Магнитные антенны широко применяются в радиоприемных устройствах для приема сигналов в ДВ, СВ и реже KB диапазонах. Для измерения чувствительности в точке расположения антенны радиоприемника с помощью известной методики создают электромагнитное поле известной напряженности. В статье проведен анализ этой методики и приведены рекомендации по ее усовершенствованию.
Чувствительность радиоприемника - такая величина входного сигнала, при которой на его выходе создается определенное отношение сигнал/шум. При измерении чувствительности по напряжению вход радиоприемника подключают к генератору сигналов через эквивалент антенны - электрическую цепь, имитирующую параметры внешней антенны. Для радиоприемников с магнитной антенной проводят измерения чувствительности по полю, но в технической литературе этому вопросу уделяется очень мало внимания. Обычно все сводится к ссылке на якобы хорошо известные методики , суть которых заключается в создании заданной напряженности магнитного поля с помощью рамки с током, подключенной к измерительному генератору. Изменяя сигнал генератора с учетом коэффициента преобразования рамки, находят напряженность поля, при которой выходной сигнал радиоприемника имеет требуемые параметры.
Ознакомление с источниками показало, что имеется в виду одна и та же методика, в которой применена одновитковая рамка квадратной формы со стороной 380 мм, выполненная из медной трубки диаметром 3...5 мм. Ее через резистор сопротивлением 80 Ом подключают непосредственно к выходу генератора сигналов. Середину магнитной антенны радиоприемника располагают на расстоянии 1 м от центра рамки так, чтобы ось антенны была перпендикулярна плоскости рамки. При этом напряженность поля (мВ/м) в точке расположения магнитной антенны численно равна выходному напряжению генератора сигналов (мВ).
Применение этой методики при использовании современных генераторов ВЧ сигналов привело к удручающим результатам - измеренная чувствительность радиоприемников оказалась хуже ожидаемой примерно в десять раз. Более подробное изучение этой ситуации показало, что данная методика была разработана для случая использования генератора ГСС-6, в котором при отключении выносного аттенюатора выходной сигнал в десять раз больше показаний его аттенюатора (выносной аттенюатор имеет коэффициенты передачи 10, 1 и 0,1). Следовательно, напряжение на рамке оказывается в десять раз больше, а суммарный коэффициент преобразования сигнала генератора в электромагнитное поле равен 1 за счет того, что коэффициент преобразования измерительной рамки равен 0,1. Кроме того, выходное сопротивление генератора ГСС-6 в этом режиме равно 80 Ом, что и объясняет сопротивление добавочного резистора. Но современные генераторы ВЧ сигналов, как правило, имеют выходное сопротивление 50 Ом. Все это побудило заняться корректировкой известной методики проверки чувствительности приемников с магнитной антенной.
Начнем с самой магнитной рамки. Так называемая стандартная рамка состоит из одного витка квадратной формы со стороной 380 мм и применяется в диапазоне частот 0,15...1,6 МГц. Очевидно, что ее размеры много меньше длины волны Я., а расстояние от рамки до магнитной антенны больше ее размеров, поэтому в рабочем диапазоне частот она представляет собой элементарный магнитный излучатель.
Анализ поля элементарного магнитного излучателя показывает, что на расстояниях r
Используя выражения для напряженности магнитного поля по этим направлениям и перейдя от магнитного момента вибратора к рамке с током , получим
где H1 Н2 - напряженность магнитной составляющей поля в точках 1 и 2 (см. рисунок) соответственно; S - площадь рамки, м2; I - ток в рамке, А; г - расстояние между центрами рамки и магнитной антенны, м; А,-длина волны сигнала, м.
Выражения (1), (2) позволяют рассчитать напряженность магнитного поля на любом расстоянии от рамки в двух направлениях. Можно показать, что при малых расстояниях {λ/2π) они совпадают с выражениями для магнитного поля рамки с постоянным током. Но напряженность электромагнитного поля принято измерять по напряженности его электрической составляющей. В сформировавшемся электромагнитном поле существует строгая зависимость между напряженностью электрической и магнитной составляющих. Чтобы найти напряженность электрической составляющей поля, которая соответствует известной магнитной составляющей, необходимо выражения (12) умножить на волновое сопротивление среды, для воздуха равное 120π . С учетом того, что на малых расстояниях 2πr 
где E1,E2 - напряженность электромагнитного поля в точках 1 и 2 (см. рисунок) соответственно.
Полученные выражения показывают, что напряженность электромагнитного поля вблизи рамки с током зависит от ее площади, значения тока, обратно пропорциональна кубу расстояния и не зависит от длины волны. При этом напряженность поля в первом направлении в два раза больше, чем во втором. Этим, в частности, объясняется тот факт, что в металлоискателях в большинстве случаев используется положение катушки, параллельное исследуемой поверхности.
Используя выражения (3), (4), можно рассчитать напряженность поля для рамки любых приемлемых размеров при известном токе и расстоянии. Однако удобнее связать напряженность поля с выходным сигналом генератора сигналов, к которому подключена рамка. Для задания тока последовательно с ней включают добавочный резистор. Обычно индуктивное сопротивление рамки пренебрежимо мало и его можно не учитывать. В этом случае ток в рамке без учета его индуктивного сопротивления равен
где U - выходное напряжение (по показаниям его аттенюатора) генератора, В; Rr - выходное сопротивление генератора, Ом; Rд- сопротивление добавочного резистора, Ом.
В итоге получены выражения
где К1 К2 - коэффициент преобразования напряжения сигнала генератора в напряженность электромагнитного поля при положении приемной антенны в точках 1 и 2 (см. рисунок) соответственно.
Выражения (5), (6) позволяют рассчитать коэффициент преобразования выходного сигнала генератора в значение напряженности электромагнитного поля либо определить площадь рамки или расстояние до нее для заданного значения коэффициента преобразования. В соответствии с ними в известной методике коэффициент преобразования для квадратной рамки со стороной 380 мм, генератора с выходным сопротивлением 80 Ом и добавочным резистором с таким же сопротивлением дает значение 0,108 при расстоянии 1 м. Очевидно, что в этой методике рамка была рассчитана на коэффициент преобразования 0,1. Небольшая погрешность, скорее всего, вызвана округлением размеров рамки в сторону увеличения и для измерения чувствительности не имеет существенного значения.
Для современных генераторов сигналов с выходным сопротивлением 50 Ом с такой рамкой при сопротивлении добавочного резистора 80 Ом коэффициент преобразования K1 = 0,133, а с добавочным резистором 51 Ом К1 = 0,172, что неудобно для практического использования.
Размеры рамки (ее площадь) при коэффициенте преобразования К, = 1 можно определить из выражения (5). Для r = 1 м, Rr = 50 Ом, Rд = 51 Ом площадь должна составлять 0,84 м2. Это соответствует квадратной рамке со стороной около 0,917 м или круглой диаметром 1,035 м. Но ее индуктивность, в зависимости от примененного диаметра провода, будет 4...4,5 мГн, что приведет к заметной зависимости тока в рамке от частоты сигнала на частотах свыше 1 МГц. Кроме того, такие размеры становятся соизмеримыми с расстоянием до антенны, из-за чего формулы, полученные для элементарного магнитного излучателя, становятся не применимыми.
Удобнее использовать коэффициент преобразования К1 =0,1, что позволит применить сравнительно небольшую рамку площадью 0,085 м2 - это соответствует квадратной рамке со стороной 291 мм или круглой диаметром 328 мм. При диаметре проводника 3 мм ее индуктивность - около 1 мГн. Для таких рамок при добавочном резисторе 51 Ом выходной сигнал генератора, равный 15 мВ, будет соответствовать напряженности поля 1,5 мВ/м на расстоянии 1 м.
Учет влияния индуктивности рамки показывает, что с ее помощью можно проводить измерение чувствительности радиоприемников с магнитной антенной до частоты 8 МГц, на которой напряженность поля уменьшится примерно на 9 %.
На более высоких частотах можно применить рамку площадью 84,17 см2 (что соответствует квадрату со стороной 92 мм или кругу диаметром 104 мм), выполненную из медной трубки или проволоки диаметром 3 мм С такой рамкой и добавочным резистором 51 Ом коэффициент преобразования составит К, = 0,01, поэтому для создания поля напряженностью 1,5 мВ/м на расстоянии 1 м потребуется выходной сигнал генератора 150 мВ. Измерение чувствительности можно проводить до частоты 30 МГц, на которой напряженность поля уменьшится примерно на 8 %. Эта же рамка обеспечит коэффициент преобразования К, =0,1 на расстоянии 465 мм, однако в таком случае потребуется высокая точность установки расстояния между рамкой и антенной.
Точность установки этого расстояния влияет на погрешность измерений. Так, при расстоянии 1 м погрешность ±3,33 см приводит к погрешности измерения ±10%. На расстоянии 465 мм такая же погрешность измерения будет при точности установки ±1,55 см.
Круглая и квадратная рамки эквивалентны, можно также применять рамки другой формы, например треугольной, важно, чтобы их площадь в точности равнялась требуемой. Поэтому с конструктивной точки зрения удобнее применить именно квадратную рамку, так как в этом случае проще получить заданную площадь.
Все приведенные примеры справедливы для случая, когда ось магнитной антенны расположена на перпендикуляре к плоскости рамки, проведенным через ее центр (положение 1, см. рисунок). Но для измерения чувствительности можно применить и другое направление (положение 2). В соответствии с выражением (6) в этом положении коэффициент преобразования уменьшится ровно в два раза. Поэтому для создания требуемой напряженности поля при прочих равных условиях необходимо в два раза увеличивать сигнал генератора либо уменьшить расстояние до центра рамки в раза. Но расстояние менее 0,5 м применять не рекомендуется, поскольку кубическая зависимость сильно увеличивает погрешность измерения от неточности установки расстояния до антенны. К тому же, когда расстояние до рамки становится соизмеримым с ее размерами, приведенные выражения дают завышенное значение напряженности электромагнитного поля, так как излучатель уже не может рассматриваться как точечный.
Однако второе положение может быть удобным с точки зрения компактности рабочего места, поскольку рамку можно расположить, например, над рабочим столом. Но во всех случаях важно, чтобы в зоне измерений не было крупных металлических предметов, способных заметно исказить поле.
ЛИТЕРАТУРА
- Левитин Е. А., Левитин Л. Е. Радиовещательные приемники. Справочник. - М.: Энергия, 1967, с. 347.
- Белов Н. Ф., Дрызго Е. В. Справочник по транзисторным радиоприемникам. - М.: Сов. Радио, 1973, ч. 2, с. 663-691.
- Бродский М. А. Справочник радиомеханика. - Минск: Высш. школа, 1974, с. 115.
- Айзенберг Г. 3., Ямпольский В. Г., Терешин О. Н. Антенны УКВ, ч. 1. - М.: Связь, 1977, с. 86.
- Марков Г.Т., Сазонов Д.М. Антенны. - М.: Энергия, 1975, с. 34, формула (1-52).
Дата публикации: 10.07.2008
Мнения читателей
- костя
/ 29.06.2014 - 09:36
во дают! на Смоленщину старые книжки завезли и журналы радио времен когда дед еще по бабам бегал. а все плачут дороги плохие. - Сергей
/ 13.05.2014 - 04:15
Не понял. Что Г-н/товарищ Алхимов и те публикации сочинил? Ну и голова у него...Когда в Смоленскую область по работе ездил надо было познакомиться. - Марк
/ 04.12.2011 - 09:07
Нужно ли и как изменить величины r,S,чтобы измерить чувствительность и её изменение с частотой активной широкополосной (о,15...30 МГц) рамочной антенны диаметром 0,7 м? - Марк
/ 03.12.2011 - 20:42
Как измерить чувствительность активной широкополосной (ДВ, СВ, КВ) рамочной антенны диамметром 0,7 м? Нужно ли изменить размеры r,S ?
Наличие зависимости ощущении от внешних раздражителей вызывает необходимость изучить характер этой зависимости. Исследования по психофизике (она. Как раз, изучает зависимость ощущений от внешних раздражителей) показали, что не всякий раздражитель вызывает ощущение. Он может быть так мал и слаб, что человек его не почувствовал. Следовательно, нужна какая-то минимальная интенсивность раздражителя для того. чтобы вызвать ощущение. Эта минимальная интенсивность раздражителя называется нижним абсолютным порогом ощущений. Другими словами, абсолютный нижний порог ощущении- это та минимальная величина раздражителя, при котором возникает ощущение. Наряду с нижним порогом существует и верхний абсолютный порог, то есть максимальная интенсивность раздражители, возможная для ощущения данного качества. За этим порогом ощущении либо исчезают, либо принимают другое качество. Например, при очень громком звуке слуховые ощущения могут перейти в болевые. Для этих ощущений нижний порог составляет 20 гц, а верхний - 20000 гц.
На основе измерения порога ощущений вычисляется
чувствительность по формуле:E=I/P, где E- абсолютная чувствительность. Р величина
нижнего порога ощущений. Острота чувствительности обратно пропорциональна показателю нижнего порога. Другими словами, чем выше порог тем ниже чувствительность наоборот, чем ниже порог, тем выше чувствительность.
На ряду с абсолютным порогом существует еще относительный порог ощущении - тот минимальный прирост к силе раздражителя, который вызывает ощущение. Немецкий физиолог Э.Вебер (1795-1878) установил, что требуется определенное соотношение между интенсивностью двух раздражителей для того. чтобы они дали различные ощущения. Это соотношение выражается в законе, установленном Вебером: отношение добавочного раздражителя к основному должно быть величиной постоянной. Так. в ощущениях давления величина прибавки, необходимой для получения едва заметной разницы в ощущении, должна равняться 1/30 исходного веса. То есть для получения едва заметной разницы в ощущении давления к 100 г нужно прибавить 3,"1 г, к 200 - 6,8 г, к 300 - 10,2 г и т.д. Для силы звука эта константа равна 1/10 , для силы света 1/100. Дальнейшие исследования, однако, показали, что закон Вебера действителен лишь для раздражителей средней величины: при приближении к абсолютным порогам величина прибавки перестает быть постоянной.
Ключевые понятия : ощущение, интероцептивные, проприоцептивные, экстероцептивные. контактные, дистантные ощущения; адаптация, сенсибилизация, синестезия; абсолютный и относительный пороги ощущений.
Лекция 9. Восприятие
Понятие восприятия
В предыдущей лекции мы рассматривали процесс отражения отдельных свойств и качеств внешнего и внутреннего мира, который называется ощущением. Однако человек живет не в мире изолированных качеств, световых или цветовых пятен, звуков или прикосновений. Он живет в мире вещей, предметов, форм, в мире сложных ситуаций и имеет дело не с отдельными ощущениями, а с целыми образами.
Ощущения и восприятие представляют собой чувственное отражение реальности при непосредственном воздействии ее на органы чувств. Однако мы определяем эти процессы как противоположные: если ощущение есть отражение отдельных свойств предметов материального мира. а также внутренних состояний организма, то восприятие есть отражение и явлений целом при их непосредственном воздействии на органы чувств.
восприятие не является суммой ощущений. Оно требует выделения из комплекса воздействующих признаков основных, ведущих признаков с одновременным отвлечением от несущественных. Восприятие есть результат сложной аналитико-синтетическои работы. выделяющей одни признаки от других, комбинирующей воспринимаемы е детали в одно осмысленное целое. Таким образом, восприятие тесно связано с мышлением.
Процесс восприятия требует также сопоставления образа предмета с прежними зияниями о нем, Если в процессе такого сопоставления гипотеза о предполагаемом предмете совпадает с поступающей информацией, то происходит узнавание предмета, и процесс восприятия завершается. Например, если я вам сейчас продемонстрирую знакомый предмет, вы мгновенно его узнаете, назовете. Образ этого предмета уже хранится в вашей памяти, вы его видели много раз. Однако, если в поле восприятия попадет незнакомый предмет (например. какой-нибудь экзотический фрукт или незнакомый прибор), то вы будете его рассматривать, выдвигать гипотезы о том, что же это есть на самом деле.
Согласно Л.Н. Леонтьеву. психология восприятия есть научное знание о том. как в жизни мы строим образ мира и как он функционирует в жизни. Функция образа -самоотражение мира. Это функция «вмешательства» природы в самое себя через деятельность субъектов, Образ мира, . обогащаясь и изменяясь на протяжении всей жизни субъекта, играет важнейшую роль в регуляции его жизнедеятельности.
Восприятие как перцептивная деятельность.
Как же возникает образ восприятия? Образ восприятия является результатом перцептивной деятельности. Ни один сенсорный импульс не может определить возникновение адекватного образа восприятия Здесь необходима коррекция. направленная на неизбежные ошибки и приводящая образ в соответствие с объектом, нужна экстериоризация отражательного процесса, которая происходит в виде перцептивных действий. Эти действий уподобляются своей внешней формой воспринимаемому объекту (А.Н.Леонтьев). Например, когда вы рассматриваете какой-либо предмет, то ваш взор как бы повторяет формы этого предмета.
Наиболее хорошо изучены движения руки и глаза, с помощью которых происходит построение образа. Они делятся на два больших класса:
Поисковые, установочные и корректирующие, с помощью которых осуществляется поиск заданного объекта восприятия, установка глаза или руки в исходную позицию, корректировка этой позиции.
Движения, участвующие в построении образа, в опознании знакомого объекта и пр. Среди них выделяют:
Таблица № 3
Функция собственно перцептивных действий-это построение образа предмета. Данные действия легче всего исследовать на примере ощупывающего движения
руки. При восприятии формы, как я уже говорила ранее, существует соответствие между траекторией движения руки и контуром предмета. Движения глаза, как и движения руки, так же определяются предметом: они обегают контур предмета, и посредством этих движений осуществляется более или менее последовательный осмотр всего предмета различие между операциями обнаружениями различения, которые входят в состав собственно перцептивных действий, состоит, по всей видимости, в том, что наблюдатель, обнаруживая свойства предмета (цвет. величину, форму и т.д.), начинает выделять од по или несколько свойств в качестве наиболее информативных. Например, в данном предмете наиболее информативным являются именно бороздки, а не отверстие, что- бы узнать в нем ключ:
Функция опознавательных действии состоит в опознании предмета. В процессе идентификации происходит сличение актуального образа с образами-эталонами, которые хранятся в памяти. В процессе опознания мы называем предмет, то есть относим его к какому-то классу объектов.
По своей структуре перцептивные и опознавательные действия различны. Перцептивные действия развернуты и последовательны-это не случайно, ведь их функция исследование предмета и построение его образа. Напротив. Опознавательные действия свернуты и совершаются мгновенно.
Свойства восприятия
Восприятие обладает следующими свойствами:
Предметность -в образе восприятия мы отражаем не наши субъективные состояния, а явления и предметы объективного мира. Предметность состоит в отнесении наших впечатлений о предмете к данному предмету. Этим свойством восприятие обладает благодаря перцептивным действиям, участвующим в восприятии.
Целостность и структурность -эти свойства восприятия были наиболее подробно изучены гештальтпсихологами. Проблема: как феноменальный мир организован в восприятии. Когда мы смотрим вокруг, то у нас возникает не хаос ощущений (цветовые пятна, линии, отдельные токи), а окружение, четко разделенное на осмысленные предметы, то есть восприятие является целостным, структурно организованным процессом.
В гештальтпсихологии были сформулированы законы восприятия, которым подчиняется восприятие формы. Для восприятия фигуры огромное значение придается фону. который служит тем общим уровнем, на котором выступает фигура. Фигура и фон образуют вместе единую структуру, следовательно, первая не может существовать без второго. Гештальтпсихологами Рыл сформулирован принцип прегнантности : наше восприятие стремится быть настолько простым и хорошим, на сколько позволяют условия стимула. Назовем некоторые из законов восприятия, которые отвечают данному принципу:
1. Закон близости-чем ближе объекты друг к другу в зрительном поле, тем с большей вероятностью они организуются в единые, целостные образы:
2. 3акон продолжения-если элементы обладают свойством продолжения, выступая как части простого целого. то их легко организовать в связанные единицы:
3. Закон дополнения до целого-если фигура не закончена, то мы стремимся видеть ее как целое.
4. Закон хорошей фигуры-если общая структура лучше. чем её части. то она воспринимается как одна, разделенная линией. Если части лучше, чем целое, то целая фигура начинается делиться на две в оптическом поле: Представители гештальт теории считали, что перцептивные процессы врождены, следовательно, законы. выявленные ими. действуют везде, во всех культурах. Однако. Свойства, описанные ими, распространяются только на представителей определенной культуры, а в других культурах не работают. Достаточно сказать, что то что в нашей культуре воспринимается как незамкнутый круг, в других культурах воспринимается как браслет.
Кроме того, гештальттсория не затрагивает смысл как средство организации зрительного поля. Например, следующая строчка букв легко распадается на единицы в
соответствии со значением слов: Погода хорошая
Если это же написать на незнакомом языке, то такой организации не происходит:
Theweatherisfine
Смысловая организация не ограничивается словесным материалом. Посмотрите на следующие изображения, по всей видимости, они имеют небольшой смысл для вас: Это просто некое скопление форм и линий. Но как только вам скажут, что рисунки изображают «Солдата и собаку, проходящих за воротами забора» и «Женщину, моющую пол», то они сразу организуются в понятную структуру. Примечательно, что после того, как эти рисунки ассоциируются с конкретными значениями (и поэтому воспринимаются определенным образом), становится трудно воспринять их как что-то другое.
Константность восприятия выражается в относительном постоянстве величины, формы и цвета предметов при-изменяющихся, в известных пределах, условиях их восприятия. Если воспринимаемый нами предмет удалить от нас. то отображение его па сетчатке глаз уменьшится, а между тем в восприятии образ сохранит приблизительно туже величину. Точно также. форма отображения предмета на сетчатке будет изменяться при каждом изменении угла зрения, под которым мы видим предмет, но его форма будет нами восприниматься как более или менее постоянная. Стоящую передо мной тарелку я воспринимаю как круглую, и соответствии с отображением на сетчатке. Но отображение, которое получается на моей сетчатке от тарелок моих соседей, не круглое, а овальное - это эллипсы. Тем не менее, видимая мною форма предметов остается постоянной: она соответствует объективной форме самих предметов. Легко понять, как велико практическое значение постоянства величины, формы, цвета. Если бы наше восприятие не было константно, то при каждом нашем движении, при всяком изменении
Расстояния, отделяющего нас от предмета, при малейшем повороте головы или изменении освещения изменялись бы основные свойства, по которым мы узнаем предметы. Константность восприятия-необходимое условие ориентировки человека в мире Источником константности являются активные действия перцептивной системы.
Многократное восприятие одних и тех же объектов при разных условиях обеспечивает константность образа восприятия.
Осмысленность восприятия . Восприятие не сводится к одной лишь чувственной основе, мы воспринимаем предметы, которые имеют определенное значение. Практически, для нас существенно именно значение, потому, что оно связано с употреблением предмета. Форма же важна лишь как признак для опознания предмета в его значении. Осмыслить восприятие-значит осознать предмет, который оно отображает. Осмысленность восприятия означает что в него включается мышление. Воспринимая единичный предмет, мы можем осознать его как частный случай общего. Например, называя предмет «часы». мы уже переходим от единичного, отдельного к общему. Таким образом, начальный этап обобщения (а это мыслительная операция) начинается уже на уровне восприятия.
Это положение хорошо иллюстрируется случаем с нарушением обобщенности восприятия. Так, у одного больного была утрачена способность называния цветов: он не мог сам употреблять названия цветов, не понимал их значение, когда их употребляли другие. Цвета ему представлялись как цвета определенных предметов, например, голубой цвет - как цвет незабудки. Однако цветоощущение у него было совершенно нормальным: он различал все оттенки цветов. При испытании этот больной
оказался не в состоянии подобрать к данному образцу куски цветной шерсти, если их окраска отличалась насыщенностью или яркостью. То есть у него не было обобщенного восприятия красного, зеленого и других цветов, к которым он мог бы отнести различные оттенки.
Различные органы чувств, дающие нам сведения о состоянии окружающего нас внешнего мира, могут быть более или менее чувствительны к отображаемым ими явлениям, т.е. могут отображать эти явления с большей или меньшей точностью (А.В. Петровский).
Чувствительность органа чувств определяется минимальным раздражителем, который в данных условиях оказывается способным вызвать ощущение. Минимальная сила раздражителя, вызывающая едва заметное ощущение, называется нижним абсолютным порогом чувствительности.
Раздражители меньшей силы, так называемые подпороговые , не вызывают возникновения ощущений, и сигналы о них не пере- даются в кору головного мозга.
Кора в каждый отдельный момент из бесконечного количества импульсов воспринимает лишь жизненно актуальные, задерживая все остальные, в том числе импульсы от внутренних органов. Такое положение биологически целесообразно. Нельзя представить себе жизнь организма, у которого кора больших полушарий одинаково воспринимала бы все импульсы и обеспечивала на них реакции. Это привело бы организм к неминуемой гибели.
Именно кора больших полушарий стоит на страже жизненных интересов организма и, повышая порог своей возбудимости, превращает неактуальные импульсы в подпороговые, избавляя тем самым организм от ненужных реакций.
Однако подпороговые импульсы не безразличны для организма. Подтверждением этому служат многочисленные факты, полученные в клинике нервных болезней, когда именно слабые, подкорковые раздражители из внешней среды создают в коре больших полушарий доминантный очаг и способствуют возникновению галлюцинаций и «обмана чувств ».
Нижний порог ощущений определяет уровень абсолютной чувствительности данного анализатора. Между абсолютной чувствительностью и величиной порога существует обратная зависимость: чем меньше величина порога, тем выше чувствительность данного анализатора.
Наши анализаторы обладают различной чувствительностью. Порог одной обонятельной клетки человека для соответствующих пахучих веществ не превышает 8 молекул. Чтобы вызвать вкусовое ощущение, требуется в 25 000 раз больше молекул, чем для создания обонятельного ощущения.
Очень высока чувствительность зрительного и слухового анализатора. Человеческий глаз способен видеть свет при попадании на сетчатку всего 2-8 квантов лучистой энергии. Это значит, что мы способны были бы видеть в полной темноте горящую свечу на расстоянии до 27 километров. В то же время для того, чтобы мы ощутили прикосновение, необходимо в 100-10 000 000 раз больше энергии, чем при зрительных или слуховых ощущениях (С.И. Вавилов).
Абсолютная чувствительность анализатора ограничивается не только нижним, но и верхним порогом ощущения.
Верхним абсолютным порогом чувствительности называется максимальная сила раздражителя, при которой еще возникает адекватное действующему раздражителю ощущение. Дальнейшее увеличение силы раздражителей, действующих на наши рецепторы, вызывает в них лишь болевое ощущение (например, сверхгромкий звук, слепящая яркость).
Величина абсолютных порогов изменяется в зависимости от различных условий: характера деятельности и возраста человека, функционального состояния рецептора, силы и длительности раздражения и т.п.
С помощью органов чувств мы можем не только констатировать наличие или отсутствие того или иного раздражителя, но и различать раздражители по их силе и качеству. Минимальное различие между двумя раздражителями, вызывающее едва заметное различие ощущений, называется порогом различения.
Порог различения характеризуется относительной величиной, постоянной для данного анализатора. Для зрительного анализатора это отношение составляет приблизительно 1/100, для слухового – 1/10, для тактильного – 1/30.
Чувствительность органа чувств определяется минимальным раздражителем, который в данных условиях способен вызвать ощущение. Минимальная сила раздражителя, вызвавшая едва заметное ощущение, называется нижним порогом ощущения.
Нижний порог ощущения определяет уровень абсолютной чувствительности данного анализатора. Между абсолютной чувствительностью и величиной порога существует обратная взаимосвязь: чем меньше величина порога, тем выше чувствительность данного анализатора.
Е = 1/Р (Е – чувствительность, Р – пороговая величина раздражителя)
Верхним абсолютным порогом чувствительности называется максимальная сила раздражителя, при котором еще возникает адекватное действующему раздражителю ощущение.
Величина абсолютных порогов изменяется в зависимости от различных условий: характер Деятельности, возраст человека, сила и длительность раздражителя.
Минимальное различие между двумя раздражителями, вызывающее едва заметное различие ощущений, называется порогом различения или разностным порогом . Порог различения характеризуется относительной величиной для данного анализатора. Фехнер выразил зависимость интенсивности ощущений от силы раздражителя: S = KlgJ + C; S – интенсивность ощущений, J – сила раздражителя, K и С – константы. Закон Вебера-Фехнера. Интенсивность ощущения пропорциональна логарифму силы раздражителя. При возрастании силы раздражителя в геометрической прогрессии интенсивность ощущений увеличивается в арифметической прогрессии.
Чем порог больше, тем меньше разностная чувствительность.
Наши анализаторные системы способны в большей или в меньшей степени влиять друг на друга. При этом взаимодействие ощущений проявляется в двух противоположных процессах: повышение и понижение чувствительности. Слабые раздражители повышают чувствительность, а сильные понижают чувствительность анализаторов. Повышение чувствительности в результате взаимодействия анализаторов и упражнения – сенсибилизация. Синестезия – это возникновение под влиянием раздражения одного анализатора ощущения, хар-ного для другого анализатора.
Психика начинается с ощущений. Ощущение – это процесс первичной обработки информации на уровне отдельных свойств предметов и явлений. Этот уровень обработки информации называется сенсорным. На нем отсутствует целостное представление о том явлении, кот. вызвало ощущения.
Поскольку первичным, элементарным психическим опытом можно считать ощущение, то ученым прежде всего хотелось понять, каким образом физическая стимуляция преобразуется в ощущение. Фехнер Г.Т. стал основоположником экспериментальных исследований по проблеме соотношения физического и психического.
Существует несколько видов классификаций:
I . Вундт – по типу рецепторов (механо, химо, фото). Основана на том, что существует специфическая чувствительность к воздействию не только на уровне рецепторов, но и на уровне центрального звена анализаторов.
Несмотря на механистичность, для психологии эта классификация важна.
Классификация Ч. Шеррингтона , выделяющая виды по месту расположения рецепторов ощущения делятся на:
1. Экстероцептивные – отражают свойства предметов и явления внешней среды. Рецепторы на поверхности тела. Являются дифференцированными. Основа познавательных процессов. А) контактные – непосредственный контакт с объектами (вкусовой, осязательный); Б) дистантные – реакция на удаленные раздражители (зрительные, слуховые, обоняние). Болевые ощущения общие для всех анализаторов.
2. Интероцептивные (органические) – ощущения, возникающие при отражении обменных процессов в организме с помощью специализированных рецепторов. Недифференцированные. Являются основой для эмоциональных процессов.
3. Проприоцептивные (кинестетические) – отражающие движение и относительное положение частей тела при помощи рецепторов, расположенных в мышцах, связках, сухожилиях, суставных сумках. Основа волевых регуляторных процессов.
II. Эволюционная классификация. Хэд . Это собственно психологическая классификация.
Существует два вида чувствительности:
1. Протопатическая (древняя), ее особенность – аффективная окрашенность ощущений, слабая дифференцированность (пример: хеморецепция, болевая рецепция, запахи), диффузная.
2. Эпикритическая чувствительность – появляется на поздних стадиях эволюции; характеризует – неаффективная окрашенность, позволяет локализовать объект ощущения в пространстве.
Несмотря на разнообразие ощущений, возникающих при работе органов чувств, можно найти ряд принципиально общих признаков в их строении и функционировании. В целом можно сказать, что анализаторы представляют собой совокупность взаимодействующих образований периферической и ЦНС, осуществляющих прием и анализ информации о явлениях, происходящих как внутри, так и вне организма. Необходимо помнить и о регуляторной функции.
Свойства ощущений :
1. Качество – основная особенность ощущений, отличающая его от остальных.
2. Интенсивность – количественная характеристика, определяется силой действия раздражителей.
3. Продолжительность – временная характеристика, определяется временем действия раздражителя и его интенсивностью.
Способность отображать явления окружающего мира с более или менее точной степенью называют чувствительностью. Минимальная сила раздражителей, вызывающая едва заметные ощущения, называется низшим абсолютным порогом чувствительности. Величина абсолютных порогов меняется.
Явления, возникающие при взаимодействии ощущений:
1. Адаптация – это изменение чувствительности анализатора путем воздействия или тренировки.
2. Сенсибилизация – изменение чувствительности одного анализатора при воздействии на другой анализатор.
3. Синестезия – это возникновение ощущения в одной анализаторной системе, хар-ного для другой анализаторной системы и при раздражении другой анализаторной системы.
По Петровскому :
· Ощущение – это простейший психический процесс, состоящий в отражении отдельных свойств предметов и явлений материального мира, а также внутренних состояний организма при непосредственном воздействии раздражителей на соответствующие рецепторы.
· Функции – получать информацию о состоянии внешней и внутренней среды с помощью органов чувств.
· Взаимодействие – органы чувств теснейшим образом связаны с органами движения (неподвижный глаз столь же слеп, как неподвижная рука перестает быть орудием познания). Органы движения участвуют в процессе получения информации (обе функции слиты в одном органе – руке).
Ощущение возникает как реакция нервной системы на тот или иной раздражитель и имеет рефлекторный харр. Физиологической основой ощущений является нервный процесс, возникающий при действии раздражителя на адекватный ему анализатор.
Самостоятельный вид ощущений – температура. Есть внешневнутренние ощущения: температурные, болевые, вкусовые, вибрационные, мышечно-суставные, статико-динамические. Болевые ощущения характерны для разных анализаторов.
Различные органы чувств, дающие нам сведения о состоянии окружающего нас внешнего мира, бывают более или менее чувствительны к отображаемым ими явлениям, ᴛ.ᴇ. могут отображать эти явления с большей или меньшей точностью (А.В. Петровский).
Чувствительностьоргана чувств определяется минимальным раздражителем, который в данных условиях оказывается способным вызвать ощущение. Минимальная сила раздражителя, вызывающая едва заметное ощущение, принято называть нижним абсолютным порогом чувствительности.
Раздражители меньшей силы, так называемые подпороговые , не вызывают возникновения ощущений, и сигналы о них не пере- даются в кору головного мозга.
Кора в каждый отдельный момент из бесконечного количества импульсов воспринимает лишь жизненно актуальные, задерживая все остальные, в т.ч. импульсы от внутренних органов. Такое положение биологически целесообразно. Нельзя представить себе жизнь организма, у которого кора больших полушарий одинаково воспринимала бы все импульсы и обеспечивала на них реакции. Это привело бы организм к неминуемой гибели.
Именно кора больших полушарий стоит на страже жизненных интересов организма и, повышая порог своей возбудимости, превращает неактуальные импульсы в подпороговые, избавляя тем самым организм от ненужных реакций.
При этом подпороговые импульсы не безразличны для организма. Подтверждением этому служат многочисленные факты, полученные в клинике нервных болезней, когда именно слабые, подкорковые раздражители из внешней среды создают в коре больших полушарий доминантный очаг и способствуют возникновению галлюцинаций и ʼʼобмана чувств ʼʼ.
Нижний порог ощущений определяет уровень абсолютной чувствительности данного анализатора. Между абсолютной чувствительностью и величиной порога существует обратная зависимость: чем меньше величина порога, тем выше чувствительность данного анализатора.
Наши анализаторы обладают различной чувствительностью. Порог одной обонятельной клетки человека для соответствующих пахучих веществ не превышает 8 молекул. Чтобы вызвать вкусовое ощущение, требуется в 25 000 раз больше молекул, чем для создания обонятельного ощущения.
Очень высока чувствительность зрительного и слухового анализатора. Человеческий глаз способен видеть свет при попадании на сетчатку всего 2-8 квантов лучистой энергии. Это значит, что мы способны были бы видеть в полной темноте горящую свечу на расстоянии до 27 километров. В то же время для того, чтобы мы ощутили прикосновение, крайне важно в 100-10 000 000 раз больше энергии, чем при зрительных или слуховых ощущениях (С.И. Вавилов).
Абсолютная чувствительность анализатора ограничивается не только нижним, но и верхним порогом ощущения.
Верхним абсолютным порогом чувствительности принято называть максимальная сила раздражителя, при которой еще возникает адекватное действующему раздражителю ощущение.Дальнейшее увеличение силы раздражителей, действующих на наши рецепторы, вызывает в них лишь болевое ощущение (к примеру, сверхгромкий звук, слепящая яркость).
Величина абсолютных порогов изменяетсяв зависимости от различных условий: характера деятельности и возраста человека, функционального состояния рецептора, силы и длительности раздражения и т.п.
С помощью органов чувств мы можем не только констатировать наличие или отсутствие того или иного раздражителя, но и различать раздражители по их силе и качеству. Минимальное различие между двумя раздражителями, вызывающее едва заметное различие ощущений, принято называть порогом различения.
Порог различения характеризуется относительной величиной, постоянной для данного анализатора.Для зрительного анализатора это отношение составляет приблизительно 1/100, для слухового – 1/10, для тактильного – 1/30.