时间知觉实验：探究影响因素与复制法研究方法

一、目的及意义

对时间长短的估计，经常受到生理、心理等因素的影响。本实验可用于检测各种因素对时间知觉的影响，掌握用复制法研究时间知觉。复制法要求被试复制出在感觉上认为与标准刺激相等的时间来，以复制结果与标准刺激的差别作为时间知觉准确性的指标，并区分是高估了还是低估了标准时间。复制法测量的结果不受过去经验的影响，它能确切地表示一个人辨别时间长短的能力，可作为职业测评的一个指标。

还可以根据主试的要求产生声、光刺激节拍，即以两次光（或声）之间的时间间隔作为刺激变量。可用调整法测量对声、光节拍的估计误差；也可用恒定刺激法测量被试者对声、光节奏反应的差别阈限；还可以控制被试按一定节奏进行时间知觉的训练，同时能作为简单的节拍器，发出不同节拍的声光信号。

对时间知觉的测试设有六种实验功能，分为两大类。

实验A类是时间长短复制法实验，包括实验A-Ⅰ、实验A-Ⅱ和实验A-Ⅲ。

实验B类是节拍快慢调整法与恒定刺激法测定节奏差别阈限实验，包括实验B-Ⅰ、实验B-Ⅱ和实验B-Ⅲ。

本实验的目的：

（1）检测各种因素对时间知觉的影响；

（2）掌握用复制法测定时间知觉的误差。

二、实验仪器

采用BD—Ⅱ—121型时间知觉测试仪（图3-27）。本仪器由单片机及有关控制电路、主试面板、后面板、被试操作键盘等部分组成。主试面板（图3-28）设有实验条件设定键、测试开始键及五位数码管等。

图3-27 时间知觉测试仪

图3-28 主试面板

该仪器的主要技术指标如下：

（1）刺激方式：声、光各自呈现及声光同时呈现。

（2）实验次数：除实验类型确定次数固定、不限外，10，20次可选。

（3）实验A标准刺激时间：实验A-Ⅰ为设定的10个时间（0.5s，1s，1.5s，2s，3s，4s，6s，8s，12s，16s）；实验A-Ⅱ为01～99s，1s一挡任意设定；实验A-Ⅲ为0.01～99.99s手工设定。

（4）实验A标准刺激信号类型：连续、间断（频率：1.25，2， 3，4，5，8，12.5，20Hz）、始末共10种。

（5）实验A最小计时：0.01s。

（6）实验A计算及显示每次偏差及平均偏差，精度为0.01s。

（7）实验B节拍频率范围：实验B-Ⅰ/Ⅱ为40～255次/分，实验B-Ⅲ为1～255次/分。

（8）实验B节拍声或光持续时间为180ms。

（9）实验B计算及显示绝对平均偏差或正确率。

（10）被试测试键：被试键盘设有光刺激灯、三个回答操作键以及一个三色提示灯。

三、实验步骤

（一）实验A-Ⅰ

（1）选择刺激方式：按“刺激方式”键，键上方的“光”灯亮，表示光刺激呈现；“声”灯亮，表示声音刺激呈现；“声”“光”灯全亮，则声、光刺激同时呈现。

（2）选择实验次数：按“实验次数”键，键上方“10”灯亮，表示实验进行10次；“20”灯亮，表示进行20次。

（3）选择标准刺激信号类型：按“＋”“－”键，调整信号类型参数（第1位数码管），参数范围在0～9；参数0表示连续信号， 1～8表示间断的8个不同频率的信号，9表示信号为一段空的时间间隔，即仅仅开始与结束时有很短的刺激呈现。

（4）被试做好准备后，主试按下“开始”键。

（5）2s预备，被试键盘提示灯亮黄色。

（6）按设定的刺激方式（声/光）及刺激信号类型呈现标准刺激。10个标准时间（0.5s，1s，1.5s，2s，3s，4s，6s，8s，12 s，16s）将随机呈现，实时显示时间。呈现标准刺激期间被试键盘提示灯亮红色。

（7）被试键盘提示灯亮绿色表示被试复制开始。被试按下被试键盘“回车”键开始呈现比较刺激，为连续的声或光刺激（不受信号类型限制），当感觉上与刚呈现的标准刺激时间相同时，马上抬起键，显示的就是比较刺激时间。

（8）2s后显示偏差值，快了（比较时间比标准时间短）为正；慢了为负（显示“－”）。

（9）1s后将按设定的刺激方式重新开始预备，呈现标准刺激，回到第（5）步，直到进行了10次或20次为止。

（10）实验结束时，发出一长声响，显示平均偏差值。

（11）按“＋”“－”键，可依次显示10个或20个的标准时间（0.5s，1s，1.5s，2s，3s，4s，6s，8s，12s，16s）中的一个或00.00，再按“位”键，显示相应时间的偏差值；当时间显示为00.00时，按“位”键，显示的是平均偏差值。

（12）按“打印”键，打印实验结果，包括实验条件、每次的标准时间（ST）、比较时间（COMP）、偏差值（△）以及平均偏差值（AV）。

（13）按“复位”键，重新开始选择设定。

（14）实验结果记录在表3-23。

表3-23 实验A-Ⅰ实验数据记录

（二）实验A-Ⅱ

（1）选择刺激方式：按“刺激方式”键，键上方的“光”灯亮，表示光刺激呈现；“声”灯亮，表示声音刺激呈现；“声”“光”灯全亮，则声、光刺激同时呈现。

（2）选择实验次数：按“实验次数”键，键上方“10”灯亮，表示实验进行10次；“20”灯亮，表示进行20次。

（3）选择标准刺激信号类型与输入标准刺激时间：按“＋”“－”“位”键，调整信号类型参数（第1位数码管）与标准时间（后两位数码管）。按“＋”“－”键调整闪烁位值，按“位”键，转换闪烁位。标准刺激信号类型参数范围在0～9，参数0表示连续信号， 1～8表示间断的8个不同频率的信号，9表示信号为一段空的时间间隔，即仅仅开始与结束时有很短的刺激呈现。标准刺激时间设定范围为01～99s。

（4）被试做好准备后，主试按下“开始”键。

（5）2s后预备，被试键盘提示灯亮黄色。

（6）按设定的刺激方式（声/光）及刺激信号类型及标准时间呈现标准刺激。实时显示时间。呈现标准刺激期间被试键盘提示灯亮红色。

（7）被试键盘提示灯亮绿色表示被试复制开始。被试按下被试键盘“回车”键开始呈现比较刺激，为连续的声或光刺激（不受信号类型限制），当感觉上与刚呈现的标准刺激时间相同时，马上抬起键，显示的就是比较刺激时间。

（8）2s后显示偏差值，快了为正；慢了为负（显示“－”）。

（9）1s后将按设定的刺激方式重新开始预备，呈现标准刺激，回到第（5）步，直到进行了10次或20次为止。

（10）实验结束时，发出一长声响，显示平均偏差值。

（11）按“打印”键，打印实验结果，包括实验条件、每次的标准时间（ST）、比较时间（COMP）、偏差值（△）以及总平均偏差值（AV）。格式同实验A-Ⅰ。

（12）按“复位”键，重新开始选择设定。

（三）实验A-Ⅲ

（1）选择刺激方式：按“刺激方式”键，键上方的“光”灯亮，表示光刺激呈现；“声”灯亮，表示声音刺激呈现；“声”“光”灯全亮，则声、光刺激同时呈现。

（2）实验次数固定：10次。

（3）选择标准刺激信号类型：按“＋”“－”键，调整信号类型参数（第1位数码管），参数范围在0～9；参数0表示连续信号， 1～8表示间断的8个不同频率的信号，9表示信号为一段空的时间间隔，即仅仅开始与结束时有很短的刺激呈现。(www.xing528.com)

（4）被试做好准备后，主试按下“开始”键。

（5）被试键盘提示灯亮黄色，进入预备状态。

（6）按下被试键盘“回车”键开始按设定方式呈现标准刺激，抬起键标准刺激结束，相应这段时间为标准刺激时间。标准时间0.01～99.99s手工任意设定。呈现标准刺激期间被试键盘提示灯亮红色，实时显示时间。

（7）被试键盘提示灯亮绿色表示被试复制开始。被试按下被试键盘“回车”键开始呈现比较刺激，为连续的声或光刺激（不受信号类型限制），当感觉上与刚呈现的标准刺激时间相同时，马上抬起键，显示的就是比较刺激时间。

（8）2s后显示偏差值，快了为正；慢了为负（显示“－”）。

（9）1s后将按设定的刺激方式重新开始预备，呈现标准刺激，回到第（5）步，直到进行了10次为止。

（10）实验结束时，发出一长声响，显示平均偏差值。

（11）按“＋”“－”键，可依次显示10个标准时间或00.00，再按“位”键，显示相应时间的偏差值；当时间显示为00.00时，按“位”键，显示的是平均偏差值。

（12）按“打印”键，打印实验结果，包括实验条件、每次的标准时间（ST）、比较时间（COMP）、偏差值（△）以及平均偏差值（AV）。

（13）按“复位”键，重新开始选择设定。

（14）在练习实验中，主试手持被试操作键，分别呈现标准刺激与比较刺激，让被试判断其时间相对长短，口头报告后一次与前一次呈现相比，是“长了”或“短了”或“相等”。主试可根据显示的偏差值与被试报告相比，得出实验结果。

（15）在练习实验中，主试手持被试操作键，呈现一个一定长度的刺激，让被试口头报告这个刺激持续的时间。

（16）在练习实验中，被试手持被试操作键。主试说出一个时间，要求被试复制出相应时间的刺激信号。

（四）实验B-Ⅰ

（1）选择刺激方式：按“刺激方式”键，键上方的“光”灯亮，表示光刺激呈现；“声”灯亮，表示声音刺激呈现；“声”“光”灯全亮，则声、光刺激同时呈现。

（2）选择实验次数：按“实验次数”键，键上方“10”灯亮，表示实验进行10次；“20”灯亮，表示进行20次。

（3）被试做好准备后，主试按下“开始”键。

（4）2s预备，被试键盘提示灯亮黄色。

（5）按随机节拍数的刺激方式呈现标准节拍刺激三次，被试键盘提示灯亮红色；隔一秒钟，呈现比较刺激节拍初值，其也为随机节拍数，被试键盘提示灯亮绿色。节拍范围为40～255次/分。

（6）被试可按小键盘的“＋”“－”键（一直按住，自动＋/－），直到被试感到比较节拍与先呈现的标准节拍相同时按“回车”键，节拍呈现停止，得到比较节拍值。

（7）显示本次偏差值，节拍快了（比较节拍比标准节拍快）为正；慢了为负（显示“－”）。

（8）1s后将按设定的刺激方式重新开始预备，呈现标准刺激，回到第（4）步，直到进行了10次或20次为止。

（9）实验结束时，发出一长声响，显示平均绝对偏差值：

式中，Xi为被试所复制的节拍数；Si为标准刺激节拍数；n为测试总次数。

（10）按“＋”“－”键，可依次显示平均绝对偏差值、正确次数（第一位显示E）、偏高次数（第一位显示H）、偏低次数（第一位显示L）。

（11）按“打印”键，打印实验结果，包括实验条件、每次的标准节拍（ST）、比较节拍（COMP）、偏差值（△）以及平均绝对偏差值（|AV|）、正确次数（ET）、偏高次数（HT）、偏低次数（LT）。

（12）按“复位”键，重新开始选择设定。

（五）实验B-Ⅱ

（1）选择刺激方式：按“刺激方式”键，键上方的“光”灯亮，表示光刺激呈现；“声”灯亮，表示声音刺激呈现；“声”“光”灯全亮，则声、光刺激同时呈现。

（2）实验次数固定，为7个10组共70次。“实验次数”键上方“10”“20”灯全亮。

（3）被试做好准备后，主试按下“开始”键。

（4）仪器自动确定一个标准节拍与7个比较节拍值，其中比较节拍中1个与标准节拍相同，3个比标准节拍快，3个比标准节拍慢。标准刺激与比较刺激呈现前后次序随机设定。7个比较刺激各进行10次，随机呈现。

（5）2s预备，被试键盘提示灯亮黄色。同时数码管前二位显示进行的次数。

（6）被试键盘提示灯亮红色，呈现前一个节拍刺激，刺激持续三次。

（7）1s后，被试键盘提示灯亮绿色，呈现后一个节拍刺激。

（8）被试判定回答，若节奏后者比前者快，按小键盘“＋”键；若后者比前者慢，按小键盘“－”键；若后者和前者相等，按“回车”键。判定正确，分别显示“H”“L”“E”；判定错误，显示“－－－”。

（9）1s后将重新开始预备，回到第（5）步，直到进行了70次为止。

（10）实验结束时，发出一长声响，显示判定的正确率。正确率＝正确次数/总次数。

（11）按“打印”键，打印实验结果，包括实验条件，标准节拍值（ST），7个比较节拍值（COMP）及其此节拍比标准节拍由被试判定快的次数（＋）、慢的次数（－）、相等的次数（＝），其中次数值后加上“*”者表示为正确的次数。还打印出正确总次数（ET）、正确率（ET％）。主试可将测得的数据列表，作曲线、求出差别阈限。

（12）按“复位”键，重新开始选择设定。

（六）实验B-Ⅲ

本实验作为简单的节拍器，连续发出不同节拍的声光信号，可供被试按一定节奏动作进行时间知觉及其他训练。

（1）选择刺激方式：按“刺激方式”键，键上方的“光”灯亮，表示光刺激呈现；“声”灯亮，表示声音刺激呈现；“声”“光”灯全亮，则声、光刺激同时呈现。

（2）实验次数不限，“实验次数”键上方“10”“20”灯全灭。

（3）选择节拍数：按“＋”“－”“位”键，调整节拍初值。按“＋”“－”键调整闪烁位值，按“位”键，转换闪烁位。节拍范围在1～255次/分，如设定值不在此范围内，会自动修改。

（4）主试按下“开始”键，按刺激方式呈现刺激。刺激方式在实验开始后还可以按“刺激方式”键进行变换。

（5）按“＋”或“－”键，进行节拍数调整，每按一下，节拍数加1或减1。如长时间按着不松键，会自动＋/－，但是松键后才会呈现刚设定的节拍。

（6）无打印输出功能。

（7）按“复位”键，重新开始选择设定。

四、注意事项

（1）实验前，主试应将被试操作键的插头插在仪器后面板相应插座中，被试手持被试操作键。将电源线的插头插入220V电源中，打开后面板的电源开关。

（2）如需要打印实验结果，并选配有微型打印机（串口，比特率1200），则将打印机插头插在后面板打印插座上，装好打印纸，并使打印机处于联机状态，可打印实验结果，得到详细实验数据。

（3）按面板上“实验选择”键确定实验功能，键上方有相应指示灯亮表示。

五、思考题

（1）实验过程中声、光刺激的长短判断的标准有无变化？

（2）实验所反应的人的特性在实际生活中哪些方面能得到体现？试举一两例。

（3）能否通过特殊的训练使一个人准确地估计百分之几秒的时间间隔，从而控制自己的运动速度呢？