Razni osjetilni organi koji nam daju informacije o stanju svijeta oko nas mogu biti više ili manje osjetljivi na pojave koje prikazuju, odnosno te pojave mogu odražavati s većom ili manjom točnošću. Osjetljivost osjetila određena je minimalnim podražajem koji je u danim uvjetima sposoban izazvati osjet.
Minimalna snaga podražaja koja izaziva jedva zamjetan osjet naziva se donji apsolutni prag osjetljivosti. Podražaji manje snage, tzv. subthreshold, ne izazivaju osjete. Donji prag osjeta određuje razinu apsolutne osjetljivosti ovog analizatora. Postoji obrnuti odnos između apsolutne osjetljivosti i vrijednosti praga: što je niža vrijednost praga, veća je osjetljivost danog analizatora. Ovaj odnos se može izraziti formulom E = 1/P, gdje je E osjetljivost, P je vrijednost praga.
Analizatori imaju različite osjetljivosti. Ljudi imaju vizualne i slušne analizatore vrlo visoke osjetljivosti. Kako su pokazali pokusi S.I. Vavilov, ljudsko oko je sposobno vidjeti svjetlost kada samo 2-8 kvanta energije zračenja pogodi njegovu mrežnicu. To vam omogućuje da vidite goruću svijeću u tamnoj noći na udaljenosti do 27 km.
Slušne stanice unutarnjeg uha otkrivaju pokrete čija je amplituda manja od 1% promjera molekule vodika. Zahvaljujući tome, čujemo otkucaje sata u potpunoj tišini na udaljenosti do 6 m. Prag jedne ljudske olfaktorne stanice za odgovarajuće mirisne tvari ne prelazi 8 molekula. To je dovoljno za miris jedne kapi parfema u sobi od 6 soba. Potrebno je najmanje 25 000 puta više molekula za stvaranje osjeta okusa nego za stvaranje osjeta mirisa. U ovom slučaju, prisutnost šećera se osjeća u otopini jedne čajne žličice na 8 litara vode.
Apsolutna osjetljivost analizatora ograničena je ne samo donjim, već i gornjim pragom osjetljivosti, tj. maksimalna snaga podražaj, u kojem se još uvijek javlja osjet primjeren trenutnom podražaju. Daljnje povećanje snage podražaja koji djeluju na receptore uzrokuje samo bolne osjećaje u njima (ovaj učinak se vrši, na primjer, preko glasna buka i odsjaj).
Veličina apsolutnih pragova ovisi o prirodi aktivnosti, dobi, funkcionalnom stanju organizma, jačini i trajanju iritacije.
Osim veličine apsolutnog praga, osjete karakterizira pokazatelj relativnog ili diferencijalnog praga. Minimalna razlika između dva podražaja koja uzrokuje jedva primjetnu razliku u osjetu naziva se prag razlikovanja, razlikovni ili diferencijalni prag. Njemački fiziolog E. Weber, ispitujući sposobnost osobe da odredi težinu od dva predmeta u desnoj i lijevoj ruci, utvrdio je da je diferencijalna osjetljivost relativna, a ne apsolutna. To znači da je omjer suptilne razlike i veličine izvornog podražaja konstantan. Što je veći intenzitet izvornog podražaja, to se više mora povećati da bi se uočila razlika, tj. veća je veličina suptilne razlike.
Diferencijalni prag osjeta za isti organ je konstantna vrijednost i izražava se sljedeću formulu: dJ/J = C, gdje je J početna vrijednost podražaja, dJ je njegovo povećanje, što uzrokuje jedva primjetan osjećaj promjene veličine podražaja, a C je konstanta. Vrijednost diferencijalnog praga za različite modalitete nije ista: za vid je približno 1/100, za sluh - 1/10, za taktilne senzacije - 1/30. Zakon sadržan u gornjoj formuli naziva se Bouguer-Weberov zakon. Mora se naglasiti da ovo vrijedi samo za srednje domete.
Njemački fizičar G. Fechner na temelju Weberovih eksperimentalnih podataka izrazio je ovisnost intenziteta osjeta o snazi podražaja sljedećom formulom: E = k*logJ + C, gdje je E veličina osjeta, J je jačina podražaja, k i C su konstante. Prema Weber-Fechnerovom zakonu, veličina osjeta izravno je proporcionalna logaritmu intenziteta podražaja. Drugim riječima, osjet se mijenja mnogo sporije nego što se povećava jačina iritacije. Povećanje jačine iritacije u geometrijska progresija odgovara povećanju osjeta u aritmetičkoj progresiji.
Osjetljivost analizatora, određena veličinom apsolutnih pragova, mijenja se pod utjecajem fizioloških i psihološka stanja. Promjena osjetljivosti osjetila pod utjecajem podražaja naziva se senzorna adaptacija. Postoje tri vrste ovog fenomena.
1. Adaptacija kao potpuni nestanak osjeta tijekom duljeg djelovanja podražaja. Uobičajena činjenica je izrazit nestanak mirisnih osjeta ubrzo nakon što uđemo u prostoriju s neugodnim mirisom. Međutim, potpuna vizualna prilagodba do nestanka osjeta ne događa se pod utjecajem stalnog i nepomičnog podražaja. To se objašnjava kompenzacijom nepomičnosti podražaja zbog kretanja samih očiju. Konstantni voljni i nevoljni pokreti receptorskog aparata osiguravaju kontinuitet i varijabilnost osjeta. Pokusi u kojima su umjetno stvoreni uvjeti za stabilizaciju slike u odnosu na mrežnicu (slika je stavljena na posebnu vakuumsku čašicu i pomicana okom) pokazali su da je vizualni osjet nestao nakon 2-3 s.
2. Negativna adaptacija – otupljivanje osjeta pod utjecajem jakog podražaja. Na primjer, kada iz slabo osvijetljene prostorije uđemo u jako osvijetljen prostor, prvo smo zaslijepljeni i ne možemo razaznati nikakve detalje oko sebe. Nakon nekog vremena, osjetljivost vizualnog analizatora naglo se smanjuje i počinjemo vidjeti. Druga varijanta negativne prilagodbe opaža se kada je ruka uronjena u hladna voda: u prvim trenucima djeluje jak hladni podražaj, a zatim se intenzitet osjeta smanjuje.
3. Pozitivna adaptacija – povećana osjetljivost pod utjecajem slabog podražaja. U vizualnom analizatoru, ovo je tamna adaptacija, kada se osjetljivost očiju povećava pod utjecajem boravka u mraku. Sličan oblik slušne prilagodbe je prilagodba na tišinu.
Adaptacija ima ogroman biološki značaj: omogućuje vam hvatanje slabih podražaja i zaštitu osjetila od pretjerane iritacije u slučaju izlaganja jakim podražajima.
Intenzitet osjeta ne ovisi samo o snazi podražaja i razini prilagodbe receptora, već i o podražajima koji djeluju u ovaj trenutak drugim osjetilima. Promjena osjetljivosti analizatora pod utjecajem drugih osjetila naziva se interakcija osjeta. Može se izraziti u povećanoj i smanjenoj osjetljivosti. Opći obrazac je da slabi podražaji koji djeluju na jedan analizator povećavaju osjetljivost drugog i, obrnuto, jaki podražaji smanjuju osjetljivost drugih analizatora kada međusobno djeluju. Na primjer, prateći čitanje knjige tihom, mirnom glazbom, povećavamo osjetljivost i receptivnost vizualnog analizatora; Preglasna glazba, naprotiv, pomaže ih smanjiti.
Povećana osjetljivost kao rezultat interakcije analizatora i vježbi naziva se senzibilizacija. Mogućnosti treniranja i usavršavanja osjetila su vrlo velike. Dva su područja koja određuju povećanu osjetljivost osjetila:
1) senzibilizacija, koja spontano proizlazi iz potrebe za kompenzacijom senzornih nedostataka: sljepoća, gluhoća. Na primjer, neki ljudi koji su gluhi razviju osjetljivost na vibracije tako snažno da čak mogu slušati glazbu;
2) senzibilizacija uzrokovana djelatnošću, specifičnim zahtjevima profesije. Na primjer, visok stupanj Olfaktivni i okusni osjećaji dostižu savršenstvo među kušačima čaja, sira, vina, duhana itd.
Dakle, osjeti se razvijaju pod utjecajem životnih uvjeta i zahtjeva praktične radne aktivnosti.
Adaptacija ili adaptacija je promjena osjetljivosti osjetila pod utjecajem podražaja.
Mogu se razlikovati tri vrste ovog fenomena.
1. Adaptacija kao potpuni nestanak osjeta tijekom duljeg djelovanja podražaja. U slučaju akcije stalni iritanti osjećaj ima tendenciju nestajanja. Na primjer, lagani uteg na koži ubrzo se prestaje osjećati. Uobičajena činjenica je izrazit nestanak mirisnih osjeta ubrzo nakon što uđemo u atmosferu s neugodnim mirisom. Intenzitet osjeta okusa slabi ako se odgovarajuća tvar neko vrijeme drži u ustima i na kraju osjet može potpuno nestati.
Potpuna prilagodba vizualnog analizatora ne događa se pod utjecajem stalnog i nepomičnog podražaja. To se objašnjava kompenzacijom nepokretnosti podražaja zbog kretanja samog receptorskog aparata. Konstantni voljni i nevoljni pokreti očiju osiguravaju kontinuitet vidnog osjeta. Eksperimenti u kojima su umjetno stvoreni uvjeti za stabilizaciju1 slike u odnosu na mrežnicu pokazali su da vidni osjet nestaje 2-3 sekunde nakon što se pojavi, tj. dolazi do potpune adaptacije.
2. Adaptacijom se naziva i druga pojava, bliska opisanoj, koja se izražava u otupljenju osjeta pod utjecajem jakog podražaja. Na primjer, kada uronite ruku u hladnu vodu, smanjuje se intenzitet osjeta izazvanog temperaturnim podražajem. Kada iz slabo osvijetljene prostorije prijeđemo u jarko osvijetljen prostor, u početku smo zaslijepljeni i ne možemo razaznati nikakve detalje oko sebe. Nakon nekog vremena, osjetljivost vizualnog analizatora naglo se smanjuje i počinjemo normalno vidjeti. Ovo smanjenje osjetljivosti oka pod intenzivnom svjetlosnom stimulacijom naziva se prilagodba na svjetlo.
Dvije opisane vrste prilagodbe mogu se kombinirati s pojmom negativne prilagodbe, budući da kao rezultat smanjuju osjetljivost analizatora.
3. Adaptacija je povećanje osjetljivosti pod utjecajem slabog podražaja. Ova vrsta prilagodbe, karakteristična za određene vrste osjeta, može se definirati kao pozitivna prilagodba.
U vizualnom analizatoru, to je adaptacija na tamu, kada se osjetljivost oka povećava pod utjecajem boravka u mraku. Sličan oblik slušne prilagodbe je prilagodba na tišinu.
Adaptivna regulacija razine osjetljivosti ovisno o tome koji podražaj (slab ili jak) djeluje na receptore od velike je biološke važnosti. Prilagodba pomaže osjetilnim organima da detektiraju slabe podražaje i štiti osjetilne organe od pretjeranog nadražaja u slučaju neobično jakih utjecaja.
Fenomen prilagodbe može se objasniti onim perifernim promjenama koje se događaju u funkcioniranju receptora tijekom duljeg izlaganja podražaju. Dakle, poznato je da se pod utjecajem svjetlosti, vizualna ljubičasta, koja se nalazi u šipkama mrežnice, razgrađuje. U mraku se, naprotiv, obnavlja vizualna ljubičasta boja, što dovodi do povećane osjetljivosti. Fenomen prilagodbe također se objašnjava procesima koji se odvijaju u središnjim dijelovima analizatora. S produljenom stimulacijom, cerebralni korteks reagira unutarnjom zaštitnom inhibicijom, smanjujući osjetljivost. Razvoj inhibicije uzrokuje povećanu ekscitaciju drugih žarišta, što pridonosi povećanju osjetljivosti u novim uvjetima.
Intenzitet osjeta ne ovisi samo o snazi podražaja i stupnju prilagodbe receptora, već io podražajima koji trenutačno djeluju na druge osjetilne organe. Promjena osjetljivosti analizatora pod utjecajem iritacije drugih osjetila naziva se interakcija osjeta.
U literaturi se opisuju brojne činjenice o promjenama osjetljivosti uzrokovane međudjelovanjem osjeta. Dakle, osjetljivost vizualnog analizatora mijenja se pod utjecajem slušne stimulacije.
Slabi zvučni podražaji povećavaju osjetljivost vidnog analizatora na boje. Istodobno dolazi do oštrog pogoršanja osebujne osjetljivosti oka kada se, na primjer, kao slušni podražaj koristi glasna buka motora zrakoplova.
Vidna se osjetljivost povećava i pod utjecajem određenih mirisnih podražaja. Međutim, s izraženim negativnim emocionalna obojenost miris dolazi do smanjenja vizualne osjetljivosti. Slično, kod slabih svjetlosnih podražaja pojačavaju se slušni osjeti, a izlaganje intenzivnim svjetlosnim podražajima pogoršava slušnu osjetljivost. Poznate su činjenice povećane vizualne, slušne, taktilne i olfaktorne osjetljivosti pod utjecajem slabih bolnih podražaja.
Promjena osjetljivosti bilo kojeg analizatora također se opaža kod stimulacije ispod praga drugih analizatora. Dakle, P.P. Lazarev (1878-1942) dobio je dokaze o smanjenju vizualne osjetljivosti pod utjecajem zračenja kože ultraljubičastim zrakama.
Dakle, svi naši analitički sustavi mogu u većoj ili manjoj mjeri utjecati jedni na druge. U ovom slučaju, interakcija osjeta, poput prilagodbe, očituje se u dva suprotna procesa: povećanje i smanjenje osjetljivosti. Opći obrazac ovdje je da slabi podražaji povećavaju, a jaki smanjuju osjetljivost analizatora tijekom njihove interakcije.
Interakcija osjeta očituje se u drugoj vrsti fenomena koji se naziva sinestezija. Sinestezija je pojava, pod utjecajem podražaja jednog analizatora, osjeta karakterističnog za drugi analizator. Sinestezija se opaža u širokom spektru osjeta. Najčešća je vizualno-auditivna sinestezija, kada subjekt doživljava vizualne slike kada je izložen zvučnim podražajima. U razliciti ljudi Nema preklapanja u tim sinestezijama, ali su prilično konstantne za svakog pojedinca.
Stvaranje u posljednjih godina kolor-glazbeni uređaji koji pretvaraju zvučne slike u kolorne. Rjeđi su slučajevi slušnih osjeta koji nastaju pri izlaganju vizualnim podražajima, okusnih osjeta kao odgovor na slušne podražaje itd. Nemaju svi ljudi sinesteziju, iako je prilično raširena. Fenomen sinestezije još je jedan dokaz stalne povezanosti analitičkih sustava ljudskog tijela, cjelovitosti osjetilnog odraza objektivnog svijeta.
Povećana osjetljivost kao rezultat interakcije analizatora i vježbanja naziva se senzibilizacija.
Fiziološki mehanizam za interakciju osjeta su procesi zračenja i koncentracije ekscitacije u cerebralnom korteksu, gdje su zastupljeni središnji dijelovi analizatora. Prema I.P. Pavlova, slab podražaj uzrokuje u korteksu moždane hemisfere proces uzbude koji lako zrači (širi se). Kao rezultat ozračivanja procesa uzbude, povećava se osjetljivost drugog analizatora. Kada je izložen snažnom podražaju, dolazi do procesa uzbude, koji se, naprotiv, nastoji koncentrirati. Prema zakonu međusobne indukcije, to dovodi do inhibicije u središnjim dijelovima drugih analizatora i smanjenja osjetljivosti potonjeg.
Donji prag osjeta je minimalna količina podražaja koja izaziva jedva zamjetan osjet. Gornji prag osjeta je najveća veličina podražaja koju je analizator sposoban adekvatno percipirati. Raspon osjetljivosti - interval između donjeg i gornjeg praga osjeta.
Diferencijalni prag - najmanja veličina razlika među podražajima kada se razlika među njima još percipira (Weberov zakon).
Radni prag - veličina razlike između signala pri kojoj točnost i brzina razlikovanja dostižu maksimum. Vrijednost operativnog praga je 10-15 puta veća od vrijednosti diferencijalnog praga.
Vremenski prag - minimalno trajanje izloženosti podražaju potrebno za pojavu osjeta.
Latentno razdoblje reakcije - vremensko razdoblje od trenutka davanja signala do trenutka kada se pojavi osjet.
Inercija - vrijeme nestanka osjeta nakon završetka učinka.
Da bi se učinkovito utjecalo na osobu, potrebno je uzeti u obzir karakteristike njegovih analizatora, koje su određene empirijski (na primjer, promjena tempa govora) ili su već utvrđene i dokumentirane u stručnoj literaturi. Poznato je, na primjer, da je inercija vida kod normalne osobe 0,1-0,2 sekunde, stoga trajanje signala i interval između pojavljivanja signala ne bi trebao biti manji od vremena zadržavanja osjeta, jednakog 0,2-0,5. sekundi. U suprotnom, brzina i točnost odgovora će se usporiti, jer kada stigne novi signal, osoba će i dalje imati sliku prethodnog.
U procesu komunikacije - osjećaja osobe od strane osobe - također postoji inercija, koja diktira svoj "zakon": sve dok vidite da je percepcija vaše "stare" slike još uvijek svježa u vašem sjećanju, nemojte se truditi da se brzo i opsesivno manifestirate u novom svojstvu: to se objašnjava činjenicom da neće uslijediti odgovarajuća reakcija, a što je osoba na koju se utječe dojmljivija, to će inertnije reagirati na promjene.
Osjeti i njihova primjerenost, odnosno, drugim riječima, psihološke sposobnosti osoba za primanje informacija, najvažniji su u aktivnostima onih ljudi čiji rad zahtijeva visok stupanj točnosti: inženjera, liječnika itd.
Osjetljivost analizatora nije stalna i mijenja se pod utjecajem fizioloških i psiholoških stanja. Osjetilni organi imaju svojstvo uređaji, ili prilagodba. Adaptacija se može očitovati kao potpuni nestanak osjeta tijekom duljeg izlaganja podražaju te kao smanjenje ili povećanje osjetljivosti pod utjecajem podražaja.
Intenzitet osjeta ne ovisi samo o snazi podražaja i stupnju prilagodbe receptora, već io iritacijama koje trenutno pogađaju druge osjetilne organe. Naziva se promjena osjetljivosti analizatora pod utjecajem iritacije drugih osjetilnih organa interakcija osjeta. Interakcija osjeta očituje se u povećanju i smanjenju osjetljivosti: slabi podražaji povećavaju osjetljivost analizatora, a jaki je smanjuju.
Interakcija osjeta očituje se u fenomenima senzibilizacije i sinestezije. Senzibilizacija(latinski sensibilis - osjetljiv) - povećana osjetljivost živčanih centara pod utjecajem podražaja. Senzibilizacija se može razviti ne samo korištenjem sporednih podražaja, već i vježbanjem. Tako glazbenici razvijaju visoku slušnu osjetljivost, kušači razvijaju mirisne i okusne osjete. sinestezija - To je pojava, pod utjecajem iritacije određenog analizatora, osjeta karakterističnog za drugi analizator. Stoga, kada je izložena zvučnim podražajima, osoba može doživjeti vizualne slike.
O svijetu oko nas, njegovoj ljepoti, zvukovima, bojama, mirisima, temperaturi, veličini i još mnogo toga učimo zahvaljujući našim osjetilima. Uz pomoć osjetilnih organa ljudsko tijelo prima u obliku osjeta razne informacije o stanju vanjskog i unutarnje okruženje.
OSJEĆAJ je jednostavan mentalni proces koji se sastoji u odražavanju pojedinačnih svojstava predmeta i pojava okolnog svijeta, kao i unutarnja stanja tijelo izravnim djelovanjem podražaja na odgovarajuće receptore.
Podražaji djeluju na osjetilne organe. Potrebno je razlikovati podražaje koji su za određeni osjetilni organ primjereni od onih koji su za njega neadekvatni. Osjet je primarni proces od kojeg počinje spoznaja okolnog svijeta.
OSJET je kognitivni mentalni proces refleksije u ljudskoj psihi pojedinačnih svojstava i svojstava predmeta i pojava s njihovim izravnim utjecajem na njegova osjetila.
Uloga osjeta u životu i spoznaji stvarnosti vrlo je važna, budući da su oni jedini izvor našeg znanja o vanjskom svijetu i nama samima.
Fiziološke osnove osjeta. Osjet nastaje kao reakcija živčani sustav na jedan ili drugi podražaj. Fiziološka osnova osjeta je živčani proces koji nastaje kada podražaj djeluje na njemu odgovarajući analizator.
Osjet je refleksne prirode; fiziološki osigurava analitički sustav. Analizator je živčani aparat koji obavlja funkciju analiziranja i sintetiziranja podražaja koji dolaze iz vanjske i unutarnje okoline tijela.
ANALIZATORI- to su organi ljudskog tijela koji analiziraju okolnu stvarnost i ističu u njoj određene vrste psihoenergije.
Koncept analizatora uveo je I.P. Pavlov. Analizator se sastoji od tri dijela:
Periferni dio je receptor koji pretvara određenu vrstu energije u živčani proces;
Aferentni (centripetalni) putovi, prenoseći uzbuđenje koje je nastalo u receptoru u višim centrima živčanog sustava, i eferentni (centrifugalni), kroz koje se impulsi iz viših centara prenose na niže razine;
Subkortikalne i kortikalne projektivne zone, gdje se odvija obrada živčanih impulsa iz perifernih dijelova.
Analizator čini početni i najvažniji dio cjelokupnog puta živčanih procesa, odnosno refleksnog luka.
Refleksni luk = analizator + efektor,
Efektor je motorički organ (određeni mišić) koji prima živčani impuls iz središnjeg živčanog sustava (mozga). Međusobna povezanost elemenata refleksnog luka daje osnovu za orijentaciju složenog organizma u okoliš, aktivnost organizma ovisno o uvjetima njegova postojanja.
Da bi se pojavio osjet, mora raditi cijeli analizator kao cjelina. Djelovanje iritansa na receptor izaziva iritaciju.
Klasifikacija i vrste osjeta Postoje različite klasifikacije osjetilnih organa i osjetljivosti tijela na podražaje koji ulaze u analizatore iz vanjski svijet ili iz unutrašnjosti tijela.
Ovisno o stupnju kontakta osjetilnih organa s podražajima, osjetljivost se razlikuje na kontaktnu (tangencijalnu, okusnu, bolnu) i udaljenu (vidnu, slušnu, mirisnu). Kontaktni receptori prenose iritaciju pri izravnom kontaktu s objektima koji na njih djeluju; To su taktilni i okusni pupoljci. Udaljeni receptori reagiraju na stimulaciju * koja dolazi od udaljenog objekta; Receptori za daljinu su vizualni, slušni i mirisni.
Budući da osjeti nastaju kao posljedica djelovanja određenog podražaja na odgovarajući receptor, klasifikacija osjeta uzima u obzir svojstva kako podražaja koji ih izazivaju, tako i receptora na koje ti podražaji djeluju.
Na temelju smještaja receptora u tijelu - na površini, unutar tijela, u mišićima i tetivama - razlikuju se osjeti:
Eksteroceptivni, koji odražava svojstva objekata i pojava vanjskog svijeta (vizualni, slušni, olfaktorni, okusni)
Interoceptivna, sadrži informacije o stanju unutarnjih organa (glad, žeđ, umor)
Proprioceptivni, koji odražava pokrete tjelesnih organa i stanje tijela (kinestetičko i statičko).
Prema sustavu analizatora razlikuju se sljedeće vrste osjeta: vizualni, slušni, taktilni, bolni, temperaturni, okusni, mirisni, gladi i žeđi, spolni, kinestetički i statički.
Svaki od ovih tipova osjeta ima svoj organ (analizator), svoje obrasce pojavljivanja i funkcije.
Podrazred propriocepcije, a to je osjetljivost na pokret, naziva se i kinestezija, a odgovarajući receptori su kinestetički, odnosno kinestetički.
U neovisne osjete spada temperatura, koja je funkcija posebnog temperaturnog analizatora koji provodi termoregulaciju i izmjenu topline između tijela i okoline.
Na primjer, organ vizualnih osjeta je oko. Uho je organ percepcije slušnih osjeta. Osjetljivost na dodir, temperaturu i bol je funkcija organa koji se nalaze u koži.
Taktilni osjeti daju saznanja o stupnju jednakosti i reljefa površine predmeta koji se mogu osjetiti dodirivanjem.
Bolni osjećaji signaliziraju kršenje integriteta tkiva, što, naravno, uzrokuje obrambenu reakciju osobe.
Osjet temperature - osjećaj hladnoće, topline, nastaje dodirom s predmetima koji imaju temperaturu višu ili nižu od temperature tijela.
Srednji položaj između taktilnih i slušnih osjeta zauzimaju osjeti vibracija, signalizirajući vibraciju objekta. Vibracijski osjetilni organ još nije pronađen.
Olfaktivni osjeti signaliziraju stanje prikladnosti hrane za konzumaciju, bez obzira je li zrak čist ili zagađen.
Organ okusa su posebni čunjići, osjetljivi na kemijske podražaje, smješteni na jeziku i nepcu.
Statički ili gravitacijski osjećaji odražavaju položaj našeg tijela u prostoru – ležanje, stajanje, sjedenje, ravnoteža, padanje.
Kinestetički osjećaji odražavaju pokrete i stanja pojedini dijelovi tijelo - ruke, noge, glava, tijelo.
Organski osjeti signaliziraju takva stanja tijela kao što su glad, žeđ, blagostanje, umor, bol.
Seksualni osjećaji signaliziraju potrebu tijela za seksualnim oslobađanjem, pružajući zadovoljstvo zbog iritacije tzv. erogenih zona i seksa općenito.
Sa stajališta podataka moderna znanost Prihvaćena podjela osjeta na vanjske (eksteroceptore) i unutarnje (interoceptore) je nedovoljna. Neke vrste osjeta mogu se smatrati eksterno unutarnjima. To uključuje temperaturu, bol, okus, vibracije, mišićno-zglobne, seksualne i statičke di i ammičke.
Opća svojstva osjeta. Osjet je oblik refleksije odgovarajućih podražaja. Međutim, različite vrste osjeta karakteriziraju ne samo specifičnosti, već i zajednička svojstva. Ova svojstva uključuju kvalitetu, intenzitet, trajanje i prostorni položaj.
Kvaliteta je glavna značajka određenog osjeta po kojoj se on razlikuje od ostalih vrsta osjeta i varira unutar pojedine vrste. Dakle, slušni se osjeti razlikuju po visini, boji i glasnoći; vizualno - zasićenošću, tonom boje i slično.
Intenzitet osjeta je njegov kvantitativne karakteristike a određeni su snagom podražaja i funkcionalnim stanjem receptora.
Trajanje osjeta je njegova vremenska karakteristika. također je određena funkcionalnim stanjem osjetnog organa, ali uglavnom vremenom djelovanja podražaja i njegovim intenzitetom. Tijekom djelovanja podražaja na neki osjetilni organ osjet ne nastaje odmah, već nakon nekog vremena koje se naziva latentno (skriveno) razdoblje osjeta.
Opći obrasci osjeta. Opći obrasci osjeta su pragovi osjetljivosti, adaptacija, interakcija, senzibilizacija, kontrast, sinestezija.
Osjetljivost. Osjetljivost nekog osjetilnog organa određena je minimalnim podražajem, koji pod određenim uvjetima postaje sposoban izazvati osjet. Minimalna snaga podražaja koja izaziva jedva zamjetan osjet naziva se donji apsolutni prag osjetljivosti.
Podražaji manje snage, tzv. subthreshold, ne izazivaju osjete, a signali o njima se ne prenose do kore velikog mozga.
Donji prag osjeta određuje razinu apsolutne osjetljivosti ovog analizatora.
Apsolutna osjetljivost analizatora ograničena je ne samo donjim, već i gornjim pragom osjeta.
Gornji apsolutni prag osjetljivosti je maksimalna snaga podražaja pri kojoj se još javljaju osjeti primjereni određenom podražaju. Daljnje povećanje snage podražaja koji djeluju na naše receptore izaziva u njima samo bolne osjećaje (na primjer, izrazito glasan zvuk, blještava svjetlost).
Tu je i razlika u osjetljivosti, odnosno osjetljivosti na diskriminaciju inverzni odnos na vrijednost praga diskriminacije: što je prag diskriminacije veći, razlika u osjetljivosti je manja.
Prilagodba. Osjetljivost analizatora, određena vrijednostima apsolutnih pragova, nije konstantna i mijenja se pod utjecajem niza fizioloških i psiholoških uvjeta, među kojima posebno mjesto zauzima fenomen prilagodbe.
Adaptacija ili prilagodba je promjena osjetljivosti osjetila pod utjecajem podražaja.
Postoje tri vrste ovog fenomena:
Adaptacija kao potpuni nestanak osjeta tijekom produljenog djelovanja podražaja.
Adaptacija kao otupljivanje osjeta pod utjecajem jakog podražaja. Dvije opisane vrste prilagodbe mogu se kombinirati s pojmom negativne prilagodbe, budući da rezultira smanjenjem osjetljivosti analizatora.
Adaptacija kao povećanje osjetljivosti pod utjecajem slabog podražaja. Ova vrsta prilagodbe, svojstvena nekim vrstama osjeta, može se definirati kao pozitivna prilagodba.
Fenomen povećanja osjetljivosti analizatora na podražaj pod utjecajem pažnje, fokusa i stava naziva se senzibilizacija. Ovaj fenomen osjetila moguć je ne samo kao rezultat korištenja neizravnih podražaja, već i kroz vježbu.
Interakcija osjeta je promjena osjetljivosti jednog analitičkog sustava pod utjecajem drugog. Intenzitet osjeta ne ovisi samo o snazi podražaja i stupnju prilagodbe receptora, već i o nadražajima koji u tom trenutku djeluju na druge osjetilne organe. Promjena osjetljivosti analizatora pod utjecajem iritacije drugih osjetilnih organa. naziv za interakciju osjeta.
U tom će slučaju međudjelovanje osjeta, kao i prilagodbe, rezultirati dvama suprotnim procesima: povećanjem i smanjenjem osjetljivosti. Ovdje je opće pravilo da slabi podražaji svojom interakcijom povećavaju, a jaki smanjuju osjetljivost spolnih analizatora.
Promjena osjetljivosti analizatora može uzrokovati djelovanje drugih signalnih podražaja.
Ako pažljivo, pozorno gledate, slušate, uživate, tada osjetljivost na svojstva predmeta i pojava postaje jasnija, svjetlija - predmeti i njihova svojstva se mnogo bolje razlikuju.
Kontrast osjeta je promjena intenziteta i kvalitete osjeta pod utjecajem prethodnog ili popratnog podražaja.
Kada se dva podražaja primjenjuju istovremeno, dolazi do istovremenog kontrasta. Taj se kontrast može jasno vidjeti u vizualnim senzacijama. Sama figura će izgledati svjetlija na crnoj pozadini, a tamnija na bijeloj pozadini. Zeleni objekt na crvenoj pozadini percipira se kao zasićeniji. Stoga su vojni objekti često kamuflirani tako da nema kontrasta. To uključuje fenomen sekvencijalnog kontrasta. Nakon hladnog, slab topli podražaj će se činiti vrućim. Osjećaj kiselog povećava osjetljivost na slatkiše.
Sinestezija osjećaja je pojava seksa izljevom podražaja iz jednog analizatora. koji su tipični za drugi analizator. Konkretno, tijekom djelovanja zvučnih podražaja, poput zrakoplova, raketa itd., u čovjeku nastaju vizualne slike o njima. Ili netko tko vidi ranjenika također osjeća bol na određeni način.
Aktivnosti analizatora će međusobno utjecati. Ova interakcija nije izolirana. Dokazano je da svjetlo povećava slušnu osjetljivost, a slabi zvukovi vizualnu osjetljivost, hladno pranje glave povećava osjetljivost na crvenu boju i slično.
Bob Nelson
Analizatori spektra se najčešće koriste za mjerenje signala vrlo niske razine. To mogu biti poznati signali koje je potrebno izmjeriti ili nepoznati signali koje je potrebno detektirati. U svakom slučaju, da biste poboljšali ovaj proces, trebali biste biti svjesni tehnika za povećanje osjetljivosti analizatora spektra. U ovom ćemo članku raspravljati o optimalnim postavkama za mjerenje signala niske razine. Osim toga, raspravljat ćemo o korištenju korekcije šuma i značajkama analizatora za smanjenje šuma kako bi se povećala osjetljivost instrumenta.
Prosječna razina vlastite buke i broj buke
Osjetljivost analizatora spektra može se odrediti iz njegovih tehničkih specifikacija. Ovaj parametar može biti bilo koji prosječna razina vlastita buka ( DANL), ili broj šuma ( NF). Prosječna razina buke predstavlja amplitudu razine buke analizatora spektra u određenom frekvencijskom rasponu s ulaznim opterećenjem od 50 ohma i ulaznom atenuacijom od 0 dB. Obično se ovaj parametar izražava u dBm/Hz. U većini slučajeva, prosjek se izvodi na logaritamskoj skali. To rezultira smanjenjem prikazane prosječne razine buke od 2,51 dB. Kao što ćemo naučiti u sljedećoj raspravi, to je smanjenje razine buke ono što razlikuje prosječni prag buke od brojke buke. Na primjer, ako tehničke specifikacije analizatora ukazuju na prosječnu razinu vlastitog šuma od 151 dBm/Hz na propusnosti IF filtra ( RBW) 1 Hz, zatim pomoću postavki analizatora možete smanjiti vlastitu razinu buke uređaja barem na ovu vrijednost. Usput, CW signal koji ima istu amplitudu kao šum analizatora spektra izmjerit će 2,1 dB viši od razine šuma zbog zbrajanja dvaju signala. Slično tome, opažena amplituda signala sličnih šumu bit će 3 dB viša od donje razine buke.
Vlastiti šum analizatora sastoji se od dvije komponente. Prvi od njih određen je brojem šuma ( NF ak), a drugi predstavlja toplinski šum. Amplituda toplinskog šuma opisana je jednadžbom:
NF = kTB,
Gdje k= 1,38×10–23 J/K - Boltzmannova konstanta; T- temperatura (K); B- pojas (Hz) u kojem se mjeri buka.
Ova formula određuje energiju toplinskog šuma na ulazu analizatora spektra s instaliranim opterećenjem od 50 ohma. U većini slučajeva, širina pojasa je smanjena na 1 Hz, a na sobnoj temperaturi toplinski šum je izračunat na 10log( kTB)= –174 dBm/Hz.
Kao rezultat toga, prosječna razina buke u pojasu od 1 Hz opisana je jednadžbom:
DANL = –174+NF ak= 2,51 dB. (1)
Osim,
NF ak = DANL+174+2,51. (2)
Bilješka. Ako za parametar DANL Ako se koristi usrednjavanje srednje kvadratne snage, tada se izraz 2.51 može izostaviti.
Dakle, vrijednost prosječne razine vlastitog šuma –151 dBm/Hz je ekvivalentna vrijednosti NF ak= 25,5 dB.
Postavke koje utječu na osjetljivost analizatora spektra
Dobitak analizatora spektra jednak je jedinici. To znači da je zaslon kalibriran prema ulaznom priključku analizatora. Dakle, ako se na ulaz primijeni signal s razinom od 0 dBm, izmjereni signal bit će jednak 0 dBm plus/minus pogreška instrumenta. Ovo se mora uzeti u obzir kada se koristi ulazni atenuator ili pojačalo u analizatoru spektra. Uključivanje ulaznog prigušivača uzrokuje da analizator poveća ekvivalentno pojačanje IF stupnja kako bi održao kalibriranu razinu na ekranu. To zauzvrat povećava razinu šuma za isti iznos, čime se održava isti omjer signala i šuma. Ovo također vrijedi za vanjski prigušivač. Osim toga, trebate pretvoriti u propusnost IF filtra ( RBW), veći od 1 Hz, dodajući izraz 10log( RBW/1). Ova dva pojma omogućuju određivanje donje razine buke analizatora spektra na različita značenja propusnost slabljenja i rezolucije.
Razina buke = DANL+ prigušenje + 10log( RBW). (3)
Dodavanje pretpojačala
Možete upotrijebiti unutarnje ili vanjsko pretpojačalo kako biste smanjili donju razinu šuma analizatora spektra. Obično će specifikacije dati drugu vrijednost za prosječni nivo buke na temelju ugrađenog pretpojačala, a sve gornje jednadžbe se mogu koristiti. Kada koristite vanjsko pretpojačalo, nova vrijednost za prosječni nivo buke može se izračunati kaskadnim spajanjem jednadžbi vrijednosti šuma i izračunavanjem pojačanja analizatora spektra jednako jedan. Ako razmotrimo sustav koji se sastoji od analizatora spektra i pojačala, dobivamo jednadžbu:
NF sustav = NF preus+(NF ak–1)/G prijeus. (4)
Korištenje vrijednosti NF ak= 25,5 dB iz prethodnog primjera, pojačanje pretpojačala 20 dB i brojka buke 5 dB, možemo odrediti ukupnu vrijednost buke sustava. Ali prvo trebate pretvoriti vrijednosti u omjer snage i uzeti logaritam rezultata:
NF sustav= 10log(3,16+355/100) = 8,27 dB. (5)
Jednadžba (1) se sada može koristiti za određivanje novog prosječnog nivoa buke s vanjskim pretpojačalom jednostavnom zamjenom NF ak na NF sustav, izračunato u jednadžbi (5). U našem primjeru pretpojačalo značajno smanjuje DANL od –151 do –168 dBm/Hz. Međutim, to ne dolazi besplatno. Predpojačala obično imaju visoku nelinearnost i niske točke kompresije, što ograničava mogućnost mjerenja signala visoke razine. U takvim slučajevima korisnije je ugrađeno pretpojačalo koje se po potrebi može paliti i gasiti. Ovo posebno vrijedi za automatizirane instrumentacijske sustave.
Do sada smo raspravljali o tome kako propusnost IF filtera, prigušivač i pretpojačalo utječu na osjetljivost analizatora spektra. Većina modernih analizatora spektra nudi metode za mjerenje vlastitog šuma i prilagođavanje rezultata mjerenja na temelju dobivenih podataka. Ove metode se koriste dugi niz godina.
Korekcija šuma
Prilikom mjerenja karakteristika određenog uređaja pod testom (DUT) analizatorom spektra, promatrani spektar sastoji se od zbroja kTB, NF ak i TU ulazni signal. Ako isključite DUT i spojite opterećenje od 50 Ohma na ulaz analizatora, spektar će biti zbroj kTB I NF ak. Ovaj trag je vlastiti šum analizatora. U opći slučaj Korekcija šuma uključuje mjerenje vlastitog šuma analizatora spektra s velikim prosjekom i pohranjivanje ove vrijednosti kao "trag korekcije". Zatim povezujete uređaj koji se testira na spektralni analizator, mjerite spektar i bilježite rezultate u "mjereni trag". Ispravak se vrši oduzimanjem "korekcijskog traga" od "mjerenog traga" i prikazivanjem rezultata kao "rezultirajućeg traga". Ovaj trag predstavlja "TU signal" bez dodatnog šuma:
Rezultirajući trag = izmjereni trag – trag korekcije = [TC signal + kTB + NF ak]–[kTB + NF ak] = TU signal. (6)
Bilješka. Sve su vrijednosti pretvorene iz dBm u mW prije oduzimanja. Rezultirajući trag je prikazan u dBm.
Ovaj postupak poboljšava prikaz signala niske razine i omogućuje točnija mjerenja amplitude eliminirajući nesigurnost povezanu s inherentnim šumom analizatora spektra.
Na sl. Na slici 1 prikazana je relativno jednostavna metoda korekcije šuma primjenom matematičke obrade traga. Najprije se izračunava prosjek donje razine šuma analizatora spektra s opterećenjem na ulazu, rezultat se pohranjuje u trag 1. Zatim se DUT spaja, ulazni signal se hvata, a rezultat se pohranjuje u trag 2. Sada možete koristite matematičku obradu - oduzimanje dvaju tragova i bilježenje rezultata u tragu 3. Kako vidite, korekcija šuma posebno je učinkovita kada je ulazni signal blizu donje razine šuma spektralnog analizatora. Signali visoke razine sadrže znatno manji udio šuma, a korekcija nema zamjetan učinak.
Glavni nedostatak ovog pristupa je da svaki put kad promijenite postavke, morate odspojiti uređaj koji se testira i priključiti opterećenje od 50 ohma. Metoda dobivanja "korekcijskog traga" bez isključivanja DUT-a je povećanje prigušenja ulaznog signala (na primjer, za 70 dB) tako da šum analizatora spektra značajno premašuje ulazni signal, i pohranjivanje rezultata u " ispravni trag”. U ovom slučaju, "put ispravka" je određen jednadžbom:
Put ispravka = TU signal + kTB + NF ak+ prigušivač. (7)
kTB + NF ak+ prigušivač >> TU signal,
možemo izostaviti termin "signal TR" i reći da:
Put ispravka = kTB + NF ak+ prigušivač. (8)
Oduzimanje poznata vrijednost slabljenjem prigušivača iz formule (8), možemo dobiti izvorni "korekcijski trag" koji je korišten u ručnoj metodi:
Put ispravka = kTB + NF ak. (9)
U ovom slučaju, problem je u tome što "trag ispravka" vrijedi samo za trenutne postavke instrumenta. Promjena postavki poput središnje frekvencije, raspona ili propusnosti IF filtra čini vrijednosti pohranjene u "tragu ispravka" netočnima. Najbolji pristup je znati vrijednosti NF ak na svim točkama frekvencijskog spektra i korištenje "puta ispravljanja" za bilo koje postavke.
Smanjenje vlastite buke
Agilent N9030A PXA analizator signala (slika 2) ima jedinstvenu značajku emisije šuma (NFE). Broj šuma analizatora PXA signala u cijelom frekvencijskom rasponu instrumenta mjeri se tijekom proizvodnje i kalibracije instrumenta. Ti se podaci zatim pohranjuju u memoriju uređaja. Kada korisnik uključi NFE, mjerač izračunava "trag korekcije" za trenutne postavke i pohranjuje vrijednosti vrijednosti buke. Ovo eliminira potrebu za mjerenjem donje razine buke PXA kao što je učinjeno u ručnom postupku, uvelike pojednostavljujući korekciju buke i štedeći vrijeme provedeno u mjerenju buke instrumenta prilikom mijenjanja postavki.
U bilo kojoj od opisanih metoda, toplinski šum se oduzima od "izmjerenog traga" kTB I NF ak, što vam omogućuje da dobijete rezultate ispod vrijednosti kTB. Ovi rezultati mogu biti pouzdani u mnogim slučajevima, ali ne u svim. Pouzdanost može biti smanjena kada su izmjerene vrijednosti vrlo blizu ili jednake intrinzičnoj buci instrumenta. Zapravo, rezultat će biti beskonačna vrijednost dB. Praktična implementacija korekcije buke obično uključuje uvođenje praga ili stupnjevite razine oduzimanja blizu donje razine buke instrumenta.
Zaključak
Pogledali smo neke metode mjerenja signala niska razina pomoću analizatora spektra. Istodobno smo otkrili da na osjetljivost mjernog uređaja utječu širina pojasa IF filtra, prigušenje atenuatora i prisutnost pretpojačala. Za dodatno povećanje osjetljivosti uređaja, možete koristiti metode kao što su matematička korekcija šuma i funkcija smanjenja šuma. U praksi se značajno povećanje osjetljivosti može postići uklanjanjem gubitaka u vanjskim krugovima.
