Identification Variability as a Measure of Loudness: An Application to Gender Differences

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Abstract

It is well known that discrimination response variability increases with stimulus intensity, closely related to Weber's Law. It is also an axiom that sensation magnitude increases with stimulus intensity. Following earlier researchers such as Thurstone, Garner, and Durlach and Braida, we explored a new method of exploiting these relationships to estimate the power function exponent relating sound pressure level to loudness, using the accuracy with which listeners could identify the intensity of pure tones. The log standard deviation of the normally distributed identification errors increases linearly with stimulus range in decibels, and the slope, a, of the regression is proportional to the loudness exponent, n. Interestingly, in a demonstration experiment, the loudness exponent estimated in this way is greater for females than for males.

Il est bien connu que la variabilité de la réponse de discrimination augmente avec l'intensité du stimulus, liée de près à la loi de Weber. Aussi, que l'amplitude de la sensation augmente avec l'intensité du stimulus est un axiome. Dans la foulée de chercheurs comme Thurstone, Garner et Durlach et Braida, nous explorons une nouvelle méthode d'exploitation de ces relations afin d'évaluer l'exposant de la fonction puissance du niveau de pression acoustique relativement à la sonie, en utilisant l'exactitude à laquelle les auditeurs peuvent identifier l'intensité des sons purs. La valeur logarithmique de l'écart-type des erreurs d'identification normalement réparties augmente de façon linéaire avec la gamme de stimuli (exprimée en décibels), et la pente de régression, a, est proportionnelle à l'exposant de la sonie, n. À titre de démonstration, une expérience permet de constater que l'exposant pour la sonie évalué de cette façon est plus élevé chez les femmes que chez les hommes.

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