Средние величины d' в области низкой (40 дБ) и высокой (120 дБ) интенсивности звуков у двух групп испытуемых и по выборке в целом

 

Из таблицы видно, что «сильные» испытуемые, по сравнению со «слабыми», характеризуются почти в два раза худшей различительной чувствительностью в области звуков низкой интенсивности и тенденцией к лучшей различительной чувствительности в области высокой интенсивности звуков. «Слабые» испытуемые, наоборот, отличаются лучшей различительной чувствительностью в области звуков слабой интенсивности и тенденцией к худшей — в области звуков высокой интенсивности (120 дБ).

На основании полученных средних индивидуальных значений d' был вычислен коэффициент ранговой корреляции между значениями для звуков низкой и высокой интенсивности. Величина коэффициента корреляции (-0,018) показала отсутствие связи между средними показателями громкостной различительной чувствительности в области звуков низкой и высокой интенсивности в целом по выборке. Однако анализ ранжирования испытуемых по показателю d' показал, что близкие ранги по d' в двух областях громкости звуков обнаруживают незначительное число испытуемых. Только у 6 человек, что составляет 21,4% выборки, расхождение рангов не превышает трех единиц. У остальных же 22 (78,6%) испытуемых наблюдается более или менее выраженная тенденция к обратной зависимости между величиной d' в области слабых и сильных интенсивностей звуков. Коэффициент корреляции между двумя величинами d' для этих 22 человек равен –0,317 (р <0,10).

Если принять, что одинаковая различительная чувствительность в области слабых и сильных сигналов имеет место, когда расхождение рангов не превышает 6 единиц, то при таком менее жестком подходе одинаковая чувствительность наблюдается у 9 человек (32,1% выборки), а отрицательный коэффициент корреляции между двумя показателями d' у оставшихся испытуемых, 19 человек — (67,9% выборки), становится равным -0,428 (р < 0,05). Это означает, что для большинства испытуемых характерно следующее: испытуемые, имеющие меньшие значения d' (худшую различимость) для слабых (40 дБ, близко к пороговой интенсивности) звуков, показывают большие значения в ряду d' (лучшую различимость) для сильных звуков и, наоборот, испытуемые, имеющие большие значения d' (лучшую различимость) в области звуков низкой интенсивности, показывают меньшие значения d' (худшую различимость) в области звуков высокой интенсивности.

Таким образом, в нашем исследовании обнаружено существование у большинства (примерно у 70%) испытуемых обратной связи между показателем различительной чувствительности в области звуков низкой и высокой интенсивности. Примерно у 30% испытуемых выявилась прямая связь между показателем различительной чувствительности к звукам низкой и высокой интенсивности. Причем соответствующие данные относительно трех человек с хорошей различительной чувствительностью, трех человек с плохой чувствительностью и трех со средней чувствительностью имели место на обоих концах шкалы громкости звуков.

Затем были вычислены коэффициенты ранговой корреляции между средними d' для 40 дБ и тремя следующими показателями: силой нервной системы, ростом ощущения громкости звуков от 40 до 120 дБ и абсолютной субъективной оценкой громкости звуков 40 дБ. Первый и второй коэффициенты корреляции для всей выборки из 28 человек оказались отрицательными (первый, равный —0,296, значим при р < 0,05; второй, равный -0,304, значим при р < 0,05), третий коэффициент корреляции был положительным (равен 0,435 и значим при р < 0,01). Для 22 испытуемых (при исключении из выборки 6 человек с равной различительной чувствительностью во всем диапазоне звуков) эти коэффициенты корреляции были соответственно равны: -0,364, р < 0,05; -0,278, р < 0,10; 0,352, р < 0,05.

Коэффициенты корреляции, как и групповые данные, говорят о том, что индивиды со слабой нервной системой, имеющие небольшой наклон кривой ВР, небольшой рост субъективных оценок громкости звуков от 40 до 120 дБ, но большие абсолютные субъективные оценки звуков низкой интенсивности, имеют тенденцию к большим значениям d' (лучшую различимость громкости) в этой области. Индивиды с сильной нервной системой характеризуются противоположными отношениями в области (близких к пороговым) звуков низкой интенсивности, то есть индивиды, имеющие большой наклон ВР (от 40 до 120 дБ), больший рост субъективной громкости и меньшие абсолютные субъективные оценки звуков (40 дБ), отличаются меньшими значениями d' — имеют худшую различимость громкости в данной области.

Затем таким же образом были взяты средние индивидуальные значения d' для звуков 120 дБ и вычислены коэффициенты корреляции с показателями силы нервной системы, роста субъективной оценки громкости звуков от 40 до 120 дБ и с абсолютной оценкой громкости звуков 120 дБ. Для всей выборки и группы из 22 человек эти коэффициенты корреляции оказались положительными, но небольшими. И только у группы из 19 человек проявилась более высокая положительная связь; соответствующие коэффициенты корреляции оказались равными 0,370 (р < 0,10), 0,473 (р < 0,025), 0,348 (р < 0,10). Таким образом, в области звуков 120 дБ преимущества по различительной громкостной чувствительности имеют испытуемые с сильной нервной системой, а не со слабой.

Интервал континуума стимулов от минимальной до максимальной интенсивности, ощущаемой адекватно, определяет диапазон чувствительности анализатора, или, по выражению Б. Ф. Ломова, «размер его шкалы» (1963).

Величиной, характеризующей дифференциальную чувствительность нервной системы, является дифференциальный порог, или порог различения. Он определяется минимальным различием между двумя раздражителями, которое вызывает едва заметное различие ощущений. Сравнивая анализатор с измерительным прибором, Б. Ф. Ломов (1963) пишет, что если абсолютные пороги определяют общую длину «шкалы анализатора», то дифференциальные — величину ее «делений». Оказывается, необходимо определенное соотношение между интенсивностями двух раздражителей, чтобы они отразились в ощущениях как различные. Величина, которую надо прибавить к уже действующему раздражителю, чтобы у человека возникло ощущение прироста интенсивности, зависит от его исходной величины. Во многих исследованиях психофизики замечали неодинаковость дифференциального порога и зависимость его величины и соответственно дифференциальной чувствительности от величины стандартного (исходного) стимула. Особенно большой интерес и острую дискуссию вызывал вопрос, имеется ли общий закон, который описывает отношение между величиной стимула и величиной дифференциального порога. Как считает М. Де'Амато (М. D'Amato, 1970), разумно было бы предположить, что величина дифференциального порога увеличивается с увеличением стандартного стимула. Однако Е. Вебер был убежден, что величина дифференциального порога пропорциональна величине стандартного стимула, то есть дифференциальный порог есть константная часть стандартного стимула, так как в первой половине XIX столетия он установил эмпирический факт, заключающийся в том, что отношение между приростом; раздражителя, едва заметно отличающимся от его исходного значения, и самим исходным стимулом есть величина постоянная: = const, где I — величина исходного стимула; Δ I — величина приращения (прироста) интенсивности стимула, соответствующая минимальному различению. И, таким образом, Е. Вебер пришел к выводу, что при сравнении объектов и наблюдении разницы между ними мы воспринимаем не разницу между объектами, а отношение этой разницы к величине сравниваемых объектов.

Однако в дальнейших экспериментальных исследованиях закономерность Е. Вебера подтвердилась только в среднем диапазоне континуума интенсивностей стимулов данной модальности, вызывающих ощущения, и оказалось, что она не выдерживается для низких и высоких значений стимулов: по мере приближения к абсолютным порогам, как к нижнему, так и верхнему, это отношение изменяется — при слабых и сильных интенсивностях раздражителей разностная чувствительность значительно снижается. Так, например, в экспериментальном исследовании С. Риза (S. Riesz, 1928) обнаружилось, что для дифференциальной чувствительности громкости чистых тонов в диапазоне 10— 100 дБ Веберова часть после быстрого уменьшения в величине остается довольно константной на протяжении рассматриваемого стимульного диапазона, в других исследованиях после первоначального быстрого уменьшения в величине и короткого или длинного периода соответствующей константности Веберова часть возрастает при высоких стимульных значениях, например для частоты слуховых стимулов в диапазоне 62,5—4000 Гц (/. Harris, 1952) и солености вкусового раствора для пяти интенсивностей от 0,5 до 4,0 mol концентраций (A. Holway, L. Hurvich, 1937).

Подобные результаты обнаружились и в нашем исследовании. Из данных табл. 13 видно, что средний показатель различительной чувствительности (d ') по выборке испытуемых в целом для звука 40 дБ (0,970) оказался в 2,5 раза меньше, чем такое же значение d' для звука 120 дБ (2,398), из чего следует, что различимость громкости звуков в пределах 5 дБ хуже в области припороговой интенсивности звуков, чем в области звуков высокой интенсивности. Большинство испытуемых отмечали большую легкость работы по различению громкости звуков высокой интенсивности, чем низкой. Этому факту имеется объяснение в литературе.

Основываясь на измерениях различительной чувствительности В. Кнудсена, С. Н. Ржевкин (1936) показывает, что едва заметный прирост громкости на пороге слышимости соответствует значительно большему увеличению интенсивности звука, чем при звуках большей громкости (в 3 раза). При увеличении звука выше 40 дБ имеется постоянная чувствительность к изменению силы его интенсивности (около 10%), одинаковая для тонов всех высот. Но в области пороговой слышимости или вблизи ее прирост интенсивности звука на 30% едва заметен. Поэтому при увеличении силы звука, начиная от порога слышимости, вначале мы будем иметь при едва заметном увеличении громкости больший прирост интенсивности звука (примерно 1,2 дБ), чем при звуках значительно большей интенсивности (0,4 дБ).

Итак, в нашем исследовании впервые обнаружен факт большой важности для дифференциальной психофизиологии и ее приложимости в различных областях практики и диагностики — наличие лучшей громкостной различительной чувствительности у лиц со слабой нервной системой в области припороговой интенсивности звуков и худшей громкостной различительной чувствительности в области высокой интенсивности звуков. У индивидов с сильной нервной системой наоборот — лучшей различительной громкостной чувствительности в области звуков высокой интенсивности и худшей — звуков низкой интенсивности.

Трудно дать окончательное объяснение этому факту и показать механизм различения громкости звуков сильной и слабой нервной системой, но выскажем некоторые соображения по этому вопросу.

В одной из наших работ (Т. А. Ратанова, 1975) мы высказывали предположение, правда, относительно абсолютной чувствительности сильной и слабой нервной системы, но оно также имеет силу и для различительной чувствительности о том, что, вероятно, нервная система «слабых» и «сильных» индивидов обладает разным количеством низкопороговых (высокочувствительных) и высокопороговых (малочувствительных) нервных элементов. Такое предположение высказывалось также И. А. Шевелевым (1978).

И еще в 1930 г. Г. Бекеши (цит. по: С. Н. Ржевкин, 1936), изучая громкостную различительную чувствительность, сказал следующее: некоторое раздражение, возбуждая известное число клеток мозга, вызывает ощущение. Более сильное раздражение вводит в действие новые нервные клетки, и только тогда, когда введена в действие хотя бы одна новая нервная клетка, увеличивается величина ощущения громкости. Конечно, не всегда увеличение ощущения громкости происходит за счет введения в действие только одной клетки; как правило, вводится в действие их целая группа. Это обычно бывает при слабых звуках. Пределом порога различения является минимальный относительный прирост силы (интенсивности), необходимой для возбуждения одной нервной клетки; разностный порог не может быть меньше этой величины.

В настоящее время хорошо известно, что восприятие громкости звука определяется суммарным числом возбужденных нейронов, силой и частотой их разрядов. Вероятно, слабая нервная система имеет или вводит в действие большое количество низкопороговых (высокочувствительных) нервных элементов в области слабой (пороговой) слышимости. Эта же нервная система в области большой интенсивности звуков «включает механизм контроля» интенсивности (М. Buchsbaum, 1976), то есть вводит в действие тормозные нервные элементы в целях защиты нервной системы от действия сверхсильной стимуляции. Поэтому слабая нервная система является высокочувствительной в области слабых стимулов, низкочувствительной в области сильных стимулов. В противоположность этому сильная нервная система имеет или вводит в действие небольшое количество низкопороговых (высокочувствительных) нервных элементов в области слабых стимулов и поэтому является низкочувствительной в этой области, но зато вводит большое количество высокочувствительных (низкопороговых) нервных элементов в области сильных стимулов и поэтому является высокочувствительной в этой области стимулов.

Фактически дифференциальная чувствительность в связи с особенностями силы нервной системы в отечественной, а тем более в зарубежной литературе, не исследовалась. Можно назвать только работы М. Н. Борисовой (1967), определявшей дифференциальные слуховые пороги в связи с изучением концентрированности возбуждения у индивидов с сильной и слабой нервной системой.

Н. М. Пейсахов (1977), основываясь на образной характеристике абсолютной и дифференциальной чувствительности, данной Б. Ф. Ломовым (1963), высказывает предположение, что «сильные» индивиды (с низкой исходной чувствительностью) обладают шкалой большой длины, с большими интервалами между делениями на этой шкале, причем уменьшающимися на верхнем конце шкалы. «Слабым» индивидам (с высокой исходной чувствительностью) присуща короткая шкала с небольшими делениями, но увеличивающимися на верхнем конце шкалы.

Низкая возбудимость «сильных» в зоне пороговых интенсивностей препятствует тонкому различению сигналов, но, имея длинную шкалу, с приближением к ее верхнему концу (к сильным интенсивностям) они сильнее наращивают возбуждение и характеризуются уже меньшей величиной делений и лучшей различительной чувствительностью.

Полученные нами факты, касающиеся дифференциальной громкостной чувствительности на разных концах континуума стимулов, для большинства испытуемых выборки соответствуют предположению Н. М. Пейсахова. Но, очевидно, дело с дифференциальной громкостной чувствительностью обстоит гораздо сложнее, так как оказалось, что имеются лица с одинаковой (причем с плохой, средней и хорошей) различительной чувствительностью к стимулам и слабой, и сильной интенсивности.