正相关。

6.参考文献：

　杨博民主编 心理实验纲要 北京大学出版社 83-89页