Psihofizica MG 2014

7/25/2019 Psihofizica MG 2014

1/34

Introducere n psihofizic

Mrimi de excitare i mrimi de senzaie

Pragurile n psihofizic

Legea Lui Weber

Legea Weber-Fechner

Legea puterii (Stevens)

Codificarea parametrilor excitanilor

Aplicatie: Notiuni de psihoacustica

Elemente de psihofizicElemente de psihofizic


2/34

PsihofizicPsihofizic

studiazrelaiile cantitativecantitative existente ntre

caracteristicile stimulilor i senzaiile produse de

acetia.

1.1. StimulStimul2.2. ReceptorReceptor

3.3. SenzatieSenzatie

4.4.

PerceptiePerceptie


3/34

formde energie care aparine unei sfere

exterioare contiinei constituie un semnal pentru organele desemnal pentru organele de

simsimn msura n care anumite celule aleacestora sunt sensibile la existena sa

stimuli optici, acustici, chimici, termici pentru unii stimuli NU exist organe

specializate (stimuli electrici, magnetici)

1.1. StimulStimululul


4/34

Celule specializate, sensibile la aciuneastimulilor, integrate uneori n structuri

complexe ANALIZANALIZATATORIIORII RolRol:: prelucrareaprelucrarea informatieiinformatiei receptionatereceptionate

Traductori: transformenergia stimulului nenergie bioelectric(generarea influxului

nervos) Informaii de ordin:

Calitativ Cantitativ

2.2. ReceptoriiReceptorii


5/34

Clasificare bazata pe provenienta stimulilor:Clasificare bazata pe provenienta stimulilor:

1. proprioceptorii - primesc informaii din

organism (de la muschi, tendoane, articulatii);

2. interoceptorii - furnizeazinformaii,

NENEcontientizate, asupra mediului internintern(presiunea sangelui, concentratia unor substante in

sange)3.3. exteroceptoriiexteroceptorii - furnizeazinformaii asupra

mediului extern:extern: organele de simtorganele de simt

2. Receptorii2. Receptorii


6/34

2.2. ExteroExteroReceptoriiReceptorii::

organele de sim

SistemeleSistemele

senzorialesenzoriale

1. Analizatorul vizual

2. Analizatorul auditiv

PartiParti principaleprincipale aleale sistemuluisistemuluisenzorialsenzorial::

1. Sistem periferic receptorul senzorialpropriu-zis

2. Cile nervoasei ariile corticale


7/34

ExempluExemplu sistemulsistemul auditivauditiv

1. Sistemul periferic: urechea externa,

medie si o parte a urechii interne Rol:

Amplificarea selectiva a semnalului acustic

Transmiterea sa eficienta

Analiza in frecventa Receptorul: celulele ciliate externe

2. Cile nervoase aferentei eferente


8/34

reflectare psihicSUBIECTIVASUBIECTIVA a unor caracteristiciseparateseparate ale stimulilor, ce acioneazdirect asupra

organelor de sim sau asupra receptorilor

informaii calitative (culoare, tonalitate, timbru

sonor) sau cantitative (intensitate luminoasa,sonora, stralucire)

nu permite cunoaterea caracteristicilor stimulilor n

integralitatea lor

3.Senza3.Senzaiaia


9/34

4. Percep4. Percepiaia

proces psihic prin care fenomenele lumii

nconjurtoare sunt integrateintegrate i cunoscutei cunoscutenntotalitateatotalitateansunsuiriloririlor lor

necesitintervenia creierului, a memoriei i ainteligenei, care asociazasociazsenzasenzaia unui stimulia unui stimuli

dau posibilitatea identificrii fenomenelor i adiferenierii lor n raport cu alte fenomene


10/34

SenzaSenzaiaia i percepi percepiaia

- reflectare a unor fenomene obiective- senzatiile produse de aceiasi stimuli diferaaceiasi stimuli difera de

la un subiect la altul, fiind influenate de:

1. Experiene anterioare

2. Starea psiho-afectiv

3. Nivelul de cultur

4. Starea fizic(de ex.: oboseala etc.)


11/34

MMrimi de excitarerimi de excitare ii

mmrimi de senzarimi de senzaieie Caracterizarea stimululuiCaracterizarea stimulului se face prin mmrimilerimile

corespunzatoare acestuiacorespunzatoare acestuia - marimi demarimi deexcitareexcitare sau de stimulare: exprimate prin

caracteristicile i unitile fizice consacrate un sunet prin nivel de presiune acustic(dB) i prin

frecven (Hz)

un semnal luminos prin lungimea de und(nm)

un semnal termic prin temperatur(oCelsius)

CaracterizareaCaracterizarea senzasenzaieiiei ((subiectivsubiectiv)) se face prinscscriri dede senzasenzaieie


12/34

StabilireaStabilirea scscrilorrilordede senzasenzaieie

1. n urma studiilorstatisticestatistice pe populaii de oamenioameni tineritineriiissnntotoii

2. Subiectul este stimulat cu un factor excitant oarecarei descrie

senzaia ncercat

3.3. DescriereaDescrierea senzasenzaieiiei se face prin acordarea unui calificativcalificativ

Stimul sonor: puternic, slab, nalt, grav

4.4. ComparareaCompararea senzasenzaiiloriilorgenerate de doudou valorivalori diferitediferite ale

aceluiai stimul

5. Gsirea limitelimiteii inferioareinferioare corespunztoare unei amplitudiniminime a stimulului care poate s genereze o senzaie

6. Gasirea LIMITEI SUPERIOARELIMITEI SUPERIOARE stimul care depete

posibilitile organului de sim (produce durere sau saturaie)


13/34

Proprietatile sProprietatile sccrilor derilor de

senzasenzaieie

1. saibuniti de msur (unitatea de masuraunitatea de masura atariei senzatiei corespunde intervalului minim

dintre intensitatile a doi stimuli de valori apropiate

dar perceputi ca distincti);

2. treptelor sa li se asocieze indiciindici a caror valoare sa

fie proportionala cu senzatiaproportionala cu senzatia

3.3. corespondencorespondenaa dintre mrimea de excitaie i

treaptsfie unicunic


14/34

PragurilePragurilen psihofizicn psihofizic Pentru constructia unei scari a senzatiilor se foloseste

metoda pragurilormetoda pragurilor

PragPrag - limita dintre starea pentru care apare rspunsulateptat i starea pentru care rspunsul nu mai apare

Prag de detecPrag de detecieie - intensitatea minimminim a unui stimul

(excitant) care poate genera o senzaie (stimul liminar) -

prag absolut sau inferior

Prag dureros - intensitatea MAXIMAMAXIMA a unui stimulcare poate fi prelucrat de ctre un organ de sim


15/34

PragurilePragurilen psihofizicn psihofizic

Prag diferenial absolut - cea mai mica diferenta perceptibiladintre intensitatile a doi stimuli perceputi ca distincti

daca EEeste intensitatea finala excitantului, iar EE00 intensitatea iniial,

pragul diferenial este:

E = EE = E EE00

Pragul diferenPragul diferenial relativial relativE/E (putere de rezoluie)

n cazul unui organ de simorgan de sim, pragul diferenpragul diferenial relativial relativ

reprezintputerea de rezoluputerea de rezoluieie a acestuia

Un acelai organ de simpoate detecta stimuli ale cror intensitibaleiazintervale de pnla 12 ordine de mrime


16/34

Legea WeberLegea Weber--FechnerFechner

Weber si Fechner: existo relatie consistenta intrerelatie consistenta intretaria senzatiei si intensitatea excitantuluitaria senzatiei si intensitatea excitantului.

Weber a aratat ca ceea ce se percepe este nu diferentaabsolutaEdintre intensitatile E ale excitantilor ciraportul dintre aceasta diferenta si intensitatea

excitantului (E / E).

Acest raport se mai numeste diferenta relativa intreintensitatile excitantilor sauputere de rezolutie aorganului de simt respectiv.

Weber a constatat experimentalWeber a constatat experimental constanta puteriiconstanta puterii

de rezolutiede rezolutie a organelor de simta organelor de simt

E/E = ctE/E = cte un interval de valorie un interval de valori


17/34

Legea Weber-Fechner

- relaia dintre tria senzaiei S i intensitatea excitantului E

Fechner arat c variaiei relative a intensitii excitantului(E/E) i corespunde o variaieS a triei senzaiei :S = k E/E

saudS = k dE/E

unde dS si dEsunt variaii infinitesimale ale triei senzaiei(dS) i ale intensitii excitantului (dE) iar Eeste intensitatea

excitantului.Prin integrare se obPrin integrare se obine :ine :

S = k ln E


18/34

Legea puterii (Stevens)Legea puterii (Stevens)

S = k (E-E0)n

n constant, depinde de tipul de receptor


19/34

se codific

Prin frecven: Intensitatea semnalelor luminoase

Distana Tria sonora semnalelor acustice

Spaial: Forma i dimensiunile obiectelor

Culoarea

Frecvena semnalelor acustice

Temporal:

direcia

TTria senzaria senzaiiloriilor


20/34

AplicaAplicaie: noie: noiuni deiuni depsihoacusticpsihoacustic

1.1. intensitatea sunetuluiintensitatea sunetului determinttria sonorria sonor

2.2. frecvenfrecvena sunetuluia sunetului determinnnllimea tonalimea tonal

3.3. compozicompoziiaian armonicen armonice determin

timbrul sonortimbrul sonor


21/34

1.1.TTria sonorria sonor

reprezintintensitatea subiectivsubiectiv a sunetelor

senzaia auditivde intensitate este aproape nntregime determinatde nivelul presiunii acustice.

mmrimii de excitarerimii de excitare (presiunea acusticpresiunea acustic,exprimatprin nivelul su n decibeli) i

corespunde mmrimea de senzarimea de senzaieie (ttrie sonorrie sonor)


22/34

ReReeaua de linii izosoniceeaua de linii izosonice

1933 Fletcher i Munson au stabilit n urmaunor studii psihoacustice efectuate asupra

unei populatii de subiecti otologic normalicurbelecurbele dede egalegal ttrierie sonorasonora ((curbecurbeizosoniceizosonice))

Unesc punctele de coordonate: Abscisa frecvena (Hz)

Ordonata nivel de presiune acustic (dB)

Pentru sunetele pure care dau urechii umane oaceeaaceeaii senzasenzaieie dede intensitateintensitate


23/34

Reeaua de linii izosonice normalizate (dupRobinson iDadson). MAFMAF-- Minimum Audible FieldMinimum Audible Field - curba normalizat apragului absolut de audibilitate n cmp liber.

ReReeaua de linii izosoniceeaua de linii izosonice


24/34

Praguri

Prag absolut de audibilitate (normal)

Prag dureros

Prag diferenialAria normalde audibilitate (arie

auditiv, cmp auditiv)


25/34

Cmpul auditiv (aria auditiv)

Nmaxim = 120 dB; Nminim = 0 dB

S f il i il


26/34

Scara fonilor i scara sonilor

(Scri fizice i scri de senzaie)

Fonul exprimnivelul de izosonie. Scara fonilorcoincide cu scara decibelilor pentru un sunet de1.000 Hz. Fonul reprezintun indice de trie sonor

Scara de senzaie prin care se evalueaztriasonoreste scara sonilor

S=2(F-40)/10

F - nivelul de izosonie n foni


27/34

2.2. nnllimea tonalimea tonala sunetului auzita sunetului auzit

componenta senzaiei auditive asociatcu frecvenfrecvenaa semnalului

acustic, aa cum tria sonoreste componenta asociatcu

intensitatea acestuia.

Divizarea spectrului sonor

n funcie de frecvena semnalului sonor:

< 150 Hz - grave extreme

150 Hz - 400 Hz - grave

400 Hz - 1.500 Hz - medii 1.500 Hz - 3.500 Hz - nalte

> 3.500 Hz - nalte extreme

Aceasta impartire nuAceasta impartire nu ine seama de capacitatea deine seama de capacitatea de

discriminarediscriminaren frecvenn frecvena urechii umane.a urechii umane.
http://audio.exe/http://audio.exe/http://audio.exe/http://audio.exe/http://audio.exe/http://audio.exe/http://audio.exe/


28/34

IntervaleIntervale muzicalemuzicale nlimea tonal este caracterizat prin

notele gamelor Muzica occidental : gama cromatic

temperat

Divizatn octave

Octava armonic = 12 semitonuri

Frecvena notei la a octavei a treia este440 Hz


29/34

3. Timbrul3. Timbrul iinnllimea tonalimea tonala sunetelor complexea sunetelor complexe

Timbrul componentcomponent a senzaa senzaiei auditive careiei auditive carepermite diferenpermite diferenieierea area adoudousunete cu aceeasunete cu aceeaii

nnllime tonalime tonali aceeai aceeai ti trie sonorrie sonor..

dounote interpretate de douinstrumente muzicalediferite, la un nivel de intensitate identic, vor producesenzaii diferite; au sonoritate diferit

n cazul vocii umane se poate vorbi de timbru sonor, carepermite recunoaterea vocii unei persoane

Unda frecventa amplitudineUnda frecventa amplitudine


30/34

Unda, frecventa, amplitudineUnda, frecventa, amplitudine

T (Perioada) in secunde

Frecventa in Hz (F=1/T)

AmplitudineAmplitudine

Sumare de unde simple => unde complexeSumare de unde simple => unde complexe


31/34

+ =

+ =

Orice unda complexa poate fi descompusa (aproximativ) in frecventele fundamentale(Analiza Fourier discreta)


32/34

(Analiza Fourier discreta)

Frecvente adaugateFrecventa fundamentala

Spectrul de frecvene informaii despre undele componente si amplitutdinea lor


33/34

Frecventa fundamentala

Amplitudine (dB)

Frecvente adaugate

Frecvente (Hz)

Exemple de spectre sonore


34/34

Spectrul coardei mi aunei viori

Spectrul sunetului unui

clopot..

Spectre de linii ale unorsunete complexe emise devioari corn: (a) vioarcoarda re

3; (b) vioarcoarda

la3; (c) corn nota re3 (d) cornnota la3

p p

Psihofizica MG 2014

Documents

Transcript of Psihofizica MG 2014