当你启动Experiment.m时，你应该会看到一个类似于下图的窗口：

 

 

在运行实验之前，我们需要检查电脑是否知道耳机的哪个声道对应哪只耳朵。戴上耳机，然后点击“Experiment”窗口右上方的“Test Headphone”按钮。你应该只能在一只耳朵（通常是右耳，但不一定）听到一个短的突发噪声。如果声音出现在左耳而不是右耳，请不要担心，只需确保右上方的按钮被设置成你听到声音的那一边便可。

 

现在你已经准备好运行实验了。在中间的框中输入你的姓名或昵称（这将用于标记数据文件名和图表），然后选择两个声音频率来测量你对双耳线索的敏感度。我们建议采用500 Hz和2000 Hz，这是较好的频率选择。

 

问题：你认为500 Hz和2000 Hz是低频还是高频？请记住，人类听觉系统的频率范围大约为50-16000 Hz，但频率大致以对数方式表示，即100-200 Hz的100 Hz频率跨度是一个八度，而8000 Hz-16000 Hz的8000 Hz频率跨度也同样是一个八度。

 

一旦你输入了姓名、频率1 和 频率2， 请点击"ILD" 以启动实验的第一部分。请注意聆听，因为你点击"ILD"后不久，你将开始听到第一个声音。

然后会出现一个弹出窗口，如下所示：

请指出你听到的最后一个声音是来自左侧还是右侧。请注意：许多声音听起来会非常接近中间，而其他声音则更明显位于左侧或右侧。因此，有时你可能会发现很难判断。在这些情况下，给出你的“最佳猜测”便可。当测试的ILD值变小时，你的最佳猜测有时可能会错误，这也是实验的一部分。

你可以通过单击"Left "或"Right "按钮，或按下电脑键盘上的左右箭头键来表示你的判断。当你已经判断完播放的最后一个声音后，软件将在短暂延迟后自动播放下一个声音，因此请继续聆听，直到完成所有的试验。软件将以随机顺序播放具有不同ILD的高或低的声音。请注意，就像一枚硬币有可能在连续5或6次掷硬币时出现正面朝上一样，你也可能听到连续左侧或右侧的声音。

我个人认为，将两个手指分别放在键盘的左、右箭头键上，闭上眼睛聆听，并连续快速进行实验是有帮助的。如果你是第一次做这个实验，你可先进行约20个试次的测试来适应程序，然后点击上方的""Cancel"" 来停止实验，然后再次点击主窗口上的 "ILD" 来重新开始实验。

一旦你觉得适应这个程序了，就可运行完整的试验。软件将自动生成本次实验中你的响应结果图。如何分析这些数据将在下一节中解释。

当你完成试验后，程序将为你生成一个结果图，它看起来应该差不多是这样的：

 

 

如果做这些试验是属于教学课程的一部分，你应该考虑打印这些结果图表，以便在必要时向你的老师展示（图表左上方应该有一个"File | Print"菜单）。

 

图中的三角形或圆形符号表示你对x轴给定的ILD值响应为“右侧”的频率。实线连线是软件根据你的结果数据所拟合的"高斯累积"S型曲线。像这样的拟合曲线是通过获得的数据样本来估计出"潜在心理测量函数（underlying psychometric function）"（即描述你对特定感官参数变化的敏感性的函数）的好方法。

 

问题： 在你获得的心理测量函数中，哪些ILD值与50%的“右侧”响应相关联？你预计哪个ILD值与50%“右侧”响应相关联？

 

心理测量曲线有助于确定你对ILD的敏感性。S型曲线的斜率越陡，需要产生“可察觉”差异的 ILD 变化就越小，即% right的变化越小。然而，人们很少用斜率值（%right/dB）来报告感觉表现。相反，他们倾向于报告“阈值（thresholds）”，即将%Right 判断从50％（完全随机猜测）提高到某个“阈值性能水平”所需的ILD变化。

 

练习： 选择一个阈值水平（75%的正确率可能是一个不错的选择），并确定两个测试频率的相应ILD阈值。记下这些ILD阈值。

 

两个频率的阈值可能非常相似或稍有不同。你能感觉到它们是否具有“有意义的差别”吗？这个问题实际上有两个部分：1）差异是否“实质性”（在生理上显著），2）差异是否可能在统计上具有显著性？对于第一部分，没有通用的标准来确定何为差异显著，你需要根据自己的判断进行评估。但是，如果差异在统计上不显著，那么观察到的两个频率的阈值差异可能并不真实。

然而，要对这个问题的第二部分做出严谨地回答，需要进行适当的统计分析，例如某种类型的bootstrap检验。这种统计技术在某种程度上超出了本实践的范围。然而，如果你以以下方式思考这个问题，你可能会对此有一些直觉：你的“真实”心理测量函数将指定每个特定的ILD下你会报告声音来自右侧的概率。但是实验无法直接测量这个概率，只能根据在有限试次的试验中实际的右侧响应频率来估计它（这里每个ILD测试了约8次）。假设某个特定ILD的真实潜在概率是75％。那么测试该ILD有点像投掷一个有75％的概率在试验中“正面”朝上的有偏硬币。在仅有8次试验的短时间内，这样的有偏硬币可能只会产生50%的“正面”朝上结果。如果你仔细思考，你可能会意识到在这个非常短的实验中观察到的右侧响应频率只是对你真实心理测量函数的非常粗略的估计。你可能还好奇图上的虚线曲线代表什么，这些是拟合到你结果数据的心理测量函数的95%置信区间。拟合S型曲线的算法会意识到它所生成的S型曲线只是一个估计，而真实的潜在函数可能与该“最佳估计”相当不同。因此，当比较两个不同频率下获得的数据时，你可以自问上图中的数据点是否来自下图绘制的置信区间，或反之亦然。

问题：在这两个测试频率下，你认为你对ILD的敏感性是基本相似的，还是存在实质性差异？

根据之前描述的方法，你现在应该已经获得了在两个不同测试频率下（如果你按照建议的值运行，频率为500和2000 Hz）自己的ILD敏感性的估计。对于两个频率，你的ILD阈值（以dB为单位）可能相似，也可能不相似。然而，ILD是声源方向的一种线索。声源方向并不是以dB来表示的！为了在空间中定位声音，大脑需要将ILD值转换为相对于耳间轴的角度。为了了解特定的ILD在检测声源方向与“正前方”（0度方位角）的变化方面有多有用，我们需要知道不同声音频率下不同声源方向通常所关联的ILD值。下图显示了以声源方向（方位角）为函数的ILD值，这些ILD值是在成年男性的耳道中插入小型麦克风进行测量得出的。图中绘制了多个频率和声源方向（方位角）下的ILD值。

 

这张图比较复杂，但希望你能够注意到这些图在接近0度方位角的斜率在不同频率下是不同的。

在接近500 Hz的频率附近，斜率约为7.35度/dB，而在接近2000 Hz的频率附近，斜率更接近4度/dB。利用这些斜率值以及你先前估计的那些频率的ILD阈值，计算你估计的“最小可听角度（minimum audible angles, MAA）”，即与你先前估计的ILD阈值相对应的声源方向变化。然后记录下MAA的数值。

 

较小的MAA意味着空间定位能力更好还是更差？

 

你是在较高频率还是较低频率上获得了更小的MAA？

 

一旦你收集、解释和评估了你的ILD数据，请返回软件的主界面，通过点击"ITD ”按钮收集ITD数据。

 

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软件将再次播放高频或低频的声音，并要求你通过鼠标点击或键盘上的方向键表明你听到的是左边还是右边。按照收集ILD数据时的相同步骤进行试验。注意：大多数人发现对于高频的ITD，很难判断其左右偏侧化。因此，你可能会听到大多数或所有的高频声音都非常接近中间，很难判断它们是在左侧还是右侧。如果你觉得这很困难，不要担心，这很正常。只需仔细听，尽力猜测即可。

完成实验后，软件将绘制你的结果数据，你可能会得到一个类似于这样的图形。 

 

如果你正在参加一门教学课程并进行这些练习，你应该考虑打印这些结果图表，以便在必要时向你的教师展示。

根据你在解释ILD数据时所使用的相同考虑因素，回答以下问题：

问题：对于每个测试频率，你的“ITD阈值”是多少？

问题：你认为你对这两个测试频率的ITD阈值是相似的，还是存在显著差异？

与ILD不同，普遍认为ITD在不同频率下变化不大。下图显示了以声源方向（方位角）为函数的ITD值，这些值是通过在成年男性的耳道中插入小型麦克风进行测量得出的。

问题：利用下图来计算你获得的ITD阈值所对应的MAA是多少。这些MAA与你获得的ILD的MAA相比如何？

 

根据Lord Rayleigh提出的声源定位的“双工理论”，大脑对低频声音主要依赖ITD，对高频声音主要依赖ILD。

最后一个问题：用你自己的话来说，你在这个实践中得到的结果是否与双工理论一致？

这个实践到此结束。

（请注意，这个实践是独立地分别改变ILD或ITD。在自然界中，它们通常是同时变化的，所以左侧声音更响的声音也倾向于更早到达左侧。那么大脑是如何将ITD和ILD结合起来的呢？如果你感兴趣，可以在下一页探索这个问题。）