Psychophysik: die Essenz der Richtung. Psychologie sensorischer Prozesse

3.1.1. Einführung

Psychologie der Sinnesprozesse (von lat. Sinn - Empfindung) untersucht den Anfangsmoment mentaler Prozesse, und das ist ihre besondere Bedeutung für die gesamte psychologische Wissenschaft.

Der primäre Kontakt eines Menschen mit der Außenwelt und seinem eigenen Körper, der ihm erste Informationen über die Eigenschaften und Zustände der äußeren und inneren Umgebung gibt, erfolgt durch Empfindungen (in der klassischen Terminologie) oder sensorische Prozesse (in der modernen Terminologie). Dabei handelt es sich um eine direkte sensorische Widerspiegelung individueller Eigenschaften eines wahrgenommenen Objekts oder Phänomens.

Nach dem Konzept des Ursprungs der Psyche A.N. Leontyev (1981), einer der am weitesten entwickelten, ist die Empfindung die phylogenetisch ursprüngliche Form der Psyche. Es ist erwiesen, dass das Kriterium für die Entstehung der Psyche das Auftreten von Sensibilität bei einfachsten Tieren (im Zusammenhang mit der Entstehung eines aktiven Lebensstils) als die Fähigkeit ist, nicht nur auf direkt biologisch bedeutsame Objekte zu reagieren (im Gegensatz zur Reizbarkeit). von Pflanzen), sondern auch auf Reize, die nur ein Signal über sie übertragen (z. B. über die Chemikalien, die den Geruch des Lebensmittels verursachen, und nicht über das Lebensmittel selbst).

Der Platz der Empfindung in der kognitiven Reihe

Prozesse

Zum ersten Mal Thomas von Aquin im 13. Jahrhundert. identifizierte die kognitive Sphäre (Erkenntnis der Welt) und die affektive Sphäre (emotionale Zustände) in der menschlichen Psyche und im Verhalten. Diese Unterteilung ist in modernen Leitlinien nach wie vor üblich.

Es ist üblich, es nicht nur auf einer Grundlage (funktional, wie von Thomas von Aquin festgelegt) durchzuführen, sondern nach zwei Kriterien: a) wiederum nach der Funktion – kognitiv für die erste Sphäre (kognitiv) und verhaltensregulierend und Kognition selbst – für die zweite , die neben allen Arten von affektiven Prozessen auch Willensprozesse, mentale Zustände und Persönlichkeitsmerkmale umfasst; b) im Hinblick auf die Produktivität: Kognitive Prozesse sind produktiv, da an ihrem Ausgang spezifische kognitive Formationen (Produkte dieser Prozesse) gebildet werden – Bilder von Empfindungen, Wahrnehmung, Gedächtnisspuren, Problemlösungen, Gedanken, reflektierende Bilder. Die in der zweiten Gruppe enthaltenen Prozesse, Eigenschaften und Zustände führen nicht zur Bildung spezifischer Produkte. Die Gemeinsamkeit der kognitiven Funktion, die die gesamte kognitive Sphäre vereint (obwohl es auch andere Standpunkte gibt), wird auch in den triadischen Konzepten der Struktur der Psyche repräsentiert. Nämlich: in der klassischen Triade „Geist, Gefühl, Wille“, die auf Aristoteles zurückgeht (wo der Wille von der affektiven Sphäre in eine eigenständige getrennt wird), sowie in der modernen Theorie der systemischen Struktur der Psyche, einschließlich das kognitive Subsystem, das regulatorische (das Gefühl und den Willen gemäß dem Funktionsprinzip vereint) und das kommunikative [Lomov, 1999].

In modernen Psychologielehrbüchern und Universitätskursen auf der ganzen Welt folgt die Untersuchung kognitiver Prozesse der Lehre von W. Wundt (1890) über ihre hierarchische Struktur. Basierend auf dem Prinzip zunehmender Komplexität und qualitativer Spezifität identifizierte Wundt die wichtigsten strukturellen und funktionalen Organisationsebenen kognitiver Prozesse: Empfindung, Wahrnehmung, Gedächtnis, Denken, Sprache, Bewusstsein. Somit sind Empfindungen (die Sinnesprozesse selbst und ihre Produkte) die anfängliche Grundebene der kognitiven Sphäre der Psyche.

Es muss gesagt werden, dass es aus der Mitte des 20. Jahrhunderts stammt. Beim Verständnis seiner Struktur haben sich auch andere Traditionen entwickelt, nämlich: 1) die Zuordnung von Empfindung und Wahrnehmung zur sensorisch-wahrnehmungsbezogenen Ebene und andere, komplexer organisierte Prozesse (von der Erinnerung bis zum Bewusstsein) zur kognitiven Ebene; oder 2) alle kognitiven Prozesse (von der Empfindung bis zum Bewusstsein) als Stufen eines Prozesses der Aufnahme und Verarbeitung von Informationen betrachten, der in seinem psychologischen Inhalt recht allgemein ist (das Paradigma der kognitiven Psychologie), und diesen gesamten Prozess als Anfangsblock von a darstellen ganzheitlicher Verhaltensakt, der den Vergleich der wahrgenommenen Informationen mit den aus dem Gedächtnis extrahierten Informationen umfasst, einschließlich des Ziels, der Entscheidungsfindung und der Ausführung des Subjekts.

Besonderheiten sensorischer Prozesse

Im Laufe der Geschichte der Psychologie wurde immer wieder über den Zusammenhang zwischen Sinnes- und Wahrnehmungsprozessen diskutiert – sowohl als eigenständiges Problem als auch im Rahmen des Problems der Struktur der kognitiven Sphäre insgesamt. Die Unterscheidung zwischen Empfindung und Wahrnehmung wurde von T. vorgeschlagen.

Überfall (1785). In der modernen Psychologie der Sinnes- und Wahrnehmungsprozesse ist sie nach wie vor weit verbreitet – nach den Kriterien der Integrität und Objektivität des Bildes. Wahrnehmung ist eine Widerspiegelung eines gesamten Objekts oder Phänomens, einschließlich seiner objektiven Bedeutung (z. B. die Wahrnehmung des Mondes, der Klang einer Glocke, der Geschmack einer Melone usw.), im Gegensatz zur Empfindung – eine Widerspiegelung einzelner Aspekte der wahrgenommenen Realität, die sich nicht auf ein bestimmtes Objekt mit seiner objektiven Bedeutung bezieht (Empfindung eines Lichtflecks, eines lauten Tons, eines süßen Geschmacks usw.). In diesem Fall bezieht sich Empfindung sowohl auf den Prozess der Sinnesreflexion als auch auf ihr Produkt – ein Sinnesbild. Assoziative Psychologie des 19. Jahrhunderts. stellte ein ganzheitliches Bild der Wahrnehmung als eine Verknüpfung einzelner Empfindungen der Eigenschaften eines Objekts untereinander und seiner objektiven Bedeutung dar.

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Diese Ideen wurden von den Gestaltisten zu Recht kritisiert, gingen aber gleichzeitig in das andere Extrem: Sie ignorierten die Existenz von Empfindungen in der phänomenalen Erfahrung völlig und erkannten nur ganzheitliche Wahrnehmungen an, die nicht nur vom Objekt, sondern auch in hohem Maße abhängig waren über die angeborenen Eigenschaften der Wahrnehmung. Gleichzeitig zeigte die Entstehung der Psychophysik noch früher (Fechner, 1860) die Möglichkeit, Empfindungen als Funktion der Stimulation experimentell und quantitativ zu untersuchen. In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurde in der ausländischen Psychologie der Standpunkt zur Einheit sensorischer Wahrnehmungsprozesse von J. Gibson (1990) konsequent verteidigt. Dennoch bestehen derzeit noch Vorstellungen über die Spezifität sensorischer Prozesse im Verhältnis zu wahrnehmungsbezogenen Prozessen. Sie wurden von A.N. entwickelt. Leontiev (1959-1975) im Konzept der Natur der Sinnesreflexion. Darin erscheint die klassische Dualität des Wahrnehmungsbildes als die Einheit seines Sinnesgefüges, die von Leontievs Schülern experimentell untersucht wurde (Stolin, 1976; Logvinenko, 1976; etc.), d. h. die Sinnesbasis des Bildes, die dem entspricht traditionelles Konzept von „Empfindung“ und Subjektbedeutung. In der kontemplativ-sensualistischen Psychologie des 19. Jahrhunderts. (E. Titchener und andere) wurde vorgeschlagen, Empfindungen aus der subjektiven Erfahrung durch die Methode der analytischen Introspektion zu isolieren, die sie dem Bewusstsein als weitere unzerlegbare Elemente dieser Erfahrung präsentierte. Gleichzeitig wurden in den Empfindungsbildern vier ihrer Attribute unterschieden: Qualität (Modalität oder Submodalität), Intensität, räumliche und zeitliche Struktur, die im Gegensatz zur analytischen Introspektion ihre Bedeutung nicht verloren hat (Boring, 1963; Hensel, 1966; Ananyev, 1977). O. Külpe am Ende des 19. Jahrhunderts. und dann begründete S. Stevens (1934), dass einzelne Attribute von Empfindungen unterschieden werden können, wenn sie sich unabhängig voneinander ändern oder konstant bleiben, wenn sich andere Eigenschaften ändern (z. B. wenn sich die subjektive Helligkeit eines Lichtflecks ändert, seine sichtbare Farbe, Fläche). , Dauer bleiben gleich). Stevens konstruierte experimentell Funktionen einer konstanten Lautstärke bei Höhenänderungen und umgekehrte Funktionen (mit leichten Abweichungen an den Enden der Skala). In Wirklichkeit gibt es keine völlige Unabhängigkeit der Veränderungen einiger Sinneszeichen von anderen, aber es gibt immer noch eine relative Unabhängigkeit. Daher wurden in psychologischen Studien sensorischer Prozesse separate Richtungen identifiziert und bewahrt, die die subjektive Reflexion verschiedener Merkmale eines Objekts im Rahmen von vier Aspekten der Empfindung (im Sehen – Farbe, Helligkeit, Größe, Tiefe, Form, Bewegung) untersuchen , Geschwindigkeit usw.). D.; beim Hören - Lautstärke, Höhe, Klangfarbe; bei Hautempfindlichkeit – Berührung, Druck, Temperatur, Schmerz; in allen Fällen - für verschiedene Größen der Empfindung, ihre räumlichen und zeitlichen Eigenschaften). - Der Mensch ist in der Lage, diese einzelnen Aspekte des Sinnesbildes, die auch Empfindungen genannt werden, bei Bedarf in seinem subjektiven Erleben hervorzuheben (z. B. in Beim sensorischen Bild eines Klangs kann sich eine Person nur auf die Lautstärke, die Tonhöhe, das Timbre oder die Länge konzentrieren

Talität oder Lokalisierung im Raum). Die Spezifität sensorischer Prozesse gegenüber wahrnehmungsbezogenen Prozessen erfolgt also in erster Linie im Rahmen einer konkreten, dem Beobachter gestellten und von ihm ausgeführten Aufgabe. Nämlich: eine Aufgabe, die es erfordert, ein bestimmtes Merkmal eines Objekts zu identifizieren (und gleichzeitig vom Rest abzulenken) und die erforderlichen Aktionen damit durchzuführen (z. B. einen lauteren Ton vor einem Hintergrundgeräusch zu erkennen, zwei Lichtsignale zu unterscheiden). Helligkeit, Beurteilung, wie säurehaltig Lösungen unterschiedlicher Konzentration sind). Ähnliche Aufgaben sind in verschiedenen Formen praktischer menschlicher Tätigkeit weit verbreitet (siehe Unterabschnitt 3.1.5). Daher ist das Studium sensorischer Prozesse nicht nur theoretisch (als Studium der ursprünglichen Form der mentalen Reflexion), sondern auch in der Anwendung von größter Bedeutung. Beachten Sie, dass in inländischen Studien neben dem Begriff „sensorisch“ auch der Begriff „sensorisch-perzeptiv“ verwendet wird, während in ausländischen Werken in der Regel der erste Begriff („sensorisch“) verwendet wird.

Psychophysisch, psychophysiologisch

und psychosemantische Studienmethoden

sensorische Prozesse

Die Erforschung sensorischer Prozesse erfolgt im Rahmen der drei Hauptdisziplinen Psychophysik, Psychophysiologie und Psychosemantik mit ihren spezifischen Methoden.

Psychophysiologische Methoden ermöglichen es, die Mechanismen sensorischer Prozesse zu identifizieren, die mit der Funktion des menschlichen Nervensystems verbunden sind. Dabei handelt es sich um die Registrierung und Analyse autonomer Manifestationen sensorischer Prozesse (am häufigsten GSR), Rezeptorreaktionen (Mikrofoneffekt der Cochlea, Elektroretinogramm), adaptiver peripherer Reaktionen (Verengung der Pupille auf Licht und Blutgefäße auf Kälte), Indikatoren der Typologische Eigenschaften des Nervensystems. Solche Merkmale werden bei der Untersuchung des Differentials verwendet

psychologische Mechanismen der interindividuellen Variabilität sensorischer Prozesse und ihrer individuellen Dynamik, die mit Veränderungen im Niveau der psychophysiologischen Aktivierung verbunden sind; in Studien zur subsensorischen Sensibilität (zur unterschwelligen Stimulation, die für bewusste Empfindungen nicht ausreicht und eine Reaktion nur auf der Ebene unwillkürlicher physiologischer Reaktionen hervorruft) sowie in Fällen, in denen eine freiwillige Reaktion schwierig ist (bei Personen mit Sprachpathologie und kleinen Kindern). ). Zu den psychophysiologischen Methoden gehört auch die Aufzeichnung und Analyse der bioelektrischen Aktivität des Gehirns, die es ermöglicht, eine objektive Schwelle für die Signalerkennung zu ermitteln und am weitesten entwickelt ist in Studien zum Farbsehen und den Mechanismen der Kodierung sensorischer Informationen im Nervensystem. Dennoch sind die psychophysiologischen Mechanismen sensorischer Prozesse Gegenstand dieses eigenständigen Wissensgebiets und werden daher (in den Unterabschnitten 3.1.3, 3.1.4) nur im Zusammenhang mit den Materialien der Psychophysik – der wichtigsten unter den Richtungen in – betrachtet das Studium sensorischer Prozesse mit psychologischen Methoden.

Eine weitere solche Richtung (die sich immer weiter verbreitet) ist die Psychosemantik – das Studium individueller Bedeutungs- und Kategoriensysteme, Ideen, emotionaler und ästhetischer Assoziationen, die die Wahrnehmung sensorischer Eigenschaften von Objekten vermitteln. In diesen Studien (Unterabschnitt 3.1.3), die insbesondere auf den Methoden des semantischen Differentials von Osgood, den Persönlichkeitskonstrukten von Kelly, der mehrdimensionalen Skalierung und speziellen Interviews mit Probanden basieren, wurde gezeigt, dass eine solche Mediation die tatsächliche sensorische Sensibilität einer Person erhöht; Darüber hinaus wurden psychologische Modelle sensorischer Räume erstellt, um zu verstehen, wie sensorische Merkmale in der subjektiven Welt einer Person dargestellt werden.

Die Hauptrichtung bei der Untersuchung sensorischer Prozesse mit psychologischen Methoden (d. h. Registrierung und Analyse der freiwilligen Reaktionen einer Person auf wahrgenommene sensorische Informationen) ist die Psychophysik. Dies ist historisch gesehen der erste experimentelle Bereich der Psychologie. Die offizielle Geburtsstunde der Psychologie geht auf das Jahr 1879 zurück – die Eröffnung des weltweit ersten experimentellen Labors von V. Wundt, doch bereits 1860 wurde das Hauptwerk von G.T. Fechner „Elemente der Psychophysik“. Es stellte eine vom Autor entwickelte neue Wissenschaft vor: die Schwellentheorie der Psychophysik, ihre experimentellen Methoden und die grundlegenden Ergebnisse (über viele tausend Messungen) zur Beurteilung von Empfindlichkeitsschwellen. Die Theorie, Methoden und Ergebnisse sind zu Klassikern geworden. Die wichtigste Bedeutung von Fechners Werk ist die Begründung der grundsätzlichen Messbarkeit subjektiver seelischer Phänomene (auf der Grundlage von Empfindungen) und der Möglichkeit, diese mit streng experimentellen Methoden zu untersuchen. Damit legte Fechner zunächst den naturwissenschaftlichen Grundstein der Psychologie – die Untersuchung psychischer Prozesse anhand ihrer objektiven Verhaltensäußerungen, die es ermöglicht, subjektive Phänomene zu beschreiben. Dadurch hat sich die Psychologie von einem rein deskriptiven Teil der Philosophie zu einer eigenständigen experimentellen Wissenschaft entwickelt. Fechner entwickelte eine Methodik zur quantitativen Untersuchung mentaler Prozesse, deren Bedeutung für die Psychologie bis heute Bestand hat und noch heute (wie auch seine Schwellenmethoden) angewendet wird. Die in der Psychophysik (natürlich nach Fechner) entwickelten Prinzipien und Methoden psychologischer Messungen werden in allen Bereichen des psychologischen Wissens angewendet.

Der Zweck dieser Präsentation besteht zunächst darin, die moderne Forschung zu sensorischen Prozessen hervorzuheben. Wir werden die frühen Konzepte und diejenigen Abschnitte, die in den vorhandenen Handbüchern ausführlich vorgestellt werden, nur kurz auflisten und den Leser auf die empfohlene Literatur verweisen. Dies ist die historische Entwicklung der vor-

Konzepte über die Sinnesorgane und ihre Funktionen: das Gesetz der spezifischen Energien der Sinnesorgane, das Konzept der Analysatoren, Rezeptor- und Reflextheorien von Empfindungen, Arten der Klassifizierung von Empfindungen, Anpassung und Sensibilisierung [Velichkovsky et al., 1973; Luria, 1975; Reader zu Empfindung und Wahrnehmung, 2002], Interaktion von Analysatoren, Synästhesie, systemische Organisation der Sinne [Velichkovsky et al., 1973; Gibson, 1990; Luria, 1975; Kognitive Prozesse, 1982], mehrdimensionale Modelle des Sinnesraums, erstellt in der Mitte des 20. Jahrhunderts. für das Farbsehen [Sokolov, Izmailov, 1986], sensorisch-tonische Wahrnehmungstheorie [Skotnikova, 2002].

Bei der Präsentation der Materialien der Psychophysik wird wiederum vor allem auf die Systematisierung moderner Konzepte und Forschungsgebiete geachtet, die nur in der englischsprachigen Literatur vertreten sind oder über verschiedene inländische Quellen verstreut sind, sowie auf die grundlegendsten verallgemeinernden Theorien. In den verfügbaren Handbüchern ausführlich behandelte Informationen werden kurz dargestellt oder weggelassen. Dies sind klassische und modernste Theorien zur Diskretion-Kontinuität des Sinnessystems und Methoden zur Messung der Empfindlichkeit [Bardin, 1976; Gusev et al., 1997; Probleme und Methoden der Psychophysik, 1974; Svete et al., 1964], das Konzept der sensorischen Streuung und Diskriminierung von L. Thurston [Gusev et al., 1997; Probleme und Methoden der Psychophysik, 1974], subjektive Skalierung von S. Stevens und zwei Klassen sensorischer Kontinua – prothetisch und metathetisch [Gusev et al., 1997; Lupandin, 1989; Stevens, 1960], Entscheidungsmodelle bei der Erkennung und Diskriminierung mit externem Lernen [Atkinson, 1980], das Konzept der subsensorischen Zone und der objektiven Sensorometrie, die Theorie der Anpassungsebenen [Chrestomathy on Sensation and Perception, 2002].

3.1.2. Größte Konzepte

Psychophysik und führende Richtungen

Forschung gebildet

bis Mitte der 70er Jahre. 20. Jahrhundert

Psychophysik ist eine psychologische Disziplin, die sich mit der Messung menschlicher Empfindungen beschäftigt, also mit der Bestimmung quantitativer Beziehungen zwischen den Mengen körperlicher Reize und Empfindungen. Derzeit umfasst das Gebiet der Psychophysik nicht nur die Empfindung selbst, sondern auch andere mentale Phänomene, die bei der Konstruktion eines Sinnesbildes interagieren oder dieses beeinflussen: Wahrnehmung und Gedächtnis, Entscheidungsfindung, Aufmerksamkeit usw. Daher wird die Psychophysik als verzweigt verstanden Bereich der Psychologie , der die Gesetze der sensorischen Reflexion sowie das menschliche Verhalten und die Aktivität bei der Wahrnehmung und Bewertung von Signalen aus der äußeren und inneren Umgebung untersucht [Zabrodin, Lebedev, 1977].

Nachdem G. Fechner das Problem der Messung von Empfindungen gestellt hatte, ging er davon aus, dass eine Person nicht in der Lage ist, ihre Werte direkt zu quantifizieren. Daher schlug er eine indirekte Messmethode vor – in Einheiten der physikalischen Größe des Reizes. Die Stärke der Empfindung wurde als Summe ihrer kaum wahrnehmbaren Zuwächse über dem Ausgangspunkt dargestellt. Zur Bezeichnung führte Fechner das Konzept einer Empfindungsschwelle ein, die in Reizeinheiten gemessen wird. Die absolute Schwelle und die Unterscheidungsschwelle (differential oder kaum wahrnehmbarer Unterschied – EZR) ist der Mindestwert eines Reizes (bzw. die Differenz zwischen zwei Reizen), dessen Überschreitung eine bewusste Wahrnehmung dieses Reizes (bzw. des Reizes) hervorruft Unterschied zwischen den Reizen) und eine Abnahme nicht. Um absolute und differenzielle Schwellenwerte zu messen, entwickelte Fechner drei Methoden: minimale Änderung, durchschnittlicher Fehler und konstante Reize. Nachdem wir die gemessenen Werte von ер oberhalb der absoluten Schwelle für eine bestimmte Empfindung zusammengefasst haben, erhalten wir deren Wert. Fechners Schwellenkonzept und seine Schwellenmethoden sind erhalten geblieben und werden heute häufig verwendet. In der angewandten Arbeit wird auch die Bestimmung der Empfindungsgröße anhand der Anzahl der Einheiten verwendet. Basierend auf Webers Gesetz über die Konstanz eines kaum wahrnehmbaren Anstiegs der Stärke eines Reizes gegenüber seinem ursprünglichen Wert und der Annahme eines apriorischen Postulats über die Gleichheit der subjektiven Stärken, insbesondere im gesamten Reizbereich, leitete Fechner mathematisch eine logarithmische Funktion des Reizes ab Abhängigkeit der Empfindungsgröße von der Reizgröße. Dies ist Fechners grundlegendes psychophysisches Gesetz: R = k (InS – lnS 0), wobei R die Größe der Empfindung, S die Größe des wirkenden Reizes und S o die absolute Schwelle ist. Somit ist es durch Messung der absoluten Schwelle möglich, die Stärke der Empfindung für den aktuellen Reiz zu berechnen. Fechners Postulat wird kritisiert, weil es (zu Recht) unbegründet sei, und die Theorie wird kritisiert, weil sie das Phänomen der Fehlalarme ignoriert, dem die moderne Psychophysik große Aufmerksamkeit schenkt. Im Allgemeinen war und bleibt Fechners Psychophysik klassisch [Bardin, 1976]. Fast ein Jahrhundert nach dem Erscheinen von Fechners Psychophysik wurde parallel dazu ein weiteres Paradigma etabliert, das auf der Annahme beruhte, dass ein Mensch die Stärke seiner Empfindungen direkt quantifizieren kann. S. Stephen in den 1940er-60er Jahren. (in Anlehnung an seine Vorgänger Platon, Brentano, Thurston) entwickelte direkte Methoden zur Messung von Empfindungen und zur Konstruktion subjektiver Sinnesskalen (basierend auf der Bestimmung der Reihenfolge seiner Empfindungen in aufsteigender Reihenfolge durch eine Person oder der Abstände oder Beziehungen zwischen ihnen oder auf der Zuweisung numerischer Werte). ​​zu ihnen). Es stellte sich heraus, dass subjektive Empfindungsgrößen, die mit direkten Methoden bestimmt wurden, durch eine Potenzgesetzabhängigkeit mit den objektiven Reizgrößen verknüpft waren. Stevens erhielt es auch mathematisch: R = k (S - S 0) n (Stevens‘ grundlegendes psychophysisches Gesetz) und führte ein apriorisches Postulat (das sowohl Kritik als auch Zustimmung hervorrief) über die Konstanz des Verhältnisses des Kaum Bemerkens ein

eine Steigerung der Empfindung auf ihren ursprünglichen Wert im gesamten Spektrum der Empfindungen.

Später wurden Gesetze entwickelt, die durch andere mathematische Gleichungen ausgedrückt wurden: Exponentialfunktion (Putter, 1918), Tangentialfunktion (Zinner, 1930-1931), Arkustangentialfunktion (Beneze, 1929), integrale Phi-Gamma-Funktion (Houston, 1932) usw. , die keinen Anspruch auf Vielseitigkeit erheben und relativ enge Anwendungsbereiche haben. Verschiedene Ausdrücke des psychophysischen Gesetzes widersprechen sich in den meisten Fällen nicht, da sie unterschiedliche Aspekte sensorischer Wahrnehmungsprozesse beschreiben. Es wurden Varianten eines verallgemeinerten psychophysischen Gesetzes vorgeschlagen, die sowohl logarithmische als auch Potenzfunktionen (Ekman, 1956; Baird, 1975) sowie diese und alle dazwischen liegenden mathematischen Funktionen beschreiben [Zabrodin, Lebedev 1977]. Dieses Gesetz wird im Folgenden als das allgemeinste Gesetz besprochen.

In einigen ausländischen Werken wird Fechners Psychophysik als objektiv und Stevens' Psychophysik als subjektiv bezeichnet (nach dem methodischen Prinzip [Pieron, 1966]).

Es ist auch üblich, in der Psychophysik zwei Hauptabschnitte zu unterscheiden: die sogenannte „Psychophysik-I“ (das Studium der Empfindlichkeit sensorischer Systeme) und „Psychophysik-II“ (das Studium sensorischer Skalen zur Messung oberhalb der Schwelle liegender Empfindungen). . Für Fechner existierte eine solche Einteilung nicht, da die Messung sowohl der Empfindlichkeit als auch der Stärke von Empfindungen auf einer Grundlage basierte – dem Konzept der Schwelle. Später wurden jedoch in beiden Abschnitten der Psychophysik nicht-schwellige Messmethoden geschaffen, und diese Abschnitte wurden zu eigenständigen Forschungsbereichen mit eigener Methodik, Phänomenologie und konzeptionellem Apparat. Eine Zwischenstellung dazwischen nehmen Probleme im Zusammenhang mit dem psychophysischen Grundgesetz ein.

Es gibt auch klassische und sogenannte moderne Psychophysik. Im Bereich der Psychophysik-I besteht der Unterschied zwischen beiden darin, dass die moderne Psychophysik intrinsisches Rauschen im Sinnessystem zulässt und die Erkennung von Reizen geringer Intensität als Isolierung eines schwachen Signals aus schwankendem Rauschen betrachtet. In der klassischen Psychophysik ist sensorisches Rauschen nicht einmal mit dem Pegel eines schwachen Signals vergleichbar. Daher ist die Fehlalarmreaktion für die moderne Psychophysik eine natürliche Reaktion des Sinnessystems und für die klassische Psychophysik eine Verhaltensreaktion, die durch nicht-sensorische Faktoren verursacht wird. Im Bereich der Psychophysik ist die klassische Psychophysik die Konstruktion von Skalen akkumulierter Einheiten und die moderne Psychophysik die Skalierung subjektiver Bewertungen eines Reizes. Es wird auch zwischen der Psychophysik sensorischer Prozesse und der Psychophysik wahrnehmungsbezogener Prozesse unterschieden, die jeweils die quantitativen Muster der Reflexion einzelner Eigenschaften eines Objekts (traditionelle Disziplin) und des gesamten Objekts untersuchen.

Das Problem der Diskretion – Kontinuität der Sinnesreihe in der klassischen Psychophysik

Fechners Schwellenkonzept postulierte die Realität der Existenz einer Sinnesschwelle, die alle Reize in gefühlte und immaterielle unterteilt. Somit schien eine Reihe von Empfindungen diskret zu sein: Bei einer Zunahme der Reizstärke tritt die nachfolgende Empfindung nach der vorherigen nur dann auf, wenn die Reizzunahme den Schwellenwert (ezr) überschreitet. Dies war das erste Konzept einer diskreten Funktionsweise des sensorischen Systems. Fechners Schwellenwertmethoden beschreiben den Übergangsprozess von Nicht-Empfindung zu Empfindung in Form einer psychometrischen Funktion – der Abhängigkeit der Häufigkeit richtiger Reaktionen des Subjekts von der Stärke des Reizes. Theoretisch hat die Funktion die Form einer glatten S-förmigen Kurve, deren Schwellenpunkt durch Berechnung ermittelt wird (Abb. 3.1). Fechner erklärte die glatte Natur der Kurve mit der Tatsache, dass die Schwelle zeitlich schwankt, und seine Gegner (G. Müller, J. Jastrow, G. Urban) mit dem Fehlen einer Schwelle im Sinnessystem.

Basierend auf der glatten Natur von Psycho-

Reis. 3.1. Theoretische Sicht auf die psychometrische Funktion.

S – Reizachse; P – Achse der Wahrscheinlichkeiten (Häufigkeiten) der Antworten; S O 25, S_, 5 – Reizwerte, die 25 und 75 % der richtigen Antworten ergeben; S s [ - Wert des Referenzreizes (in der Diskriminierungsaufgabe); Md ist der Durchschnittswert der Funktion, die der absoluten Schwelle entspricht (bei der Aufgabe, sie zu messen) oder dem Punkt der subjektiven Gleichheit (dem subjektiven Äquivalent des Standards) – bei der Aufgabe der Unterscheidung.

Die klassische Theorie der Kontinuität der Sinnesreihe wurde anhand der metrischen Kurve entwickelt. Es wurde als kontinuierliche Reihe mittlerer Klarheitsgrade dargestellt – daher gibt es keinen Punkt auf der psychometrischen Kurve, der sich in seinen Eigenschaften vom Rest unterscheidet. Als Quelle der Variabilität in den experimentellen Ergebnissen wurde die Auswirkung zufälliger außersinnlicher Variablen und nicht zeitliche Schwankungen der Schwelle (wie in Fechners Schwellentheorie) angesehen. Das Gleichgewicht günstiger und ungünstiger Zufallsfaktoren wird nach dem normalen Gaußschen Gesetz verteilt. So entwickelte sich eine Diskussion über das Problem der Diskretion – Kontinuität der Sinnesreihe, das bis heute eines der Hauptprobleme der Psychophysik bleibt [Bardin, 1976].

Theorie der psychophysischen Erkennung

Signal- modernes Konzept der Kontinuität

Funktion des sensorischen Systems

Die beiden wichtigsten experimentellen und theoretischen Paradigmen, die bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts in der Psychophysik existierten, bildeten die Schwelle

Reis. 3.2. Wahrscheinlichkeitsdichten der Verteilung der Momentanwerte der sensorischen Wirkung von Rauschen (N) und Signal (S).

Xs – Achse der sensorischen Wirkungswerte; C – Position des Entscheidungskriteriums. Die vertikale Schattierung ist die Wahrscheinlichkeitsdichte richtiger „Ja“-Antworten („Treffer“), die schräge Schattierung ist die Wahrscheinlichkeitsdichte falscher „Ja“-Antworten („Fehlalarme“). A - symmetrisches Kriterium: P(S) = P(N) = 0,5; B -„liberales“ Kriterium: P(S) = 0,8; P(N) = 0,2; c – „strenges“ Kriterium: P(S) = 0,2; P(N) = 0,8.

Fechners Psychophysik und Stevens‘ Psychophysik subjektiver Einschätzungen. Das dritte Paradigma ist mit der Entstehung der psychophysischen Theorie der Signalerkennung verbunden (Signalerkennungstheorie - SDT) (Tanner, Swets, Birdsall, Green, 1954–1972), basierend auf der statistischen Entscheidungstheorie, die in der Funktechnik entwickelt wurde. Dies ist eine Überarbeitung früherer Psychophysik und ein grundlegender Schritt zum Verständnis der Natur menschlicher Reaktionen bei sensorischen Aufgaben. Die Theorie wurde für die Aufgabe entwickelt, ein Audiosignal vor einem Hintergrundgeräusch zu erkennen, und wurde dann auf die Signalunterscheidung und andere Modalitäten angewendet. In der klassischen Psychophysik wurde die Reaktion des Probanden als direkte Widerspiegelung seiner Sinneseindrücke verstanden und daher anhand dieser Reaktionen die Sensibilität (als Kehrwert der Schwelle) beurteilt. SDT identifizierte in der Antwort zwei Komponenten – die tatsächliche Sinnesempfindlichkeit des Betrachters und seine Entscheidung über die Art des Sinneseindrucks. Es wurde ein theoretisches Modell entwickelt, das beide Komponenten des Beobachterverhaltens, Methoden zu ihrer Untersuchung und einzelne Bewertungsmaße beschreibt. Es wurde deutlich, dass Schwellenindikatoren keine Merkmale „reiner“ Sensibilität sind, sondern zusammenfassende Maßstäbe für die Umsetzung, abhängig von den Merkmalen der Entscheidungsfindung. (Dennoch bleiben Schwellenwertmethoden im Arsenal der Psychophysik und werden vor allem in einer Reihe von Anwendungsbereichen häufig für eine ungefähre schnelle Beurteilung der Empfindlichkeit verwendet, wo sie Vorteile gegenüber SDT-Methoden gezeigt haben – Unterabschnitt 3.1.4.)

Das wichtigste experimentelle Paradigma der SDT ist die Erkennung eines Signals vor dem Hintergrund zufälligen Rauschens – entweder externes (dem Beobachter präsentiertes) oder internes Rauschen des sensorischen Systems. Die Wahrscheinlichkeitsdichten der Verteilung momentaner Rauschwerte werden durch das Normalgesetz beschrieben. Die gleiche Verteilung (nur entlang der Signal-Rausch-Intensitätsachse nach rechts verschoben) charakterisiert das zum Rauschen addierte Signal. Die sensorischen Wirkungen von Signal und Rauschen scheinen eine exakte Darstellung dieser beiden Verteilungen zu sein. Es wird davon ausgegangen, dass der Proband diese Verteilungen kennt und entscheidet, welche von ihnen den sensorischen Effekt verursacht hat, indem er ihr Wahrscheinlichkeitsverhältnis auf der Grundlage seines gewählten Entscheidungskriteriums schätzt (Abbildung 3.2). Das Kriterium kann jedem Wert des Signals und des Rauschens entsprechen, da es durch nichtsensorische Informationen über die a priori-Wahrscheinlichkeiten der Darstellung des Signals und des Rauschens und die Kosten von Antworten bestimmt wird – der Beobachter erfährt dies aus den Anweisungen. Damit wird das klassische Konzept der Schwelle als reale Grenze zwischen gefühlten und immateriellen Reizen auf der Sinnesachse durch das Konzept ersetzt

Reis. 3.3. Die theoretische Form der Betriebscharakteristik des Beobachters (OCH) p(N) - Trefferwahrscheinlichkeit; p(FA) – Wahrscheinlichkeit von Fehlalarmen. Der RC-Bogen wird anhand von Punkten konstruiert, die verschiedene Positionen des Beobachterkriteriums im Experiment charakterisieren.

Kriterium, das der Beobachter beliebig an jedem Punkt dieser Achse platzieren kann. Somit ist die Sinnesachse kontinuierlich.

Es gibt vier Arten von Beobachterreaktionen: Treffer (richtige Erkennung des Signals), Ruhe (richtige Negierung des Signals), Fehlalarm (Antwort „Ja – es gab ein Signal“ – wenn nur Rauschen vorhanden war) und Fehlsignal. SDT verlagert den Schwerpunkt der psychophysischen Forschung auf die Analyse des Entscheidungsprozesses. Zu diesem Zweck werden dem Beobachter in verschiedenen Versuchsreihen nicht-sensorische Informationen gegeben, die ihn dazu veranlassen, das Entscheidungskriterium zu verschieben (im „Ja“-„Nein“-Verfahren), oder er muss in jedem Versuch mehrere Versuche durchführen Kategorien (4-6) schätzen die Wahrscheinlichkeit, dass ein Signal vorhanden war (d. h. verwenden Sie die entsprechende Anzahl von Entscheidungskriterien in der Bewertungsmethode). Bei beiden Methoden werden die Erkennungsergebnisse für jeden Kriteriumswert durch zwei empirische Häufigkeiten charakterisiert – Treffer und Fehlalarme (was ausreichend ist, da die Häufigkeiten von Ruhe und Fehlalarmen sie nur zu Eins ergänzen).

Die Analyse der Erkennungsergebnisse erfolgt durch die Konstruktion der Betriebscharakteristik des Beobachters (OCH) – der Abhängigkeit der Trefferwahrscheinlichkeit (Hit – H) von der Wahrscheinlichkeit eines Fehlalarms (False).

Reis. 3.4. Die Leistungsmerkmale des Beobachters entsprechen unterschiedlichen Empfindlichkeitswerten, d. h. Indexanstieg <Х beginnend bei 0 (zufälliges Erraten).

Alarm - FA) (Abb. 3.3). RH beschreibt menschliches Verhalten in SDT-Experimenten, bei denen die Stimulation stationär ist: Es wird nur ein Reizpaar präsentiert – Rauschen und Signal. (Bei der Diskriminierung, die auf die gleiche Weise beschrieben wird wie die Erkennung und mit denselben Methoden untersucht wird, wird normalerweise ein Paar unterschiedlicher Reize als Signal und ein Paar identischer Reize normalerweise als Rauschen festgelegt, es kann jedoch auch so sein andersherum.) Eine andere Beschreibung des Verhaltens des Beobachters liefert die psychometrische Funktion, da Schwellenprobleme umgekehrt konstruiert sind: Der Reiz in verschiedenen Versuchen kann viel mehr Werte haben (5-7 in der Konstantenmethode). und eine nahezu unbegrenzte Anzahl von Werten in den anderen beiden Methoden), der Lösungsprozess wird jedoch als stationär angenommen. (Tatsächlich haben viele moderne Studien eine Kriteriumskonstanz in Schwellenwertexperimenten dokumentiert – dies ist jedoch das Ergebnis des Einflusses von „Subjektvariablen“ und nicht von speziell spezifizierten nicht-sensorischen Informationen, wie im SDT-Paradigma.) Die PH-Punkte von einem idealen Beobachter entsprechen dem gleichen Empfindlichkeitswert. Wenn die Empfindlichkeit abnimmt, verschiebt sich der RX in die Diagonale (wo richtige Antworten und Fehler gleichermaßen wahrscheinlich sind) des Einheitsquadrats, dessen bildende Teile die Wahrscheinlichkeiten von Treffern und Fehlalarmen sind, und wenn er zunimmt, verschiebt er sich nach oben linke Ecke (wo es häufig zu Treffern und selten zu Fehlalarmen kommt – Abb. 3.4) .

Jeder Wert des Entscheidungskriteriums entspricht der Steilheit der РХ-Kurve an einem bestimmten Punkt und wird durch die Tangente der Tangente an die Kurve an diesem Punkt (siehe Abb. 3.3) bestimmt (die der Ableitung an diesem Punkt entspricht). Der theoretische Wert des Kriteriums (($) wird auf der Grundlage der A-priori-Wahrscheinlichkeiten von Signal und Rauschen und der Kosten aller vier Antwortarten berechnet. Zur Beurteilung der empirischen Werte des Kriteriums gibt es eine Reihe von Indikatoren (siehe unten und im Unterabschnitt 3.1.4). Sensorische Empfindlichkeit des Beobachters - d“ („Erkennbarkeit“- Erkennbarkeit) entspricht dem Abstand zwischen den Mittelwerten der Rausch- und Signalverteilung in Einheiten der Standardabweichung (es wird angenommen, dass sie für beide Verteilungen gleich sind) [Bardin, 1976; Gusev et al., 1997; Probleme und Methoden der Psychophysik, 1974; Svet et al., 1964].

Basierend auf experimentellen Daten D" berechnet als z s- z n- die Differenz zwischen normalisierten Abweichungen (gefunden aus Tabellen der Normalverteilung der Wahrscheinlichkeitsdichten) von Häufigkeiten und Treffern von Fehlalarmen. Es werden auch andere Sensitivitätsmaße verwendet (siehe [Bardin, 1976] und Unterabschnitt 3.1.4 dieses Kapitels). Um die Empfindlichkeit zu beurteilen, ohne die Dynamik des Kriteriums zu bewerten, wird laut SDT eine dritte Methode empfohlen, die ebenfalls auf der Grundlage dieser Theorie entwickelt wurde – „erzwungene Wahl“ (die Wahl des Probanden für eines von zwei (oder mehr) Beobachtungsintervallen, bei denen , seiner Meinung nach gab es ein Signal). Es wird davon ausgegangen, dass das Kriterium bei diesem Verfahren stabil ist, sodass die Empfindlichkeit genauer beurteilt werden kann [Bardin, 1976]. (Später wurden jedoch Daten zur Instabilität des Kriteriums bei erzwungener Wahl und zu stabileren Sensitivitätsindizes bei der „Ja-Nein“-Methode erhalten (Voitenko, 1989; Dubrovsky, Lovi, 1995, 1996).

Moderne Konzepte sensorischer Diskretion

Diese Konzepte sind in der Literatur ausführlich beschrieben [Bardin, 1976; 1993; Zabrodin, Lebedev, 1977], also stellen wir sie kurz vor. Das Größte danach

Fechners Schwellenwertkonzept war die Neuroquantentheorie (von Bekesy, 1930-1936; Stevens et al., 1941). Darin wird die sensorische Wirkung mit der Arbeit hypothetischer Funktionseinheiten im sensorischen System – Neuroquanten oder NQ – in Verbindung gebracht. Jeder NQ wird ausgelöst, sobald der Reiz seinen Schwellenwert erreicht. Abhängig von der Stärke des Reizes werden pro Zeiteinheit unterschiedlich viele NQs aktiviert, was die unterschiedliche Intensität der Empfindungen bestimmt. Daher geht die Theorie von einer geradlinigen Form der psychometrischen Funktion aus, im Gegensatz zur üblichen S-Form. Lineare Funktionen wurden von den Autoren in Experimenten ermittelt, später jedoch äußerst selten entdeckt, da sie die Unterdrückung jeglichen Rauschens erfordern.

Die Entwicklung der Signaldetektionstheorie hat zur Entstehung neuer Schwellenwertkonzepte geführt, die die vorgeschlagene sensorische Raummetrik (in Form der Standardabweichung der Normalverteilung von Lärmsensoreffekten) nutzen und Fehlalarme als natürliche Reaktionen des Beobachters erkennen ( im Gegensatz zur klassischen Psychophysik). Die Hochschwellentheorie (Blackwell, 1953) geht davon aus, dass nur das Signal und nicht das Geräusch eine Empfindung hervorrufen kann, d. h. die Schwelle liegt über dem Durchschnittswert des Geräusches, dessen sensorische Wirkung die Schwelle nicht überschreiten kann. Dadurch sind sensorisch bedingte Fehlalarme nicht möglich und gelten daher als auf Vermutungen beruhend. RX sieht aus wie eine gerade Linie. Im Gegensatz dazu akzeptieren Niedrigschwellentheorien die sensorische Natur von Fehlalarmen. Dies sind die Theorien: niedrigschwellig, zwei und drei Staaten.

Die Theorie der niedrigen Schwelle (Swets et al., 1961) geht von der Existenz einer einzigen Schwelle aus, unterhalb derer sensorische Ereignisse nicht mehr unterscheidbar sind und oberhalb derer das sensorische Kontinuum kontinuierlich ist. Der Entscheidungsmechanismus funktioniert nur, wenn die sensorische Wirkung den Schwellenwert überschreitet. Für sensorische Ereignisse unterhalb der Schwelle wird derselbe Schätzmechanismus eingeführt wie in der Theorie der hohen Schwelle.

Ha. Der RX ist Teil eines Bogens für niedrige Fehlalarmraten und für hohe Fehlalarmraten ein gerades Liniensegment, wie von der Hochschwellentheorie vorhergesagt.

Die Zwei-Zustands-Theorie (Luce, 1963) geht von zwei möglichen Zuständen des Sinnessystems aus, wenn ein Signal angelegt wird – Erkennung und Nichterkennung sowie einer Schwelle dazwischen. Die Entscheidungsregel besteht darin, auf sensorischer Basis zu erraten, ob beide Zustände gleich wahrscheinlich sind. Dementsprechend sieht der RX nicht wie bei SDT wie ein glatter Bogen aus, sondern besteht aus zwei geraden Segmenten (das steilere entspricht niedrigen Fehlalarmraten, das flachere entspricht hohen).

In der Drei-Zustands-Theorie (Atkinson, 1963) bestimmen zwei der drei möglichen Zustände des Sinnessystems: Erkennen und Nichterkennen die Reaktionen des Beobachters von Natur aus, während der dritte Zustand (Unsicherheit) durch Wahl überwunden werden muss eine spezifische Reaktionsstrategie, die auf nicht-sensorischen Informationen basiert. Die drei Zustände des Systems sind durch zwei Schwellenwerte getrennt, sodass der RX bereits drei gerade Segmente umfasst und sich zunehmend der bogenförmigen SDT-Kurve nähert. Darüber hinaus wird davon ausgegangen, dass der RX seine Form ändern kann, d. h. der Funktionsmechanismus des sensorischen Systems mit variabler Empfindlichkeit wird beschrieben. Diese Idee erwies sich als die fruchtbarste und erschien später in verschiedenen Versionen in anderen Unternehmen.

Elemente der Psychophysik

Das Vorhandensein einer Abhängigkeit von Empfindungen von äußeren Reizen zwingt uns, die Frage nach der Natur dieser Abhängigkeit zu stellen, das heißt nach den Grundgesetzen, denen sie gehorcht. Dies ist die zentrale Frage der sogenannten Psychophysik. Seine Grundlagen wurden durch die Forschungen von E. Weber und G. Fechner gelegt. Es wurde in Fechners „Elemente der Psychophysik“ (1859) formalisiert, was einen erheblichen Einfluss auf die weitere Forschung hatte. Die Hauptfrage der Psychophysik ist die Frage der Schwellenwerte. Unterscheiden absolut Und Unterschied Empfindungsschwellen bzw Empfindungsschwellen Und Diskriminierungsschwellen.

Forschungen in der Psychophysik haben zunächst festgestellt, dass nicht jeder Reiz eine Sensation hervorruft. Es sollte so schwach sein, dass es keine Sensation hervorruft. Wir hören nicht viele Vibrationen der Körper um uns herum, wir sehen nicht mit bloßem Auge die vielen mikroskopischen Veränderungen, die ständig um uns herum stattfinden. Um eine Empfindung hervorzurufen, ist eine bekannte Mindestintensität des Reizes erforderlich. Diese minimale Stimulationsintensität wird aufgerufen untere absolute Schwelle. Der untere Schwellenwert gibt einen quantitativen Ausdruck für die Empfindlichkeit: Die Empfindlichkeit des Rezeptors wird durch einen Wert ausgedrückt, der umgekehrt proportional zum Schwellenwert ist. E = I/J, Wo E - Sensibilität und J- Schwellenwert des Reizes.

Neben dem unteren gibt es auch Oberer, höher absolute Schwelle, d. h. die maximal mögliche Intensität für die Wahrnehmung einer bestimmten Qualität. Die Existenz von Schwellenwerten verdeutlicht die dialektische Beziehung zwischen Quantität und Qualität. Diese Schwellenwerte sind für verschiedene Arten von Empfindungen unterschiedlich. Innerhalb derselben Art können sie bei verschiedenen Menschen, bei derselben Person zu unterschiedlichen Zeiten und unter unterschiedlichen Bedingungen unterschiedlich sein.

Die Frage, ob es überhaupt eine Empfindung einer bestimmten Art (visuell, auditiv etc.) gibt, folgt zwangsläufig der Frage nach den Bedingungen für die Unterscheidung verschiedener Reize. Es stellte sich heraus, dass es neben absoluten auch unterschiedliche Diskriminierungsschwellen gibt. E. Weber stellte fest, dass ein bestimmtes Verhältnis zwischen den Intensitäten zweier Reize erforderlich ist, damit diese unterschiedliche Empfindungen hervorrufen. Dieser Zusammenhang kommt in dem von Weber˸ aufgestellten Gesetz zum Ausdruck das Verhältnis des Zusatzreizes zum Hauptreiz muss ein konstanter Wert sein

Wo J bedeutet Irritation,ÑJ - ᴇᴦο erhöhen, ZU - konstanter Wert je nach Rezeptor.

Daher sollte beim Druckgefühl der erforderliche Anstieg, um einen kaum wahrnehmbaren Unterschied zu erzielen, immer etwa 1/30 des Ausgangsgewichts betragen, d. h. um einen kaum wahrnehmbaren Unterschied im Druckgefühl zu erzielen, muss man Addiere 3,4 g zu 100 g und zu 200 - 6,8 g, zu 300 - 10,2 g usw. Für die Schallintensität ist diese Konstante gleich „/10, für die Lichtintensität -“/100 usw.

Weitere Untersuchungen zeigten, dass das Webersche Gesetz nur für Reize mittlerer Größe gilt; bei Annäherung an absolute Schwellenwerte hört der Wertzuwachs auf, konstant zu sein. Wie sich herausstellt, erlaubt das Webersche Gesetz neben dieser Einschränkung auch eine Erweiterung. Dies gilt nicht nur für kaum wahrnehmbare, sondern für alle Empfindungsunterschiede. Die Unterschiede zwischen Empfindungspaaren erscheinen uns gleich, wenn die geometrischen Beziehungen der entsprechenden Reize gleich sind. Somit hat eine Erhöhung der Beleuchtungsintensität von 25 auf 50 Kerzen subjektiv den gleichen Effekt wie eine Erhöhung von 50 auf 100.

Elemente der Psychophysik – Konzept und Typen. Einordnung und Merkmale der Kategorie „Elemente der Psychophysik“ 2015, 2017-2018.

Eine weitere wichtige Quelle, auf deren Grundlage die experimentelle Psychologie entstand, war die Psychophysik. Gustav Fechner (1801-- 1887) Bei der Arbeit „Elemente der Psychophysik“ formulierten die Hauptaufgabe der Psychophysik: eine genaue Theorie der Beziehung zwischen der physischen und mentalen Welt sowie zwischen Seele und Körper entwickeln. Dementsprechend unterschied er zwischen zwei Psychophysikern: intern(Es muss die Frage nach der Beziehung zwischen Seele und Körper, zwischen Geistigem und Physiologischem klären) und extern(Ihre Aufgabe ist die Beziehung zwischen dem Geistigen und dem Physischen). Fechner entwickelte ausschließlich die äußere Psychophysik.

In diesem Bereich arbeitet Fechner experimentelle Methoden entwickelt. Er formulierte das grundlegende psychophysische Gesetz. All dies bildete ein neues eigenständiges Wissensgebiet – die Psychophysik. Fechners Tor Es gab eine Dimension von Empfindungen. Da der Reiz, der eine Empfindung hervorruft, gemessen werden kann, schlug Fechner vor, dass das Mittel zur Messung der Empfindung darin bestehen könnte, die Intensität des physischen Reizes zu messen. Ausgangspunkt war in diesem Fall der Minimalwert des Reizes, bei dem die erste, kaum wahrnehmbare Empfindung auftritt. Dies ist die untere absolute Schwelle. Fechner akzeptierte die Annahme, dass alle subtilen Unterschiede in den Empfindungen gleich sind, wenn die Steigerungen zwischen den Reizen gleich sind, die in geometrischer Progression auftreten. Als Maß für die Empfindung wählte Fechner die Differenzschwelle. Somit ist die Intensität der Empfindung gleich der Summe der Differenzschwellen. Diese Überlegungen und konkrete mathematische Berechnungen führten Fechner zu der berühmten Gleichung, nach der die Intensität der Empfindung proportional zum Logarithmus des Reizes ist.

Für psychophysische Messungen Fechner entwickelte drei Methoden: die Methode der subtilen Unterschiede, die Methode der durchschnittlichen Fehler und die Methode der konstanten Reize oder die Methode der wahren und falschen Fälle. Diese klassischen Messmethoden werden auch heute noch verwendet.

Fechner war der erste, der die Mathematik auf die Psychologie anwandte. Das stieß auf großes Interesse und natürlich auch auf Kritik.

Es wurde festgestellt, dass das Gesetz nur innerhalb bestimmter Grenzen gilt, das heißt, wenn die Intensität des Reizes zunimmt, dann tritt schließlich eine solche Größe dieses Reizes auf, wonach jede Steigerung nicht mehr zu einer Steigerung der Empfindung führt. Diese und eine Reihe anderer Kritikpunkte erschütterten Fechners Vertrauen in sein Gesetz nicht. Er stimmte den Kritikern im Detail zu und sagte: „Der Turmbau zu Babel wurde nicht fertiggestellt, weil sich die Arbeiter nicht auf die Bauweise einigen konnten; Mein psychophysisches Denkmal wird überleben, weil sich die Arbeiter nicht auf die Methode seiner Zerstörung einigen können.“

Der dritte Bereich, aus dem die experimentelle Psychologie hervorging, war Psychometrie. Ihr Thema Ist Messung der Geschwindigkeit mentaler Prozesse: Empfindungen und Wahrnehmungen, einfache Assoziationen. Diese neue Richtung in der Psychologie begann in der Astronomie. Astronomen haben festgestellt, dass die Reaktion auf einen Einschlag nie sofort erfolgt; die Reaktion auf das Signal erfolgt immer mit einer gewissen Verzögerung. Es wurde festgestellt, dass es individuelle Unterschiede in der Wahrnehmungsgeschwindigkeit gibt.

Der Unterschied in den Messwerten zwischen einzelnen Beobachtern wurde genannt Bessels „persönliche Gleichung“.

Die Zeitmessung der persönlichen Gleichung hat begonnen. Es stellte sich heraus, dass es sogar für eine Person anders sein kann. Es stellte sich heraus, dass eine der Bedingungen, die diesen Zeitpunkt maßgeblich beeinflussen, darin besteht, ob ein Signal erwartet wird oder nicht. Einen großen Anstoß für die Forschung auf diesem Gebiet gab die Erfindung eines speziellen Geräts zur Messung der Reaktionszeit, eines Chronoskops, ebenfalls durch Astronomen.

Echte Entwicklung Psychometrie in der Forschung eines niederländischen Physiologen erhalten F. Donders.

Donders (1818-- 1889) erfand eine Methode zur Untersuchung der Zeit komplexer mentaler Prozesse (1869). Zunächst wurde die einfache Reaktionszeit gemessen, d. h. die Zeit, die vom Auftreten eines einfachen akustischen oder visuellen Reizes bis zum Moment der Bewegung als Reaktion darauf verging. Dann wurde die Aufgabe komplizierter und nahm die Form von Auswahlreaktionen und Diskriminierungsreaktionen an.

Der Zeitpunkt dieser komplexeren Reaktionen wurde gemessen. Dann wurde die Zeit, die für eine einfache Reaktion aufgewendet wurde, von der Zeit für komplexe Reaktionen abgezogen, der Rest wurde dem mentalen Prozess zugeschrieben, der für die Entscheidungsfindung, Unterscheidung oder Lösung anderer Probleme erforderlich ist.

Der österreichische Physiologe leistete einen großen Beitrag zur Psychometrie Z. Exner. Ihm gehört der Begriff "Reaktionszeit". Deutscher Physiologe L. Lange unterschied zwischen sensorischen und motorischen Reaktionen und zeigte, dass sich die Reaktionszeit deutlich veränderte, je nachdem, ob der Proband auf die sensorische Seite des Prozesses eingestellt war oder eine Einstellung zu dessen motorischem Aspekt hatte. Ab diesem Zeitpunkt beginnt die Erforschung der Installation.

Die Erforschung der quantitativen Aspekte mentaler Prozesse eröffnete die Möglichkeit einer objektiven Betrachtungsweise mentaler Phänomene. Dies ist die grundlegende Bedeutung der Arbeit auf dem Gebiet der Psychophysik und Psychometrie. Ihre Ergebnisse trugen zum materialistischen Verständnis der Psyche bei. Schon die Formulierung der Frage nach dem zeitlichen Ablauf mentaler Prozesse stieß bei Idealisten auf scharfe Kritik.

Das Vorhandensein einer Abhängigkeit von Empfindungen von äußeren Reizen zwingt uns, die Frage nach der Natur dieser Abhängigkeit zu stellen, das heißt nach den Grundgesetzen, denen sie gehorcht. Dies ist die zentrale Frage der sogenannten Parochophysik. Seine Grundlagen wurden durch die Forschungen von E. Weber und G. Fechner gelegt. Es wurde in Fechners „Elemente der Psychophysik“ (1859) formalisiert, was einen erheblichen Einfluss auf die weitere Forschung hatte. Die Hauptfrage der Psychophysik ist die Frage der Schwellenwerte. Unterscheiden absolut Und Unterschied Empfindungsschwellen bzw Empfindungsschwellen Und Diskriminierungsschwellen.

Forschungen in der Psychophysik haben zunächst festgestellt, dass nicht jeder Reiz eine Sensation hervorruft. Es kann so schwach sein, dass es keine Sensation hervorruft. Wir hören nicht viele Vibrationen der Körper um uns herum, wir sehen nicht mit bloßem Auge die vielen mikroskopischen Veränderungen, die ständig um uns herum stattfinden. Um eine Empfindung hervorzurufen, ist eine bekannte Mindestintensität des Reizes erforderlich. Diese minimale Stimulationsintensität wird aufgerufen untere absolute Schwelle. Die untere Schwelle gibt einen quantitativen Ausdruck für die Empfindlichkeit: Die Empfindlichkeit des Rezeptors wird durch einen Wert ausgedrückt, der umgekehrt proportional zur Schwelle ist: E= I/J, Wo E - Empfindlichkeit und Y - Schwellenwert des Reizes.

Neben dem unteren gibt es auch Oberer, höher absolute Schwelle, d. h. die maximal mögliche Intensität für die Wahrnehmung einer bestimmten Qualität. Die Existenz von Schwellenwerten verdeutlicht die dialektische Beziehung zwischen Quantität und Qualität. Diese Schwellenwerte sind für verschiedene Arten von Empfindungen unterschiedlich. Innerhalb derselben Art können sie bei verschiedenen Menschen, bei derselben Person zu unterschiedlichen Zeiten und unter unterschiedlichen Bedingungen unterschiedlich sein.

Die Frage, ob es überhaupt eine Empfindung einer bestimmten Art (visuell, auditiv etc.) gibt, folgt zwangsläufig der Frage nach den Bedingungen für die Unterscheidung verschiedener Reize. Es stellte sich heraus, dass es neben absoluten auch unterschiedliche Diskriminierungsschwellen gibt. E. Weber stellte fest, dass ein bestimmtes Verhältnis zwischen den Intensitäten zweier Reize erforderlich ist, damit diese unterschiedliche Empfindungen hervorrufen. Dieser Zusammenhang kommt in dem von Weber aufgestellten Gesetz zum Ausdruck: das Verhältnis des Zusatzreizes zum Hauptreiz muss ein konstanter Wert sein:

Wo J bedeutet Irritation AJ- sein Wachstum, ZU - konstanter Wert je nach Rezeptor.

Daher sollte beim Druckempfinden die erforderliche Steigerung, um einen kaum spürbaren Unterschied zu erzielen, immer etwa 1/30 des ursprünglichen Gewichts betragen, d. h. um einen kaum spürbaren Unterschied im Druckempfinden zu erzielen, müssen Sie 3,4 hinzufügen g auf 100 g und auf 200 - 6,8 g, auf 300 - 10,2 g usw. Für die Schallintensität beträgt diese Konstante 1/10, für die Lichtintensität - 1/100 usw.

Weitere Untersuchungen zeigten, dass das Webersche Gesetz nur für Reize mittlerer Stärke gilt: Bei Annäherung an absolute Schwellenwerte hört die Stärke des Anstiegs auf, konstant zu sein. Wie sich herausstellt, erlaubt das Webersche Gesetz neben dieser Einschränkung auch eine Erweiterung. Dies gilt nicht nur für kaum wahrnehmbare, sondern für alle Empfindungsunterschiede. Die Unterschiede zwischen Empfindungspaaren erscheinen uns gleich, wenn die geometrischen Beziehungen der entsprechenden Reize gleich sind. Somit hat eine Erhöhung der Beleuchtungsintensität von 25 auf 50 Kerzen subjektiv den gleichen Effekt wie eine Erhöhung von 50 auf 100.

Basierend auf dem Weberschen Gesetz ging Fechner davon aus, dass kaum wahrnehmbare Unterschiede in den Empfindungen als gleich betrachtet werden können, da sie alle verschwindend kleine Größen sind, und als Maßeinheit genommen werden können, mit der die Intensität der Empfindungen numerisch als Summe (oder Integral) ausgedrückt werden kann ) kaum wahrnehmbarer (unendlicher) Anstiege, gerechnet ab der Schwelle der absoluten Empfindlichkeit. Als Ergebnis erhielt er zwei Reihen variabler Größen – die Größen der Reize und die entsprechenden Größen der Empfindungen. Empfindungen wachsen in arithmetischer Folge, wenn Reize in geometrischer Folge wachsen. Das Verhältnis dieser beiden Variablen kann in einer logarithmischen Formel ausgedrückt werden:

E = KlogJ + C,

Wo ZU und C sind einige Konstanten. Diese Formel bestimmt die Abhängigkeit der Intensität von Empfindungen (in Einheiten kaum wahrnehmbarer Änderungen) von der Intensität

diese entsprechenden Reize und stellt die sogenannten dar psychophysisches Gesetz von Weber - Fechner.

Fechners Annahme der Möglichkeit, unendliche und nicht nur endliche Unterschiede von Empfindungen zusammenzufassen, wird von den meisten Studien als willkürlich angesehen. Darüber hinaus ist zu beachten, dass eine Reihe von Phänomenen, die in den neuesten Sensitivitätsstudien aufgedeckt wurden, nicht in den Rahmen des Weber-Fechner-Gesetzes passen. Einen besonders deutlichen Widerspruch zum Weber-Fechner-Gesetz zeigen die Phänomene der protopathischen Sensibilität, da Empfindungen im Bereich der protopathischen Sensibilität mit zunehmender Reizung keine allmähliche Zunahme zeigen, sondern bei Erreichen einer bestimmten Schwelle sofort zum Vorschein kommen maximalen Umfang. Sie nähern sich in der Natur der Art von Reaktionen an, die auf dem „Alles-oder-Nichts“-Prinzip basieren. Offenbar stimmen einige Daten aus der modernen Elektrophysiologie der Sinnesorgane nicht mit dem Weber-Fechner-Gesetz überein.

Weitere Forschungen von G. Helmholtz, bestätigt von P. P. Lazarev, ersetzten die ursprüngliche Formulierung des Weber-Fechner-Gesetzes durch eine komplexere Formel, die das allgemeine Prinzip ausdrückt, das alle Reizphänomene regelt. Allerdings deckt Lazarevs Versuch, den Übergang von Irritation in Empfindung in mathematischen Gleichungen auszudrücken, nicht die gesamte Vielfalt von Sensibilitätsprozessen ab.

Schwellenwerte und damit die Empfindlichkeit von Organen sollten nicht als ein für alle Mal festgelegte, unveränderliche Grenzen angesehen werden. Eine Reihe von Studien sowjetischer Autoren haben ihre extreme Variabilität gezeigt. So zeigten A. I. Bogoslovsky, K. Das Phänomen der Sensibilisierung wurde in Bezug auf die Hörempfindlichkeit sehr überzeugend identifiziert. So stellte A. I. Bronstein eine Abnahme der Hörschwellen unter dem Einfluss wiederholter Schallstimulation fest. B. M. Teplov entdeckte einen starken Rückgang der Höhenunterschiedsschwellen als Folge sehr kurzer Übungen (siehe S. 204 - 205). V. I. Kaufman – im Gegensatz zur Tendenz von K. Seashore, G. M. Whipple und anderen, individuelle Unterschiede in den Schwellenwerten der Tonhöhenempfindlichkeit ausschließlich als unveränderliche natürliche Eigenschaften des Organismus zu betrachten – zeigte experimentell zunächst die Abhängigkeit der Schwellenwerte (wie sowie die Art selbst) die Wahrnehmung von Höhenunterschieden auf die Art der musikalischen Aktivität der Probanden (Instrumentalisten, Pianisten etc.) und zweitens die Variabilität dieser Schwellenwerte (und die Art selbst) der Wahrnehmung von Höhenunterschieden. Kaufman kommt daher zu dem Schluss, dass sich die Fähigkeit, die Tonhöhe eines Tons zu unterscheiden, abhängig von den spezifischen Merkmalen der Aktivität einer bestimmten Person bis zu einem gewissen Grad ändern kann. N.K. Gusev kam zu ähnlichen Ergebnissen über die Rolle der Verkostungspraxis bei der Entwicklung der Geschmacksempfindlichkeit.<...>

Sensibilitätsschwellen verschieben sich deutlich abhängig von der Einstellung eines Menschen zu der Aufgabe, die er durch Differenzierung bestimmter Sinnesdaten löst. Derselbe körperliche Reiz gleicher Intensität kann sowohl unterhalb als auch oberhalb der Sensibilitätsschwelle liegen und somit wahrgenommen oder nicht wahrgenommen werden, je nachdem, welche Bedeutung er für eine Person erlangt: ob er als indifferenter Moment in der Umgebung einer Person erscheint gegebenes Individuum oder wird zu einem wesentlichen Indikator für die Bedingungen seiner Tätigkeit. Damit das Studium der Sensibilität vollständige Ergebnisse liefern und zu praktisch bedeutsamen Schlussfolgerungen führen kann, muss es daher, ohne sich nur auf den Rahmen der Physiologie zu beschränken, auf die psychologische Ebene vordringen. Die psychologische Forschung beschäftigt sich daher nicht nur mit „reizend“ aber auch mit Thema, und nicht nur mit Organ aber auch mit Person. Diese spezifischere Interpretation der Empfindung in der Psychologie, die sie mit dem gesamten komplexen Leben des Individuums in seinen realen Beziehungen zur Außenwelt verbindet, bestimmt die besondere Bedeutung psychologischer und psychophysiologischer und nicht nur physiologischer Forschung für die Lösung bedarfsbezogener Probleme der Praxis.

1. Einleitung
2.Informationen. Grundlegendes Konzept
Informationstheorie. Menge
Information.
3.Mengeneinheiten
Information
4. Informationsentropie. Formel
Hartley. Shannons Formel

5. Allgemeines Diagramm der Entfernung, Übertragung und
Informationen zur Anmeldung
6. Anwendung der Informationstheorie in
Medizin
1.Psychophysik. Grundlegendes Konzept.
2. Gesetze der Psychophysik. Webers Gesetz
3. Weber-Fechner-Gesetz
4. Stevens-Gesetz
5. Sensorische Systeme.
6. Auditives sensorisches System

Grundbegriffe der Informationstheorie

Informationen – eine Reihe von Informationen über
alle Arten von
Phänomene
Objekte
Und
Themen, die neues Wissen über sie bringen
Information
Entropie
–
messen
Unsicherheit je nach Anzahl
Staaten in
die sein kann
System.
Informationsmenge – Wert
numerisch gleich der Abnahme der Entropie in
als Folge des Eintretens eines Ereignisses
(Mitteilungen)

Hartleys Formel.

Hartleys Formel:
I = k logn = - k logP = - k log1/n
Wenn wir als Grundlage nehmen
Logarithmus 2, dann k=1 und Einheit
Information
Und
informativ
Entropie wird BIT genannt.
I = log2n= - log2P= - log21/n

Shannons Formel

Shannons Formel:
H = -∑Pi∙log2Pi
Shannons Formel für
ebenso wahrscheinliche Ereignisse:
H = -∑(1/n)∙log2(1/n) = - log2(1/n) =
log2n

Allgemeines Schema zum Sammeln, Übertragen und Aufzeichnen von Informationen.

Kapazität des Kommunikationskanals

C = H/t,
Wobei C – Durchsatz – Bit/s;
N
–
maximal
Menge
Informationen, die möglicherweise vorhanden sind
über einen Kommunikationskanal übertragen - Bit;
t – Zeit, während der
Informationen wurden übermittelt - S.

Informationseinheit

I = log2n;
Aus: 1 = log22, d.h.
Ein Bit – Informationsmenge
dass eines von zwei Dingen passiert ist
gleichermaßen wahrscheinliche Ereignisse

AUFGABE 1

Wie viele Informationen wird er erhalten?
Experimentator mit einer Single
Entfernen eines Balls aus einem Korb, in dem
Es gibt jeweils 73 in den Farben Schwarz, Grün und Weiß
und rote Kugeln, wenn:
A) er nimmt alle Farben wahr;
B) er nimmt Rot und Grün wahr
Farben wie Grau.

LÖSUNG (A)

A) Da der Experimentator alles wahrnimmt
Farben und die Anzahl der Kugeln pro Farbe
Farben gleich sind, dann mit gleicher Wahrscheinlichkeit:
P(A) = m/4m = ¼
Es werden Kugeln beliebiger Farbe gezogen,
Daher können Sie das Problem lösen
Wenden Sie Hartleys Formel an:
I = log24 = 2 Bits
Antwort: I = 2 Bits

LÖSUNG (B)

C) Da der Experimentator nicht alles wahrnimmt
Farben und die Anzahl der Kugeln jeder Farbe
das gleiche, dann mit gleicher Wahrscheinlichkeit:
P(A) = m/4m = ¼ Kugeln werden entfernt
weiß und schwarz und mit Wahrscheinlichkeit
P(A) = 2m/4m = ½
Die Kugeln sind grau, daher z
Um das Problem zu lösen, müssen Sie die Formel anwenden
Shannon:
H = -∑Pi∙log2Pi

LÖSUNG (B)

(1/2) = 2-1; (1/4) = 4-1
Н= +(1/2)∙ log22 +2 (1/4)∙ log24
=1/2+1=1,5 Bit.
ABSCHLUSS?

AUFGABE 2

Was ist der Informationswert?
Entropie des Systems, die
kann um 6 sein
Zustände mit Wahrscheinlichkeiten:
P1= 0,25; P2=0,25
und P3=P4=P5=P6 = 0,125?

LÖSUNG

Problem 3

Ab wie vielen Zeichen
besteht aus dem Alphabet,
zur Übertragung verwendet
Nachricht bestehend aus 5
Zeichen, wenn es sich um eine Nachricht handelt
enthält 25 Bits an Informationen?

LÖSUNG

Um dieses Problem zu lösen
Sie müssen die Formel anwenden
Hartley: I = 5∙log2n.
25= 5∙log2n.
5=log2n. Also:N =25=32
Antwort: N =32

Problem 4

Wie viele Informationen
enthält ein Korn aus
was wachsen kann
Pflanze, die einen braucht
von 4 Blumenarten und einer davon
acht Arten von Blättern?

Lösung

Ich = I1 + I2
I1 = log2N1
I2 = log2N2
I = log2N1+ log2N2 =
log24+log28 =2 Bits + 3 Bits
= 5 Bit

Anwendung der Informationstheorie in der Medizin

Implementierung von Informationstechnologien für
Management
medizinisch
Institutionen
auf verschiedenen Ebenen, einschließlich Technologien
verwandt
Mit
Diagnostik
Behandlung,
Rehabilitation und Gesundheitsprävention
Patienten,
automatisiert
Systeme
wird bearbeitet
Instrumenten- und Labordaten,
inklusive automatisiertem Arbeitsplatz
(Arbeitsplatz) eines Arztes.

Elemente der Psychophysik. Sensorische Systeme.

Psychophysik ist eine Wissenschaft,
die Beziehung studieren
zwischen Empfindungen und
Eigenschaften, die verursacht haben
ihre Reizstoffe.

Grundbegriffe der Psychophysik

- Absoluter Schwellenwert – niedrigste Stärke
reizend (reizend) verursachend
Sensation;
- Absolut
maximal
Schwellehöchste
Gewalt
reizend,
Aufsehen erregend;
Differenzschwelle – am kleinsten
ändern
Stärke
reizend,
eine Veränderung der Empfindungen hervorrufen;

Unterschiedliche räumliche und zeitliche Schwellenwerte

Differenzielle räumliche Schwelle
–
am wenigsten
Distanz
zwischen
Reizstoffe
bei
welche
Sie
werden getrennt wahrgenommen.
Differenzzeitschwelle
der kürzeste Zeitraum dazwischen
Reizstoffe
bei
welche
Sie
werden getrennt wahrgenommen.

WEBERS GESETZ

S/S = konst
Die Einstellung ist kaum
spürbare Veränderung
Stärke des Anreizes für ihn
Der ursprüngliche Wert ist
konstanter Wert

WEBER-FECHNER-RECHT

dE = const; (C1)
dR/R = const; (C2); С1 =k С2
dE=k dR/R
E= k dR/R
E = k ln(R/R0)

STEVENS' GESETZ

dE/E = const; dR/R = const;
dE/E=k dR/R dE/E= k dR/R
lnE +C1 = k lnR +C2
k
lnE = lnR + lnC lnE =
lnC Rk
E = C(R - R0)k

SENSORISCHE SYSTEME

Sensorisch
(empfindlich)
sogenannte Systeme
fähig zu erfassen
übertragen und analysieren
Information

AUDITORISCHES SENSORSYSTEM

AUDITORISCHES SENSORSYSTEM

Das menschliche Hörorgan ist
komplexes System bestehend aus Folgendem
Elemente:
1 - Ohrmuschel; 2 - externes Auditorium
Passage; 3 - Trommelfell; 4 Hammer; 5 - Amboss; 6 - Steigbügel; 7 ovales Fenster; 8 - Vestibulartreppe; 9
- rundes Fenster; 10 - Scala Tympani; elf
- Cochlea-Kanal; 12 - Haupt
(Basilarmembran.

Schematische Darstellung des auditorischen Systems

Rolle des Außenohrs

Das Außenohr besteht aus dem Ohr
Concha, Gehörgang (in der Form
schmales Rohr), Trommelfell.
Ohr
Waschbecken
Theaterstücke
Rolle
Schallsammler,
konzentrieren
Schallwellen im Gehörgang
was zu einem Schalldruck bei führt
das Trommelfell vergrößert sich
im Vergleich zum Schalldruck in
die einfallende Welle etwa dreimal.

Die Rolle des äußeren Gehörgangs

Der Ton gelangt über eine externe Schnittstelle in das System
der Gehörgang, der mit verschlossen ist
eine Seite mit einem Akustikrohr der Länge L
= 2,5 cm. Die Schallwelle geht hindurch
Gehörgang und wird teilweise reflektiert
Trommelfell. Im Gehörgang, so
Im Rohr schwingt eine Welle mit der Länge λ = mit
4L = 4 0,025 = 0,1 m. Frequenz, bei der
Es entsteht akustische Resonanz
ist wie folgt definiert: ν = v/λ = 340/(40 0,25) = 3,4
kHz.

Rolle des Mittelohrs

Das Mittelohr ist ein Gerät
beabsichtigt
Für
Überweisungen
Schallschwingungen aus der Luft
Umgebung des Außenohrs in eine flüssige Umgebung
Innenohr. Das Mittelohr enthält
Trommelfell, oval und
runde Fenster sowie Dachgauben
Knochen
(Hammer,
Amboss,
Steigbügel).

Rolle des Mittelohrs

Wenn Schall durch das Mittelohr dringt, entsteht er
eine Erhöhung seines Intensitätspegels um 28 dB als
Es wird eine Reduzierung der Intensitätspegelverluste erreicht
Schall beim Übergang von Luft zu Flüssigkeit,
Komponente 29 dB. Das Mittelohr sorgt ebenfalls dafür
Schwächung der Schwingungsübertragung bei Schall
hohe Intensität durch Reflex
Schwächung der Verbindung zwischen den Knochen. Für die Wache
Trommelfell gegen Druckveränderungen dient
kleine Eustachische Röhre, die verbindet
Mittelohrhöhle mit dem oberen Teil des Rachens (mit
Atmosphäre).

Rolle des Innenohrs

Schallwahrnehmendes System des Hörgeräts
sind das Innenohr und die darin eindringende Cochlea.
Das Innenohr ist geschlossen
Hohlraum. Dieser Hohlraum, Labyrinth genannt, hat
komplexe Form und gefüllt mit Perilymphflüssigkeit. Es besteht aus zwei Hauptteilen:
Cochlea, die mechanische Schwingungen in umwandelt
elektrisches Signal und vestibuläre Halbkreise
Gerät, das das Körpergleichgewicht im Feld gewährleistet
Schwere.

Frequenzselektive Eigenschaften der Hauptmembran

Derzeit wird davon ausgegangen, dass Wahrnehmung
Höhen
Töne
bestimmt
Position
maximale Schwingungen der Hauptmembran.
Schwingungen der Hauptmembran regen an
Rezeptor
Zellen,
gelegen
V
Organ von Corti, was zu
Aktionspotentiale, die vom Gehör übertragen werden
Nerv zur Großhirnrinde.

Binauraler Effekt

Binauraler Effekt - Fähigkeit
Richtung einstellen
Schallquelle in horizontaler Lage
Ebene aufgrund der Phasendifferenz und
ungleiche Intensitäten
Schallwellen treffen unterschiedlich auf
Ohren.

Klang

Ton - längsmechanisch
Wellen breiten sich aus
jede andere Umgebung als Vakuum
Frequenz von 16 Hz bis 20000 Hz.
Der Ton ist ausreichend
Reizend für das Gehör
Sensorik

Subjektive Klangeigenschaften

Subjektive Eigenschaften des Klangs
Sind:
Die entsprechende Tonhöhe
physikalische Eigenschaft des Schalls – Frequenz.
Das Volumen, das dem Physischen entspricht
charakteristisch für Klang - Intensität.
Das Timbre, das dem Physischen entspricht
Klangcharakteristik - akustisches Spektrum

Lautstärkeskala

E = k log(I/I0)
Maßeinheit
Lautstärke
Hintergrund genannt.

Fundierte Forschungsmethoden

Ton kann eine Informationsquelle sein
Zustand der menschlichen Organe.
Auskultation - direkt
den Geräuschen zuhören, die von innen kommen
Körper.
Perkussion – Untersuchung innerer Organe
durch Klopfen auf die Körperoberfläche
und Analyse der resultierenden Geräusche.
Das Gewindeschneiden erfolgt entweder mit
Spezialhämmer oder Verwendung
Finger.

PHONOKARDIOGRAPHIE

Phonokardiographie - Grafik
Registrierung von Herztönen und -geräuschen und deren
diagnostische Interpretation.
Die Aufnahme erfolgt mit
Phonokardiograph, bestehend aus
Mikrofon, Verstärker, Frequenz
Filter, Aufnahmegerät.

Intensitätsskala

Die Intensitätsstufe wird aufgerufen
dezimaler Logarithmus des Verhältnisses
Schallintensität bis zur Hörschwelle:
L = log(I/I0)
Einheit der Intensitätsstufe
ist bel (B). Normalerweise mehr verwenden
kleine Einheit des Intensitätspegels Dezibel (dB): 1 dB = 0,1 B. Pegel
Die Intensität in Dezibel wird berechnet durch
die folgenden Formeln:

Intensitätsskala

L = 10 log(I/I0) = 20 log(P/ P0)
Wenn eine Person Geräusche hört,
aus einer Richtung kommend
aus mehreren inkohärenten
Quellen, dann ihre Intensität
zusammenklappen:
I = I1 + I2 + I3 + …

AUFGABE 1

Was ist der Intensitätswert?
Schall in W/m2 ist erforderlich für
damit eine Person es hört
ihn, wenn er sein Gehör beurteilt
mit einem Audiometer
Man erhält den Wert seiner Schärfe
Hören bei einer Frequenz von 1 kHz – 40 dB.

LÖSUNG

In diesem Fall, um das Problem zu lösen
Sie müssen die Formel anwenden:
L = 10 log(I/I0)
Dann: 40 = 10 log(I/I0), woraus:
4 = log(I/I0), d.h.:
4
I/I0=10
4
-12+4
-8
2
I = I0 10 =10
=10 W/m.

AUFGABE 2

Der Klang, der der Straße entspricht
Intensitätspegel L1 = 50 dB,
hörte im Raum wie das Geräusch von
Intensitätspegel L2 = 30 dB.
Finden Sie das Intensitätsverhältnis
Geräusche auf der Straße und im Zimmer.

LÖSUNG

Um dieses Problem zu lösen, wenden wir an
Formel für die Intensitätsskala:
L1 – L2 = 10 log(I1/I2), woraus:
2=log(I1/I2),
Daher: I1/I2 = 100.
Antwort: I1/I2 = 100.

AUFGABE 3

Der Ventilator erzeugt Ton, Niveau
Intensität davon L = 60 dB.
Finden Sie die Intensitätsstufe
Geräusch, wenn zwei nebeneinander arbeiten
stehende Fans.