Az biztos, hogy a Stevens-féle mérés eredménye a hangerősség-hangosságérzet összefüggését vizsgálva nem lineáris. Minél nagyobb hangosság arányokat vizsgálunk, annál „laposabb” lesz a görbe. A hangosság „lapossága” azt jelenti, hogy a hallórendszer a nagyon halk hangok esetében erősít, a nagyon hangosaknál visszafog – de ezt már a középfül működésénél is láttuk. Ennek az a következménye, hogy nagyon nagy fizikai hangerő tartományt tud a rendszer feldolgozni.

Érdekes módon más érzékelések – modalitások, hogy megint tanulj egy kis latint – esetén másfajta összefüggéseket állapíthatunk meg. A távolság-arányok esetében pl. sokkal egyértelműbben, pontosabban tudjuk megbecsülni egy vonal hosszúsága és a hozzá tartozó érzetek arányát: akár még ezerszeres arány (pl. 1 000 mm/1 mm) esetében is majdnem lineáris az összefüggés a fizikai jellemző és az érzékelés között.

Éppen ellentétes a helyzet a fájdalomérzet esetén. Ha pici az inger, csak kis fájdalmat érzünk, de ha ennek az ingernek az aránya a duplájára nő, iszonyatosan nagy fájdalom fog gyötörni minket.

Tudományosan ezt úgy fogalmazzuk meg, hogy a Stevens-féle függvény hatványfüggvény, és a különböző modalitásokhoz különböző hatványkitevők tartoznak. Képletileg:
érzet(x) = cxb . a képletben a „c” az érzetre jellemző állandó, „b” pedig az a szám, ami megmutatja, hogy milyen gyorsan változnak az érzeti arányok. A felsorolt három példa ábrázolható is, így könnyebb megérteni.

Az egyes modalitások a valóságban nem függetlenek egymástól. Ahogy növeljük a hangerőt, úgy egyre nagyobbat kell erőlködnünk, hogy hangosságváltozást észleljünk. Egy idő után nem is volna változás, mert a szőrsejtecskék nem tudnak szaporábban tüzelni. Ám mielőtt még elérnénk ezt a hangerőt, már beindul a fájdalom ingere – megfeszülnek a középfül izmai – és ha a fájdalomküszöb fölé menne a hangerő-inger, úgy fájna a fülünk, hogy nem bírnánk ki. A fájdalomküszöb tehát valamiféle biztosíték, ami kiold, mielőtt a hallórendszer károsodna.

S ha már a biztosíték szóba került: az elektromos áram ingerlő hatása is kb. olyan drasztikus (b=3,5), mint a fájdalomé. Ennek nemcsak az az oka, hogy már 1 mA-es, közvetlenül a szíven áthaladó áramütés is halálos lehet, hanem az, hogy az idegi folyamatok nagyon pici feszültségek és áramok segítségével mennek végbe, és ha ezt a folyamatot megzavarjuk, ha felülírjuk a szervezetünk elektromos folyamatait, annak számos idegrendszeri következménye lehet. Ezek közül az egyik sokkos állapothoz vezet, mert az izmok működését sem reflexből, sem akaratlagosan nem tudod mozgásra bírni, és azért döglesz meg, mert nem tudod elengedni a drótot, tehát addig folyik rajtad át az áram, amíg – például – el nem égsz.

Mind a Weber-Fechter, mind a Stevens módszernek nagy hátránya, hogy steril, a hallásrendszer szempontjából zavarmentes környezetet kell teremteni a vizsgálathoz. Ez a külső zavarokat tekintve sem valósítható meg tökéletesen; a belső állapotot tekintve pedig csak a halál lehetne ilyen, hiszen már tudod, hogy ingerek nélkül is tartozik a nyugalmi állapothoz egy belső potenciál.

A teljesíthetetlen feltételekkel szembesülvén szokott jönni az ötlet, hogy akkor találjunk ki olyan módszert, ami nem küszöböli ki a zavarokat, sőt, a vizsgálat szándékosan zavart, vagyis zajos környezetet tételez föl. Szép nevet is kapott a módszer: szignáldetekciónak hívják.

Zavart helyzet pl., amikor gyenge ingereket zajos háttér mellett kell észlelnünk (például a mobilteló csengetését bömbölő zenehallgatás közben), illetve amikor ilyen helyzetben ismételt, sorozatos ítéleteket kell hoznunk. Ebben az esetben az inger megjelenésének megítélése fokozott mértékben igényel tudatosságot (figyelmet, mérlegelést, döntést). A szignáldetekció haszna éppen az, hogy az ingerek érzékelésének feldolgozási mechanizmusán belül szétválasztja az érzékenységgel kapcsolatos, illetve az ezektől független, tudatos tényezőket. Gyenge ingerek észlelésének feladata tehát döntést igényel, nem pusztán egy beszámolót arról, hogy az inger átlépett-e egy érzékleti határt.

Két tényező befolyásolja a meghozandó döntést. Az egyik a személy érzékenysége az ingerre, vagyis az, hogy mennyire hallja a halk hangot. A másik tényező a személy döntési kritériuma, azaz az, hogy mennyire hajlamos „igen”-nel válaszolni. A személy érzékenységéröl azt feltételezzük, hogy az inger erőssége befolyásolja, kritériumáról pedig azt, hogy elvárásai és motívumai vannak rá hatással. A személy által alkalmazott kritérium különösen akkor alacsony, ha elvárja az ingert

A szignáldetekciós elmélet jól leírja a hagyományos küszöbjelenségeket is.

Az a kérdés hát, hogy zajos átviteli csatornában hogyan lehet optimalizálni a jelek átvitelét. A zaj általában valamilyen átlagos szint körül ingadozik, és hozzáadódik a jelhez.

A vételi oldalon az eredmény a jel és a zaj statisztikus összegeként jelentkezik. Ha a gondolatmenetet az ember észlelő rendszerére alkalmazzuk, a zaj az idegrendszer állandó aktivitásából eredő háttér. A vevőnek, vagyis a hallórendszernek be kell állítani egy kritikus szintet, amely felett a jel meglétéről dönt.

Amikor a zaj szokatlanul alacsony, hiába van jel, ha jel kicsi, mert akkor a jel és a zaj összege még mindig kisebb, mint a kritikus, észlelhető érték. A döntés tévesen a jel kihagyása lesz. Ha a zaj szokatlanul magas, önmagában is elérheti a kritikus szintet, de ekkor a hibázások másik típusa, a téves riasztás jön létre. A találat és a helyes elutasítás a helyes válaszok két típusa.

Ha a kritérium szintje csökken, a találati és a téves riasztási arány is megnő. A rendszer akkor válik a legérzékenyebbé, ha azonos intenzitású jel nagyobb változást idéz elő benne.

Amikor a rendszer érzékenyebbé válik, javul a jel és a zaj aránya, a jel-zaj viszony. A jel jobban kiemelkedik a zajból, megnő a találatok aránya, a téves riasztások aránya viszont nem. A szignáldetekciós elmélet alapján lehetőség van arra, hogy a kritérium szintjét (B-vel vagy bétával jelöljük) és a rendszer érzékenységi szintjét ( D’ a jele) számszerűleg jelezzük akkor, ha megvannak a találati arány és téves riasztási arány adatai. Nem mindegy, hogy a figyelt ingereknél az érzékenység változik-e meg, vagy inkább a döntés kritérium szintje!

A szignáldetekció arra is jó, hogy kiválasszuk a kísérlethez legmegfelelőbb személyeket. Ha olyan emberrel végezzük a kísérletet, aki nagyon érzékelni akarja a különbséget, vagyis „lelkes”, akkor ugyan sok lesz a találat, de sok lesz a téves riasztás is.

Ennek ellentéte a „megfontolt”, aki csak akkor jelez, ha biztos a különbségben. Tehát kevés lesz a találat, viszont sok lesz a kihagyás.

A mi emberünk a „profi”, akinél sok a találat és a helyes riasztás, viszont kevés a kihagyás és a téves riasztás.

Amikor műszaki berendezéseket tesztelünk, profikra vágyunk. Ám ez nem elég. A szubjektív tesztek alapelve, hogy nem szabad „kevert” csoportot csinálni. Vagyis külön kell választani a tervező mérnököket, a hangtechnikusokat, a muzsikusokat, stb.

Laikusokkal viszont tilos kísérletezni. Ugyanis hiteles eredmények helyett marhaságok, sőt, mások megtévesztésére, szándékos becsapására alkalmas „eredmények” születhetnek. A közelmúltban éppen egy szignáldetekciós álteszt nagyon szigorú bírálatát olvastam a „rákgyógyító csodapirulák” hatásosságáról. Minden módszernek vannak korlátai, univerzálisan semmi sem használható.

Tudsz még követni? Akkor legközelebb még jobban belehúzunk.