Analizatoriaus jautrumo pokyčiai dirginimo įtakoje. Spektro analizatoriaus nustatymų optimizavimas, siekiant pagerinti jautrumą. Savaiminio triukšmo mažinimas

Pojūčių intensyvumas priklauso ne tik nuo dirgiklio stiprumo ir receptorių adaptacijos lygio, bet ir nuo dirgiklių, šiuo metu veikiančių kitus jutimo organus. Vadinamas analizatoriaus jautrumo pokytis, veikiamas kitų jutimo organų dirginimo pojūčių sąveika.

Visos mūsų analizės sistemos gali daryti didesnę ar mažesnę įtaką viena kitai. Šiuo atveju pojūčių sąveika, kaip ir adaptacija, pasireiškia dviem priešingais procesais: jautrumo padidėjimu ir sumažėjimu. Bendras modelis yra toks, kad silpni dirgikliai didėja, o stiprūs mažėja, analizatorių jautrumas jų sąveikos metu. Padidėjęs jautrumas dėl analizatorių ir mankštos sąveikos vadinamas jautrinimas.

Fiziologinis pojūčių sąveikos mechanizmas yra švitinimo ir sužadinimo koncentracijos procesai smegenų žievėje, kur pavaizduoti centriniai analizatorių skyriai. Anot I.P.Pavlovo, silpnas dirgiklis sukelia sužadinimo procesą smegenų žievėje, kuri lengvai spinduliuoja (plinta). Dėl sužadinimo proceso apšvitinimo padidėja kito analizatoriaus jautrumas.

Veikiant stipriam dirgikliui, vyksta sužadinimo procesas, kuris, priešingai, linkęs susikaupti. Pagal abipusės indukcijos dėsnį tai sukelia slopinimą kitų analizatorių centrinėse sekcijose ir pastarųjų jautrumo sumažėjimą. Analizatorių jautrumo pokyčius gali sukelti antrojo signalo dirgiklių poveikis. Taigi buvo gauta įrodymų apie akių ir liežuvio elektrinio jautrumo pokyčius, reaguojant į žodžių „rūgštus kaip citrina“ pateikimą tiriamajam. Šie pokyčiai buvo panašūs į tuos, kurie buvo pastebėti, kai liežuvis iš tikrųjų buvo dirginamas citrinų sultimis.

Žinodami jutimo organų jautrumo pokyčių dėsningumus, galite

naudojant specialiai parinktus šalutinius dirgiklius įjautrinti vieną ar kitą receptorių, t.y. padidinti jo jautrumą. Jautrinimas gali būti pasiektas ir mankštos rezultatas. Pavyzdžiui, žinoma, kaip muzikuojančių vaikų klausa vystosi aukštyje.

Pojūčių sąveika pasireiškia kito tipo reiškiniu, vadinamu sinestezija. Sinestezija- tai yra pojūtis, būdingas kitam analizatoriui, dirginant vieną analizatorių. Sinestezija stebima įvairiais pojūčiais. Dažniausia yra regos-klausos sinestezija, kai tiriamasis patiria vaizdinius vaizdus, ​​kai jį veikia garso dirgikliai. Šios sinestezės tarp asmenų nesutampa, tačiau jos yra gana nuoseklios tarp individų. Yra žinoma, kad kai kurie kompozitoriai (N. A. Rimskis-Korsakovas, A. I. Skriabinas ir kt.) turėjo spalvinės klausos gebėjimą.

Sinestezijos fenomenas yra pagrindas pastaraisiais metais kuriami spalvoti muzikos įrenginiai, paverčiantys garsinius vaizdus į spalvotus, ir intensyvūs spalvotos muzikos tyrimai. Rečiau pasitaiko klausos pojūčiai, atsirandantys veikiant regos dirgikliams, skonio pojūčiai reaguojant į klausos dirgiklius ir kt. Ne visi žmonės turi sinesteziją, nors ji gana plačiai paplitusi. Niekas neabejoja galimybe vartoti tokius posakius kaip „aštrus skonis“, „blyški spalva“, „saldūs garsai“ ir kt. Sinestezijos reiškiniai yra dar vienas nuolatinio žmogaus kūno analizuojančių sistemų tarpusavio ryšio, žmogaus kūno vientisumo įrodymas. juslinis objektyvaus pasaulio atspindys (pagal T.P. Zinčenko).

Bobas Nelsonas

Spektro analizatoriai dažniausiai naudojami labai žemo lygio signalams matuoti. Tai gali būti žinomi signalai, kuriuos reikia išmatuoti, arba nežinomi signalai, kuriuos reikia aptikti. Bet kokiu atveju, norėdami pagerinti šį procesą, turėtumėte žinoti apie spektro analizatoriaus jautrumo didinimo būdus. Šiame straipsnyje aptarsime optimalius žemo lygio signalų matavimo nustatymus. Be to, aptarsime triukšmo korekcijos ir analizatoriaus triukšmo mažinimo funkcijų naudojimą, siekiant maksimaliai padidinti prietaiso jautrumą.

Vidutinis savaiminio triukšmo lygis ir triukšmo rodiklis

Spektro analizatoriaus jautrumą galima nustatyti pagal jo technines specifikacijas. Šis parametras gali būti vidutinis triukšmo lygis ( DANL), arba triukšmo figūra ( NF). Vidutinis triukšmo lygis parodo spektro analizatoriaus triukšmo žemiausios ribos amplitudę tam tikrame dažnių diapazone, kai įvesties apkrova yra 50 omų ir įvesties slopinimas yra 0 dB. Paprastai šis parametras išreiškiamas dBm/Hz. Daugeliu atvejų vidurkinimas atliekamas logaritmine skale. Dėl to rodomas vidutinis triukšmo lygis sumažėja 2,51 dB. Kaip sužinosime tolesnėje diskusijoje, būtent šis triukšmo lygio sumažinimas išskiria vidutinį triukšmo lygį nuo triukšmo rodiklio. Pavyzdžiui, jei analizatoriaus techninėse specifikacijose vidutinis savaiminio triukšmo lygis yra 151 dBm/Hz esant IF filtro dažnių juostos pločiui ( RBW) 1 Hz, tada naudodami analizatoriaus nustatymus galite sumažinti paties įrenginio triukšmo lygį bent iki šios vertės. Beje, CW signalas, kurio amplitudė yra tokia pati kaip spektro analizatoriaus triukšmas, dėl dviejų signalų sumavimo bus 2,1 dB didesnis nei triukšmo lygis. Panašiai stebima į triukšmą panašių signalų amplitudė bus 3 dB didesnė už triukšmo lygį.

Analizatoriaus triukšmas susideda iš dviejų komponentų. Pirmąjį iš jų lemia triukšmo rodiklis ( NF ac), o antrasis reiškia šiluminį triukšmą. Šiluminio triukšmo amplitudė apibūdinama lygtimi:

NF = kTB,

Kur k= 1,38×10–23 J/K - Boltzmanno konstanta; T- temperatūra (K); B- juosta (Hz), kurioje matuojamas triukšmas.

Ši formulė nustato šiluminio triukšmo energiją spektro analizatoriaus įėjime su įdiegta 50 omų apkrova. Daugeliu atvejų dažnių juostos plotis sumažinamas iki 1 Hz, o kambario temperatūroje šiluminis triukšmas yra 10log( kTB)= –174 dBm/Hz.

Dėl to vidutinis triukšmo lygis 1 Hz juostoje apibūdinamas lygtimi:

DANL = –174+NF ac= 2,51 dB. (1)

Be to,

NF ac = DANL+174+2,51. (2)

Pastaba. Jei dėl parametro DANL Jei naudojamas vidutinis kvadratinis galios vidurkis, termino 2.51 galima praleisti.

Taigi, vidutinio savaiminio triukšmo lygio vertė –151 dBm/Hz yra lygiavertė vertei NF ac= 25,5 dB.

Nustatymai, turintys įtakos spektro analizatoriaus jautrumui

Spektro analizatoriaus stiprinimas lygus vienetui. Tai reiškia, kad ekranas sukalibruotas pagal analizatoriaus įvesties prievadą. Taigi, jei į įvestį nukreipiamas 0 dBm lygio signalas, išmatuotas signalas bus lygus 0 dBm plius/atėmus prietaiso paklaidą. Į tai reikia atsižvelgti, kai spektro analizatoriuje naudojamas įvesties slopintuvas arba stiprintuvas. Įjungus įvesties slopintuvą, analizatorius padidina lygiavertį IF pakopos stiprinimą, kad ekrane išlaikytų kalibruotą lygį. Tai, savo ruožtu, padidina triukšmo lygį tokiu pat kiekiu, taip išlaikant tą patį signalo ir triukšmo santykį. Tai pasakytina ir apie išorinį slopintuvą. Be to, turite konvertuoti į IF filtro pralaidumą ( RBW), didesnis nei 1 Hz, pridedant terminą 10log( RBW/1). Šie du terminai leidžia nustatyti spektro analizatoriaus triukšmo žemumą esant skirtingoms slopinimo ir skiriamosios gebos pralaidumo vertėms.

Triukšmo lygis = DANL+ slopinimas + 10log( RBW). (3)

Pridedamas pirminis stiprintuvas

Norėdami sumažinti spektro analizatoriaus triukšmo žemumą, galite naudoti vidinį arba išorinį stiprintuvą. Paprastai specifikacijose nurodoma antra vidutinio triukšmo žemo lygio vertė, pagrįsta įmontuotu pirminiu stiprintuvu, ir gali būti naudojamos visos aukščiau pateiktos lygtys. Naudojant išorinį pirminį stiprintuvą, galima apskaičiuoti naują vidutinės triukšmo žemiausios ribos vertę, pakopinį triukšmo skaičių lygtis ir nustatant spektro analizatoriaus stiprinimą į vienetą. Jei apsvarstysime sistemą, kurią sudaro spektro analizatorius ir stiprintuvas, gausime lygtį:

NF sistema = NF preus+(NF ac–1)/G preusas. (4)

Naudojant vertę NF ac= 25,5 dB nuo ankstesnio pavyzdžio, pirminio stiprintuvo stiprinimas 20 dB ir triukšmo rodiklis 5 dB, galime nustatyti bendrą sistemos triukšmo rodiklį. Bet pirmiausia turite konvertuoti reikšmes į galios santykį ir paimti rezultato logaritmą:

NF sistema= 10log(3,16+355/100) = 8,27 dB. (5)

(1) lygtis dabar gali būti naudojama norint nustatyti naują vidutinį triukšmo lygį naudojant išorinį pirminį stiprintuvą tiesiog pakeičiant NF acįjungta NF sistema, apskaičiuotas pagal (5) lygtį. Mūsų pavyzdyje išankstinis stiprintuvas žymiai sumažėja DANL nuo –151 iki –168 dBm/Hz. Tačiau tai nėra nemokama. Pirminiai stiprintuvai paprastai turi didelį netiesiškumą ir mažus suspaudimo taškus, o tai riboja galimybę matuoti aukšto lygio signalus. Tokiais atvejais įmontuotas pirminis stiprintuvas yra naudingesnis, nes jį galima įjungti ir išjungti, jei reikia. Tai ypač pasakytina apie automatizuotas prietaisų sistemas.

Iki šiol aptarėme, kaip IF filtro dažnių juostos plotis, atenuatorius ir išankstinis stiprintuvas veikia spektro analizatoriaus jautrumą. Dauguma šiuolaikinių spektro analizatorių pateikia savo pačių triukšmo matavimo ir matavimo rezultatų koregavimo metodus pagal gautus duomenis. Šie metodai buvo naudojami daugelį metų.

Triukšmo korekcija

Matuojant tam tikro bandomojo prietaiso (DUT) charakteristikas spektro analizatoriumi, stebimas spektras susideda iš sumos kTB, NF ac ir TU įvesties signalą. Jei išjungsite DUT ir prijungsite 50 omų apkrovą prie analizatoriaus įvesties, spektras bus suma kTB Ir NF ac. Šis pėdsakas yra paties analizatoriaus triukšmas. Apskritai triukšmo korekcija apima spektro analizatoriaus savaiminio triukšmo matavimą su dideliu vidurkiu ir šios vertės saugojimą kaip „korekcinį pėdsaką“. Tada prijungiate bandomąjį įrenginį prie spektro analizatoriaus, išmatuojate spektrą ir įrašote rezultatus į „išmatuotą pėdsaką“. Koregavimas atliekamas iš „išmatuoto pėdsako“ atimant „pataisos pėdsaką“ ir pateikiant rezultatus kaip „rezultato pėdsaką“. Šis pėdsakas reiškia „TU signalą“ be papildomo triukšmo:

Gautas pėdsakas = išmatuotas pėdsakas – korekcijos pėdsakas = [TC signalas + kTB + NF ac]–[kTB + NF ac] = TU signalas. (6)

Pastaba. Prieš atimant visos vertės buvo konvertuotos iš dBm į mW. Gautas pėdsakas pateikiamas dBm.

Ši procedūra pagerina žemo lygio signalų rodymą ir leidžia tiksliau išmatuoti amplitudę, pašalindama neapibrėžtumą, susijusį su spektro analizatoriui būdingu triukšmu.


Fig. 1 paveiksle parodytas gana paprastas triukšmo korekcijos metodas, taikant matematinį pėdsakų apdorojimą. Pirmiausia apskaičiuojamas spektro analizatoriaus triukšmo žemumas su apkrova prie įėjimo, rezultatas išsaugomas trasoje 1. Tada prijungiamas DUT, fiksuojamas įvesties signalas, o rezultatas išsaugomas trasoje 2. Dabar galite naudokite matematinį apdorojimą – atimant du pėdsakus ir įrašydami rezultatus į 3 pėdsaką. Kaip matote, triukšmo korekcija yra ypač efektyvi, kai įvesties signalas yra arti spektro analizatoriaus triukšmo ribos. Aukšto lygio signaluose yra žymiai mažesnė triukšmo dalis, o korekcija neturi pastebimo poveikio.

Pagrindinis šio metodo trūkumas yra tas, kad kiekvieną kartą, kai keičiate nustatymus, turite atjungti bandomąjį įrenginį ir prijungti 50 omų apkrovą. „Pataisos pėdsakų“ gavimo būdas neišjungiant DUT yra padidinti įvesties signalo slopinimą (pavyzdžiui, 70 dB), kad spektro analizatoriaus triukšmas gerokai viršytų įvesties signalą, ir išsaugoti rezultatus „ korekcijos pėdsakas“. Šiuo atveju „koregavimo maršrutas“ nustatomas pagal lygtį:

Koregavimo maršrutas = TU signalas + kTB + NF ac+ atenuatorius. (7)

kTB + NF ac+ slopintuvas >> TU signalas,

galime praleisti terminą „signal TR“ ir teigti, kad:

Koregavimo maršrutas = kTB + NF ac+ atenuatorius. (8)

Iš (8) formulės atėmę žinomą slopintuvo slopinimo vertę, galime gauti pradinį „koregavimo pėdsaką“, kuris buvo naudojamas rankiniu būdu:

Koregavimo maršrutas = kTB + NF ac. (9)

Šiuo atveju problema ta, kad „koregavimo pėdsakas“ galioja tik esamiems prietaiso nustatymams. Pakeitus nustatymus, tokius kaip centrinis dažnis, intervalas arba IF filtro pralaidumas, „koregavimo pėdsake“ saugomos reikšmės tampa neteisingos. Geriausias būdas yra žinoti vertybes NF ac visuose dažnių spektro taškuose ir bet kokių nustatymų „koregavimo kelio“ naudojimas.

Savaiminio triukšmo mažinimas

Agilent N9030A PXA signalo analizatorius (2 pav.) turi unikalią triukšmo emisijos (NFE) funkciją. PXA signalo analizatoriaus triukšmo rodiklis visame prietaiso dažnių diapazone matuojamas prietaiso gamybos ir kalibravimo metu. Tada šie duomenys išsaugomi įrenginio atmintyje. Kai vartotojas įjungia NFE, matuoklis apskaičiuoja esamų nustatymų „pataisos pėdsaką“ ir išsaugo triukšmo vertės. Tai pašalina poreikį matuoti PXA triukšmo lygį, kaip buvo atlikta rankiniu būdu, labai supaprastinant triukšmo korekciją ir sutaupant laiko, praleisto matuojant prietaiso triukšmą keičiant nustatymus.


Bet kuriuo iš aprašytų metodų šiluminis triukšmas atimamas iš „išmatuoto pėdsako“ kTB Ir NF ac, kuri leidžia gauti rezultatus, žemesnius už vertę kTB. Šie rezultatai gali būti patikimi daugeliu atvejų, bet ne visais. Pasitikėjimas gali sumažėti, kai išmatuotos vertės yra labai artimos prietaiso vidiniam triukšmui arba jam lygios. Tiesą sakant, rezultatas bus begalinė dB vertė. Praktinis triukšmo korekcijos įgyvendinimas paprastai apima slenksčio arba laipsniško atimties lygio įvedimą šalia prietaiso triukšmo lygio.

Išvada

Išnagrinėjome kai kuriuos žemo lygio signalų matavimo metodus naudojant spektro analizatorių. Tuo pačiu metu nustatėme, kad matavimo prietaiso jautrumą įtakoja IF filtro dažnių juostos plotis, atenuatoriaus slopinimas ir išankstinio stiprintuvo buvimas. Norėdami dar labiau padidinti įrenginio jautrumą, galite naudoti tokius metodus kaip matematinė triukšmo korekcija ir triukšmo mažinimo funkcija. Praktiškai, pašalinus nuostolius išorinėse grandinėse, galima pasiekti reikšmingą jautrumo padidėjimą.

Nepaisant pojūčių tipų įvairovės, yra keletas dėsningumų, būdingų visiems pojūčiams. Jie apima:

  • ryšys tarp jautrumo ir jutimo slenksčių,
  • adaptacijos reiškinys,
  • pojūčių sąveika ir kai kurie kiti.

Jautrumo ir jutimo slenksčiai. Pojūtis atsiranda dėl išorinio ar vidinio dirgiklio veikimo. Tačiau norint, kad pojūtis atsirastų, būtinas tam tikras dirgiklio stiprumas. Jei dirgiklis labai silpnas, pojūčių jis nesukels. Yra žinoma, kad jis nejaučia dulkių dalelių prisilietimo prie veido, o plika akimi nemato šeštojo, septinto ir kt. dydžio žvaigždžių šviesos. Mažiausias dirgiklio dydis, kuriam esant vos pastebimas pojūtis, vadinamas apatiniu arba absoliučiu pojūčio slenksčiu. Stimulai, kurie veikia žmogaus analizatorius, bet nesukelia pojūčių dėl mažo intensyvumo, vadinami subslenksčiu. Taigi absoliutus jautrumas – tai analizatoriaus gebėjimas reaguoti į minimalų dirgiklio dydį.

Jautrumo nustatymas.

Jautrumas– Tai žmogaus gebėjimas jausti pojūčius. Apatiniam pojūčių slenksčiui priešinasi viršutinis slenkstis. Kita vertus, tai riboja jautrumą. Jei nuo apatinio pojūčių slenksčio pereisime prie viršutinio, palaipsniui didindami dirgiklio stiprumą, tada gausime vis didesnio intensyvumo pojūčių seriją. Tačiau tai bus stebima tik iki tam tikros ribos (iki viršutinės slenksčio), po kurios dirgiklio stiprumo pasikeitimas nesukels pojūčio intensyvumo pokyčių. Ji vis tiek išliks ta pati slenkstinė reikšmė arba pavirs į skausmingą pojūtį.Taigi viršutinis pojūčių slenkstis yra didžiausia dirgiklio jėga, iki kurios stebimas pojūčių intensyvumo pokytis ir tokio tipo pojūčiai paprastai būna įmanoma (vaizdinė, girdima ir kt.).

Jautrumo nustatymas | Padidėjęs jautrumas | Jautrumo riba | Jautrumas skausmui | Jautrumo tipai | Absoliutus jautrumas

  • Didelis jautrumas

Tarp jautrumo ir jutimo slenksčių yra atvirkštinis ryšys. Specialiais eksperimentais nustatyta, kad bet kurio analizatoriaus absoliutus jautrumas apibūdinamas žemutinio slenksčio reikšme: kuo mažesnė apatinio pojūčių slenksčio reikšmė (kuo ji mažesnė), tuo didesnis (didesnis) absoliutus jautrumas šiems dirgikliams. Jei žmogus jaučia labai silpnus kvapus, tai reiškia, kad jis turi didelis jautrumas jiems. Absoliutus to paties analizatoriaus jautrumas žmonėms skiriasi. Vieniems jis didesnis, kitiems žemesnis. Tačiau jį galima padidinti mankštinantis.

  • Padidėjęs jautrumas.

Yra absoliutūs pojūčių slenksčiai ne tik intensyvumu, bet ir pojūčių kokybe. Taigi šviesos pojūčiai atsiranda ir keičiasi tik veikiant tam tikro ilgio elektromagnetinėms bangoms – nuo ​​390 (violetinės) iki 780 milimikronų (raudonos). Trumpesnio ir ilgesnio ilgio šviesos bangos nesukelia pojūčių. Žmogaus klausos pojūčiai galimi tik tada, kai garso bangos svyruoja nuo 16 (žemiausi garsai) iki 20 000 hercų (didžiausi garsai).

Be absoliučių pojūčių slenksčių ir absoliutus jautrumas, taip pat yra diskriminacijos slenksčiai ir atitinkamai diskriminacinis jautrumas. Faktas yra tas, kad ne kiekvienas stimulo dydžio pokytis sukelia jutimo pasikeitimą. Tam tikrose ribose šio stimulo pokyčio nepastebime. Eksperimentai parodė, kad, pavyzdžiui, sveriant kūną rankomis, 500 g svorio apkrovos padidėjimas 10 g ar net 15 g liks nepastebimas. Norėdami pajusti vos pastebimą kūno svorio skirtumą, turite padidinti (arba sumažinti) svorį per pusę pradinės vertės. Tai reiškia, kad prie 100 g apkrovos reikia pridėti 3,3 g, o prie 1000 g – 33 g.Diskriminavimo slenkstis – tai minimalus dirgiklio dydžio padidėjimas (arba sumažėjimas), sukeliantis vos pastebimą pojūčių pokytį. Išskirtinis jautrumas paprastai suprantamas kaip gebėjimas reaguoti į dirgiklių pokyčius.

  • Jautrumo slenkstis.

Slenkstinė reikšmė priklauso ne nuo absoliutaus, o nuo santykinio dirgiklių dydžio: kuo didesnis pradinio dirgiklio intensyvumas, tuo labiau jį reikia didinti, kad būtų gautas vos pastebimas pojūčių skirtumas. Šis modelis aiškiai išreikštas vidutinio intensyvumo pojūčiams; pojūčiai arti slenksčio turi tam tikrų nukrypimų nuo jo.

Kiekvienas analizatorius turi savo atskyrimo slenkstį ir savo jautrumo laipsnį. Taigi klausos pojūčių atskyrimo slenkstis yra 1/10, svorio pojūčiai - 1/30, regos pojūčiai - 1/100. Iš reikšmių palyginimo galime daryti išvadą, kad regos analizatorius turi didžiausią diskriminacinį jautrumą.

Ryšys tarp diskriminacijos slenksčio ir diskriminacinio jautrumo gali būti išreikštas taip: kuo žemesnė diskriminacijos riba, tuo didesnė (aukštesnė) diskriminacinis jautrumas.

Absoliutus ir diskriminacinis analizatorių jautrumas dirgikliams nepasilieka pastovus, bet kinta priklausomai nuo kelių sąlygų:

a) nuo išorinių sąlygų, lydinčių pagrindinį dirgiklį (klausos aštrumas didėja tylint, mažėja triukšmas); b) nuo receptoriaus (kai pavargsta, sumažėja); c) apie analizatorių centrinių sekcijų būklę ir d) apie analizatorių sąveiką.

Regėjimo adaptacija geriausiai ištirta eksperimentiškai (S. V. Kravkovo, K. X. Kekčejevo ir kt. tyrimai). Yra du vizualinio prisitaikymo tipai: prisitaikymas prie tamsos ir prisitaikymas prie šviesos. Pereidamas iš apšviestos patalpos į tamsą, žmogus pirmas minutes nieko nemato, vėliau regėjimo jautrumas iš pradžių lėtai, vėliau greitai didėja. Po 45-50 minučių aiškiai matome objektų kontūrus. Įrodyta, kad tamsoje akių jautrumas gali padidėti 200 000 ar daugiau kartų. Aprašytas reiškinys vadinamas tamsiąja adaptacija. Iš tamsos pereidamas į šviesą žmogus taip pat pirmą minutę nemato pakankamai aiškiai, tačiau vėliau regos analizatorius prisitaiko prie šviesos. Jei tamsoje prisitaikymo jautrumas regėjimas didėja, vėliau prisitaikant prie šviesos sumažėja. Kuo ryškesnė šviesa, tuo mažesnis regėjimo jautrumas.

Tas pats atsitinka ir su klausos adaptacija: esant dideliam triukšmui, klausos jautrumas mažėja, tyloje – padidėja.

  • Jautrumas skausmui.

Panašus reiškinys stebimas uoslės, odos ir skonio pojūčiuose. Bendras modelis gali būti išreikštas taip: veikiant stipriems (ir ypač ilgalaikiams) dirgikliams, analizatorių jautrumas mažėja, o veikiant silpniems dirgikliams – didėja.

Tačiau adaptacija menkai išreiškiama skausmu, o tai turi savo paaiškinimą. Jautrumas skausmui atsirado evoliucinio vystymosi procese kaip viena iš organizmo apsauginio prisitaikymo prie aplinkos formų. Skausmas perspėja kūną apie pavojų. Skausmo jautrumo trūkumas gali sukelti negrįžtamą kūno žalą ir net mirtį.

Adaptacija taip pat labai silpnai išreiškiama kinestetiniais pojūčiais, o tai vėlgi biologiškai pagrįsta: jei nejaustume rankų ir kojų padėties ir prie jos priprastų, tai kūno judesių kontrolė tokiais atvejais turėtų būti vykdoma daugiausia per vizija, kuri nėra ekonomiška.

Fiziologiniai adaptacijos mechanizmai – procesai, vykstantys tiek periferiniuose analizatorių (receptorių) organuose, tiek smegenų žievėje. Pavyzdžiui, šviesai jautri akių tinklainės medžiaga (vizualiai violetinė) suyra veikiant šviesai ir atsistato tamsoje, todėl pirmuoju atveju jautrumas sumažėja, o antruoju - padidėja. Tuo pačiu metu pagal įstatymus atsiranda žievės nervų ląstelės.

Pojūčių sąveika. Įvairių tipų pojūčiuose yra sąveika. Tam tikro tipo pojūčius sustiprina arba susilpnina kitų tipų pojūčiai, o sąveikos pobūdis priklauso nuo šalutinių pojūčių stiprumo. Pateiksime klausos ir regos pojūčių sąveikos pavyzdį. Jei pakaitomis apšviečiate ir tamsinate kambarį, kai nuolat skamba gana stiprus garsas, šviesoje garsas atrodys stipresnis nei tamsoje. Atsiras „mušančio“ garso įspūdis. Šiuo atveju regėjimo pojūtis padidino klausos jautrumą. Tuo pačiu metu sumažėja akinanti šviesa klausos jautrumas.

Melodingi tylūs garsai didina regėjimo jautrumą, kurtinantis triukšmas jį mažina.

Specialiais tyrimais įrodyta, kad akių jautrumas tamsoje padidėja veikiant lengvo raumenų darbo (rankų pakėlimas ir nuleidimas), padažnėjęs kvėpavimas, kaktos ir kaklo apšluostymas vėsiu vandeniu, nestiprus skonio dirginimas.

Sėdimoje padėtyje naktinio matymo jautrumas yra didesnis nei stovint ir gulint.

Klausos jautrumas taip pat didesnis sėdint, nei stovint ar gulint.

Bendrą pojūčių sąveikos modelį galima suformuluoti taip: silpni dirgikliai padidina jautrumą kitiems, tuo pačiu metu veikiantiems dirgikliams, o stiprūs – mažina.

Vyksta pojūčių sąveikos procesai. Analizatoriaus jautrumo padidėjimas veikiant silpniems kitų analizatorių dirgikliams vadinamas sensibilizavimu. Jautrinimo metu žievėje įvyksta sužadinimų sumavimas, sustiprinant pagrindinio analizatoriaus optimalaus sužadinimo židinį tam tikromis sąlygomis dėl silpnų kitų analizatorių sužadinimo (dominuojantis reiškinys). Pirmaujančio analizatoriaus jautrumo sumažėjimas stipriai stimuliuojant kitus analizatorius paaiškinamas gerai žinomu vienalaikės neigiamos indukcijos dėsniu.

  • II. Sistemos, kurių kūrimą galima pavaizduoti naudojant universaliąją evoliucijos schemą
  • lt;variant>galimybė pasiekti kitų kompiuterių standžiuosius diskus
  • MS Access. Remdamiesi išvardytų objektų duomenimis, galite sukurti Formą.
  • Įvairūs jutimo organai, teikiantys mums informaciją apie mus supančio pasaulio būklę, gali būti daugiau ar mažiau jautrūs jų rodomiems reiškiniams, tai yra, gali atspindėti šiuos reiškinius didesniu ar mažesniu tikslumu. Pojūčių jautrumą lemia minimalus dirgiklis, kuris tam tikromis sąlygomis gali sukelti pojūtį.

    Mažiausias dirgiklio stiprumas, sukeliantis vos pastebimą pojūtį, vadinamas apatiniu absoliučiu jautrumo slenksčiu. Mažesnio stiprumo stimulai, vadinamasis subslenkstis, nesukelia pojūčių. Apatinis pojūčių slenkstis lemia šio analizatoriaus absoliutaus jautrumo lygį. Yra atvirkštinis ryšys tarp absoliutaus jautrumo ir slenkstinės vertės: kuo mažesnė slenkstinė vertė, tuo didesnis konkretaus analizatoriaus jautrumas. Šį ryšį galima išreikšti formule E = 1/P, kur E – jautrumas, P – slenkstinė reikšmė.

    Analizatoriai turi skirtingą jautrumą. Žmonės turi labai didelio jautrumo regos ir klausos analizatorius. Kaip parodė S.I. eksperimentai. Vavilovo, žmogaus akis gali matyti šviesą, kai tik 2–8 spinduliavimo energijos kvantai patenka į tinklainę. Tai leidžia tamsią naktį pamatyti degančią žvakę net 27 km atstumu.

    Vidinės ausies klausos ląstelės aptinka judesius, kurių amplitudė yra mažesnė nei 1% vandenilio molekulės skersmens. To dėka girdime laikrodžio tiksėjimą visiškoje tyloje iki 6 m atstumu.Vienos žmogaus uoslės ląstelės slenkstis atitinkamoms kvapiosioms medžiagoms neviršija 8 molekulių. To užtenka vienam kvepalų lašui užuosti 6 kambarių kambaryje. Norint sukurti skonio pojūtį, reikia mažiausiai 25 000 kartų daugiau molekulių, nei sukurti kvapo pojūtį. Šiuo atveju cukraus buvimas jaučiamas vieno arbatinio šaukštelio tirpale 8 litrams vandens.

    Analizatoriaus absoliutų jautrumą riboja ne tik apatinė, bet ir viršutinė jautrumo slenkstis, t.y. maksimalus dirgiklio stiprumas, kuriam esant vis dar atsiranda pojūtis, adekvatus esamam dirgikliui. Tolesnis receptorius veikiančių dirgiklių stiprumo padidėjimas juose sukelia tik skausmingus pojūčius (tokį poveikį daro, pavyzdžiui, itin stiprus garsas ir akinantis ryškumas).



    Absoliučių slenksčių dydis priklauso nuo veiklos pobūdžio, amžiaus, funkcinės organizmo būklės, dirginimo stiprumo ir trukmės.

    Be absoliutaus slenksčio dydžio, pojūčiams būdingas santykinės arba diferencinės slenksčio rodiklis. Mažiausias skirtumas tarp dviejų dirgiklių, sukeliančių vos pastebimą pojūčių skirtumą, vadinamas diskriminacijos slenksčiu, skirtumu arba diferenciniu slenksčiu. Vokiečių fiziologas E. Weberis, tikrindamas žmogaus gebėjimą nustatyti sunkesnį iš dviejų objektų dešinėje ir kairėje rankoje, nustatė, kad diferencinis jautrumas yra santykinis, o ne absoliutus. Tai reiškia, kad subtilaus skirtumo ir pradinio dirgiklio dydžio santykis yra pastovus. Kuo didesnis pradinio dirgiklio intensyvumas, tuo labiau jis turi būti padidintas, kad pastebėtumėte skirtumą, t.y., tuo didesnis subtilaus skirtumo dydis.

    Skirtingas to paties organo pojūčių slenkstis yra pastovi reikšmė ir išreiškiama tokia formule: dJ/J = C, kur J – pradinė dirgiklio reikšmė, dJ – jo padidėjimas, sukeliantis vos pastebimą pokyčio pojūtį. dirgiklio dydžiu, o C yra konstanta. Skirtingo modalumo skirtumo slenksčio reikšmė nevienoda: regėjimui ji yra maždaug 1/100, klausai – 1/10, lytėjimo pojūčiams – 1/30. Aukščiau pateiktoje formulėje įkūnytas įstatymas vadinamas Bouguer-Weber įstatymu. Reikia pabrėžti, kad tai galioja tik vidutinėms klasėms.



    Remdamasis Weberio eksperimentiniais duomenimis, vokiečių fizikas G. Fechneris pojūčių intensyvumo priklausomybę nuo dirgiklio stiprumo išreiškė tokia formule: E = k*logJ + C, čia E – pojūčių dydis, J dirgiklio stiprumas, k ir C yra konstantos. Pagal Weberio-Fechnerio dėsnį pojūčių dydis yra tiesiogiai proporcingas dirgiklio intensyvumo logaritmui. Kitaip tariant, pojūtis keičiasi daug lėčiau, nei didėja dirginimo stiprumas. Stimuliacijos stiprumo padidėjimas geometrinėje progresijoje atitinka jutimo padidėjimą aritmetinėje progresijoje.

    Analizatorių jautrumas, nulemtas absoliučių slenksčių dydžio, kinta veikiant fiziologinėms ir psichologinėms sąlygoms. Jutimų jautrumo pokytis veikiant dirgikliui vadinamas sensorine adaptacija. Yra trys šio reiškinio tipai.

    1. Adaptacija kaip visiškas jutimo išnykimas ilgai veikiant dirgikliui. Dažnas faktas yra ryškus uoslės pojūčių išnykimas iškart po to, kai įeiname į kambarį su nemalonu kvapu. Tačiau visiškas regėjimo prisitaikymas iki pojūčių išnykimo nevyksta nuolatinio ir nejudančio dirgiklio įtakoje. Tai paaiškinama kompensacija už dirgiklio nejudrumą dėl pačių akių judėjimo. Nuolatiniai valingi ir nevalingi receptorių aparato judesiai užtikrina pojūčių tęstinumą ir kintamumą. Eksperimentai, kurių metu buvo dirbtinai sukurtos sąlygos stabilizuoti vaizdą tinklainės atžvilgiu (vaizdas buvo dedamas ant specialaus siurbtuko ir judinamas akimi), parodė, kad regos pojūtis išnyko po 2–3 s.

    2. Neigiama adaptacija – pojūčių nublankimas veikiant stipriam dirgikliui. Pavyzdžiui, kai iš silpnai apšviesto kambario patenkame į ryškiai apšviestą erdvę, iš pradžių būname apakę ir negalime įžvelgti jokių aplinkinių detalių. Po kurio laiko vizualinio analizatoriaus jautrumas smarkiai sumažėja ir mes pradedame matyti. Panardinant ranką į šaltą vandenį pastebimas ir kitas neigiamo prisitaikymo variantas: pirmomis akimirkomis veikia stiprus šalčio dirgiklis, vėliau pojūčių intensyvumas mažėja.

    3. Teigiamas prisitaikymas – padidėjęs jautrumas veikiant silpnam dirgikliui. Vizualiniame analizatoriuje tai tamsos adaptacija, kai būnant tamsoje padidėja akių jautrumas. Panaši klausos adaptacijos forma yra prisitaikymas prie tylos.

    Adaptacija turi didžiulę biologinę reikšmę: leidžia aptikti silpnus dirgiklius ir apsaugoti pojūčius nuo per didelio dirginimo, kai juos veikia stiprūs.

    Pojūčių intensyvumas priklauso ne tik nuo dirgiklio stiprumo ir receptorių adaptacijos lygio, bet ir nuo dirgiklių, šiuo metu veikiančių kitus jutimo organus. Analizatoriaus jautrumo pokytis, veikiamas kitų pojūčių, vadinamas pojūčių sąveika. Jis gali būti išreikštas tiek padidėjusiu, tiek sumažėjusiu jautrumu. Bendras modelis yra toks, kad silpni dirgikliai, veikiantys vieną analizatorių, padidina kito jautrumą ir, atvirkščiai, stiprūs dirgikliai sumažina kitų analizatorių jautrumą, kai jie sąveikauja. Pavyzdžiui, knygos skaitymą palydėdami tylia, ramia muzika, padidiname vizualinio analizatoriaus jautrumą ir imlumą; Per garsi muzika, atvirkščiai, padeda juos nuleisti.

    Padidėjęs jautrumas dėl analizatorių ir pratimų sąveikos vadinamas sensibilizavimu. Galimybės lavinti pojūčius ir juos tobulinti yra labai didelės. Yra dvi sritys, kurios lemia padidėjusį jutimų jautrumą:

    1) įsijautrinimas, kuris spontaniškai atsiranda dėl poreikio kompensuoti jutimo defektus: aklumą, kurtumą. Pavyzdžiui, kai kurie kurtieji žmonės taip stipriai išvysto vibracijos jautrumą, kad gali net klausytis muzikos;

    2) įjautrinimas, sukeltas veiklos, specifinių profesijos reikalavimų. Pavyzdžiui, uoslės ir skonio pojūčiai pasiekia aukštą tobulumo laipsnį tarp arbatos, sūrio, vyno, tabako ir kt.

    Taigi pojūčiai vystosi veikiant gyvenimo sąlygoms ir praktinės darbo veiklos reikalavimams.

    Adaptacija arba prisitaikymas – tai jutimų jautrumo pasikeitimas veikiant dirgikliui.

    Galima išskirti tris šio reiškinio tipus.

    1. Adaptacija kaip visiškas jutimo išnykimas ilgai veikiant dirgikliui. Esant nuolatiniams dirgikliams, pojūtis linkęs išblėsti. Pavyzdžiui, lengvas svoris, besiremiantis ant odos, greitai nustoja jaustis. Dažnas faktas yra ryškus uoslės pojūčių išnykimas netrukus po to, kai patenkame į atmosferą su nemalonu kvapu. Skonio pojūčio intensyvumas susilpnėja, jei atitinkama medžiaga kurį laiką yra laikoma burnoje ir galiausiai pojūtis gali visiškai išnykti.

    Visiškas vizualinio analizatoriaus pritaikymas nevyksta nuolatinio ir nejudančio dirgiklio įtakoje. Tai paaiškinama kompensacija už dirgiklio nejudrumą dėl paties receptorių aparato judesių. Nuolatiniai valingi ir nevalingi akių judesiai užtikrina regėjimo pojūčio tęstinumą. Eksperimentai, kurių metu buvo dirbtinai sukurtos sąlygos stabilizuoti1 vaizdą, palyginti su tinklaine, parodė, kad regos pojūtis išnyksta praėjus 2-3 sekundėms nuo jo atsiradimo, t.y. įvyksta visiška adaptacija.

    2. Prisitaikymas dar vadinamas kitu reiškiniu, artimu aprašytajam, kuris išreiškiamas pojūčio nublankimu, veikiant stipriam dirgikliui. Pavyzdžiui, panardinus ranką į šaltą vandenį, temperatūros dirgiklio sukeliamo pojūčio intensyvumas sumažėja. Kai pereiname iš silpnai apšviesto kambario į ryškiai apšviestą erdvę, iš pradžių esame apakę ir negalime įžvelgti jokių aplinkinių detalių. Po kurio laiko vizualinio analizatoriaus jautrumas smarkiai sumažėja, pradedame matyti normaliai. Šis akių jautrumo sumažėjimas intensyviai stimuliuojant šviesą vadinamas prisitaikymu prie šviesos.

    Abu aprašyti adaptacijos tipai gali būti derinami su terminu neigiama adaptacija, nes dėl to jie sumažina analizatorių jautrumą.

    3. Adaptacija – tai jautrumo padidėjimas veikiant silpnam dirgikliui. Šis prisitaikymo būdas, būdingas tam tikriems pojūčių tipams, gali būti apibūdinamas kaip teigiama adaptacija.

    Vizualiniame analizatoriuje tai tamsos adaptacija, kai būnant tamsoje padidėja akies jautrumas. Panaši klausos adaptacijos forma yra prisitaikymas prie tylos.

    Didelę biologinę reikšmę turi adaptyvus jautrumo lygio reguliavimas, priklausomai nuo to, kokie dirgikliai (silpni ar stiprūs) veikia receptorius. Adaptacija padeda jutimo organams aptikti silpnus dirgiklius ir apsaugo jutimo organus nuo per didelio dirginimo esant neįprastai stipriam poveikiui.

    Adaptacijos reiškinį galima paaiškinti tais periferiniais pokyčiais, kurie atsiranda receptorių veikloje ilgai veikiant dirgikliui. Taigi, žinoma, kad veikiant šviesai, vizualiai violetinė, esanti tinklainės strypuose, suyra. Tamsoje, priešingai, vizualiai violetinė spalva atkuriama, o tai padidina jautrumą. Adaptacijos reiškinys paaiškinamas ir procesais, vykstančiais centriniuose analizatorių skyriuose. Ilgai stimuliuojant, smegenų žievė reaguoja vidiniu apsauginiu slopinimu, sumažindama jautrumą. Slopinimo vystymasis sukelia padidėjusį kitų židinių sužadinimą, o tai prisideda prie padidėjusio jautrumo naujomis sąlygomis.

    Pojūčių intensyvumas priklauso ne tik nuo dirgiklio stiprumo ir receptorių adaptacijos lygio, bet ir nuo dirgiklių, šiuo metu veikiančių kitus jutimo organus. Analizatoriaus jautrumo pokytis dėl kitų pojūčių dirginimo vadinamas pojūčių sąveika.

    Literatūroje aprašoma daugybė faktų apie jautrumo pokyčius, kuriuos sukelia pojūčių sąveika. Taigi, veikiant klausos stimuliacijai, keičiasi regos analizatoriaus jautrumas.

    Silpni garso dirgikliai padidina regėjimo analizatoriaus spalvų jautrumą. Tuo pačiu metu akies jautrumas smarkiai pablogėja, kai, pavyzdžiui, garsus orlaivio variklio triukšmas naudojamas kaip klausos stimulas.

    Regėjimo jautrumas taip pat didėja veikiant tam tikriems uoslės dirgikliams. Tačiau esant ryškiai neigiamai emocinei kvapo konotacijai, pastebimas regėjimo jautrumo sumažėjimas. Panašiai, esant silpniems šviesos dirgikliams, klausos pojūčiai didėja, o intensyvių šviesos dirgiklių poveikis pablogina klausos jautrumą. Yra žinomi faktai apie padidėjusį regos, klausos, lytėjimo ir uoslės jautrumą esant silpniems skausmingiems dirgikliams.

    Bet kurio analizatoriaus jautrumo pokytis taip pat stebimas kitų analizatorių stimuliuojant subslenkstį. Taigi, P.P. Lazarevas (1878-1942) gavo įrodymų, kad dėl odos švitinimo ultravioletiniais spinduliais sumažėjo regėjimo jautrumas.

    Taigi visos mūsų analizuojančios sistemos gali daryti didesnę ar mažesnę įtaką viena kitai. Šiuo atveju pojūčių sąveika, kaip ir adaptacija, pasireiškia dviem priešingais procesais: jautrumo padidėjimu ir sumažėjimu. Bendras modelis yra toks, kad silpni dirgikliai didėja, o stiprūs mažėja, analizatorių jautrumas jų sąveikos metu.

    Pojūčių sąveika pasireiškia kito tipo reiškiniu, vadinamu sinestezija. Sinestezija – tai vieno analizatoriaus stimuliavimo įtaka kitam analizatoriui būdingo pojūčio atsiradimas. Sinestezija stebima įvairiais pojūčiais. Dažniausia yra regos-klausos sinestezija, kai tiriamasis patiria vaizdinius vaizdus, ​​kai jį veikia garso dirgikliai. Šios sinestezės tarp individų nesutampa, tačiau jos yra gana nuoseklios tarp asmenų.

    Sinestezijos reiškinys yra pagrindas pastaraisiais metais sukurti spalvotus muzikinius įrenginius, paverčiančius garsinius vaizdus į spalvotus. Rečiau pasitaiko klausos pojūčiai, atsirandantys veikiant regos dirgikliams, skonio pojūčiai reaguojant į klausos dirgiklius ir kt. Ne visi žmonės turi sinesteziją, nors ji gana plačiai paplitusi. Sinestezijos fenomenas – dar vienas nuolatinio žmogaus kūno analitinių sistemų tarpusavio ryšio, objektyvaus pasaulio jutiminio atspindžio vientisumo įrodymas.

    Padidėjęs jautrumas dėl analizatorių ir fizinio krūvio sąveikos vadinamas sensibilizavimu.

    Fiziologinis pojūčių sąveikos mechanizmas yra švitinimo ir sužadinimo koncentracijos procesai smegenų žievėje, kur pavaizduoti centriniai analizatorių skyriai. Pasak I.P. Pavlovo, silpnas dirgiklis sukelia sužadinimo procesą smegenų žievėje, kuri lengvai apšvitina (plinta). Dėl sužadinimo proceso apšvitinimo padidėja kito analizatoriaus jautrumas. Veikiant stipriam dirgikliui, vyksta sužadinimo procesas, kuris, priešingai, linkęs susikaupti. Pagal abipusės indukcijos dėsnį tai sukelia slopinimą kitų analizatorių centrinėse sekcijose ir pastarųjų jautrumo sumažėjimą.



    mob_info