第二章 文獻探討
2.4 遮蔽效應
在人耳聽覺系統特性中，音量的強度大小通常會直接影響聽者在聆聽聲音訊 號的感受，所謂的音量是指聲波振幅的大小，當聲波的振幅越大時則聲音就越 強，反之亦然。然而人耳在不同頻率的聲音訊號與不同的環境中，對於聲音訊號 的敏感度也並非完全相同，在有背景雜訊的環境下，主要的聲音訊號會因為雜訊 的影響，而產生被遮蔽的現象(圖六)。
圖(六) 背景噪音相對於各頻率、各噪音量遮蔽現象
2.5 持續持續型持續持續型型注意力與警戒型注意力與警戒注意力與警戒 注意力與警戒 2.5.1 注意力注意力 注意力注意力
本實驗模擬美律生產線的檢測人員，觀察人在長時間作業下，聽覺注意力的 變化情況，並且探討若是聲音的間格時間不具規則性，是否會影響檢測人員對錯 誤音頻的警覺性。
所謂注意力是一種高度複合的概念，許多學者對於注意力所下的定義並不相 同，然而國內學者張宏亮(1998)將注意力歸納為下列幾個重點：
1. 注意力是一種意識的準備狀態，當意識透過注意力接收到刺激，而下意 識進行的準備工作，具有警覺、意識清晰、準備反應及反應特性。
2. 注意力具有選擇性，每個人都會隨著目的不同，而選擇接收與其有關的 刺激。
人的資訊處理過程分三個階段(郭明堂，2004)：
1. 知覺階段，這階段是屬於資訊的獲得與判別。 者難以回憶。（Mark S.Sanders and ErmestJ.McCormick，1998，人因工程－工程與 設計之人性因素＜上冊＞）此話正好印證了「人是主動去詮釋外來訊息的系統」 才會出現而要求採取的行動的關鍵刺激（既信號)（Parasuraman, Warm, and Dember, 1987）。
偵檢速率與偵檢準確性二者皆隨作業時間之流轉而衰退。
圖(七) 警戒遞減
典型的警戒遞減，顯示偵檢一個信號之機率係進入作業時間的長久度之函 數。此函數之方程式（Giambra and Quilter，1987）為：
預測機率=
A‧e
-T1‧t+A/(1+ e
-T2‧t)
式中，
A = 0.6419；
T1 = 0.05319；
T2 = 0.04633；
t = 進入作業時間以分鐘計
第三章
水準：250Hz、500Hz、750Hz、1000Hz；45 dB、60 dB。
步驟：
1. 製造一安靜環境，環境音量約為 45dB。
為確保實驗不受其他外部因素的干擾，小組成員須努力去保持良好實驗環 境，例如：盡量不要有人聲或走動等聲音干擾。
2. 受測者使用聽力測定器測定聲音強度的恰辨差。受測者戴上耳機，測量 頻率在 250Hz、500Hz、750Hz、1000Hz 的聲音強度恰辨差。
圖(八) 聽力測定器
3. 利用音壓轉鈕調整聲音強度，並按下發聲按鍵，而受測者必須去確認自 己是否有聽到聲音(圖)。
受測者調整聲音強度的方式可自行選擇遞增或遞減。從低分貝的聲音遞增至 受測者聽見為止，或透過遞減直到受測者聽不見聲音，以檢視受測者能聽到的聲 音強度區間。
圖(九) 使用聽力測定器之情形
由於聽力測定器所放出聲音只能選擇一耳(圖十)，為避免誤差，實驗前需先 協議好，最後選擇固定於左耳來進行測量。
圖(十) 選擇左耳
4. 在實驗之教室營造白噪音(圖十一)，並利用音壓計量測確保環境噪音為
60dB(圖十二)。
圖(十一) 利用教室擴音器材營造白噪音
圖(十二) 用音壓計測量環境音壓
由於受實驗室音源距離遠近的限制，受測者實驗環境必須處於 60 dB 下，故
受測者實驗時所坐的位置必須固定。
再利用 GoldWave 調整音檔音量(圖十四)至各頻率的聲音強度恰辨差。
由於音檔音量會受到程式影響(圖十五)，因此在調整音檔音量時須以程式 跑出來的聲音為基準。
圖(十四) 音檔音量設置
圖(十五) 程式畫面
獨立變數：設定的聲音頻率，與標準音的差值。
相依變數：對聲音頻率的恰辨差，單位：赫茲(Hz)
因子：聲音頻率(4)，與標準音的差值（20）
水準：220Hz、440Hz、880Hz、1000Hz；△0－△20
1. 受測者自行操作，測量頻率恰辨差(圖十六)。在環境噪音 60dB 下，
受測者會聽到中間格兩秒的兩個聲音，判別兩聲音是否有差別。
圖(十六) 受測者自行測量恰辨差
2. 為避免受測者在自行測定中有高估傾向，施測者需再依受測者自
行測量之恰辨差數值，再進行一次測定與確認(圖十七)。為維持環
境音量，測定時受測者須以手勢告知施測者是否能分辨，其中 1
表示能分辨，0 則不能。
圖(十七) 施測者再次進行測定
3. 將受測者自行測量之恰辨差數值與施測者測得知數值相互比對，
做出每位受測者的恰辨差值。
3.3 3.3 3.3
3.3 不同間隔時間與聽力警戒實驗 不同間隔時間與聽力警戒實驗 不同間隔時間與聽力警戒實驗 不同間隔時間與聽力警戒實驗
實驗模擬生產線上的檢測人員長時間作業的情形。一次實驗時間至多 持續五十分鐘。兩聲音之間隔時間為一隨機範圍(包括 1-4 秒、1-7 秒與 1-9 秒)，僅有一水準是固定 2 秒的間隔時間。
獨立變數：聽到的音訊種類、聲音的間隔時間、長時間的測驗時間。
相依變數：正確率(%)；反應時間，單位：秒。
因子：音訊種類(４)；間隔時間(４)；測驗時間(10)。
水準：受測者的頻率恰辨差、恰辨差之 1 至 3 倍倍頻；2~2、１-４、
１-７、１-９單位為秒；4、8、12、16、20、24、28、32、36、40，單位為 分鐘。
步驟：
1. 在實驗之教室營造白噪音，並利用音壓計量測確保環境噪音為 60dB，
環境必須保持安靜，以防受測者受到其他聲音的干擾。
2. 實驗開始前先讓受測者進行約五到十分鐘的訓練，訓練目的為使受測者 熟悉 880Hz 的目標聲音，並提示受測者可能出現的錯誤音。而錯誤音設 定為該受測者之頻率恰辨差，以及其恰辨差 1 至 3 倍的倍頻。
3. 執行加入空白時間之程式(圖十八)，受測者手指必須放置在數字鍵 1 與 數字鍵 2，當聲音出現為目標音時按數字鍵 1，聲音為非目標音時按數 字鍵 2。出現漏失的情況，不得補按。實驗時間約為 50 分鐘，若有超 過則刪除尾端數據，因數據會受到外因干擾(學校鐘聲)，導致數據不準 確。
圖(十八) 利用程式測定情況
第四章 第四章 第四章
第四章、 、 、 、 數據分析 數據分析 數據分析 數據分析
4.1 敘述統計敘述統計 敘述統計敘述統計
本實驗的敘述分析分兩個部分來討論，分別為受測者回答的反應時間與正確 率。
4.1.1 反應時間部分反應時間部分反應時間部分反應時間部分
圖(十九) 目標音平均反應時間
圖(二十) 錯誤音平均反應時間
圖(二十一) 整體音(包含目標音與錯誤音)平均反應時間
加入隨機間隔時間種類這個因素後，將音頻種類分成目標音(圖十九)與錯誤 音(圖二十)，然後再將兩者合併(圖二十一)，來分析受測者的平均反應時間。發 現音頻種類並不影響平均反應時間，三張圖的平均反應時間線條分布都差不多，
且非常密集，另外在隨機間隔時間 1-4 秒下，不管是哪一種音頻種類，受測者的 平均反應時間都比較低。
圖(二十二) 整體與目標音與錯誤音反應時間平均互相比較
本實驗針對音頻種類及測驗時間長短來檢視對受測者平均反應時間的影響，從圖 (十九)、圖(二十)當中可以看出音頻種類對反應時間的影響不大，但為了分析出 其中的差別，故 Y 軸取 0.8~1 秒為區間，發現錯誤反應的時間平均整體略高於目 標音。
圖(二十三) 整體音反應時間標準差
圖(二十四) 對目標音反應時間標準差
圖(二十五) 對錯誤音反應時間標準差
利用間隔時間種類及測驗時間，來分析受測者反應時間標準差(圖二十三、
圖二十四、圖二十五)，發現對整體音及目標音來說，隨機間隔時間 2~2 秒、1-4 秒下較穩定，標準差變動小，1-7 秒、1-9 秒則比較不穩定，標準差變動大；但對 錯誤音來說，不管是哪種隨機間隔時間，反應時間都呈現較不穩定狀態，標準差 變動大。
由於上圖所呈現數據變化率太大，本組對其進行「指數平滑法」後再次進行 分析。
圖(二十六) 整體反應標準差(平滑法後)
圖(二十七) 目標音反應標準差(平滑法後)
圖(二十八) 錯誤音反應標準差(平滑法後)
圖(二十六)、圖(二十七)、圖(二十八)為指數平滑法後的數據分析圖，從三張 圖可以看出來，在隨機間隔時間為 1-4 秒、1-7 秒、1-9 秒下，其反應標準差都有 些微上升的趨勢，反應時間不穩定，雖說幅度不高，但如果能加長實驗時間，推 定應能看出其更多的上升的趨勢。
而隨機間隔時間 1-4 秒下，不管是哪種音頻種類，其反應時間標準差都比較 低，相對反應時間較穩定。
4.1.2 正確率部分正確率部分正確率部分正確率部分
圖(二十九) 音頻種類對正確率的影響
圖(二十九)，在音頻種類及測驗時間的分析上，音頻種類為錯誤音的正確率 較低，而目標音的正確率則較高。
圖(二十九) 目標音正確率
圖(三十) 錯誤音正確率
本組進行隨機間隔時間及音頻種類的分析，兩圖比較也可以發現，受測者在 判斷音頻種類是否為錯誤音時，正確率較低，且不穩定；而在目標音時，正確率 較高，較不受間隔時間影響，正確率都穩定的偏高。
在錯誤音時，比起 2~2 秒的固定間隔時間，加入隨機間隔時間此不穩定因子 會使正確率降低。
圖(三十一) 不同音訊種類對正確率影響
就音頻種類方面進行更詳細分析(圖三十一)，其中分為目標音、△1 型錯誤 音、△2 型錯誤音、△3 型錯誤音。△1 型錯誤音的正確率明顯較其他音頻種類 低。
圖(三十二) 將 Y 軸間距縮小的不同音訊種類對正確率影響
將圖(三十一)間距縮小到 50%~100%(圖三十二)，可以較明顯看出三種錯誤 音的正確率有稍微逐漸下降的趨勢。
圖(三十三) 間隔時間對△1 型錯誤音正確率影響
圖(三十四) 間隔時間對△2 型錯誤音正確率影響
圖(三十五) 間隔時間對△3 型錯誤音正確率影響
依音頻種類分別為△1、△2、△3 三張圖個別分析，檢視四種隨機間隔時間 在測驗時間上的變化。從這三張圖也能發現△1 型錯誤音下，正確率都較△2、
△3 型低，然而受測者在△3 型錯誤音正確率較穩定，較不受到間隔時間影響。
在△1 型錯誤音下，間隔時間影響正確率極大，不管加入哪種隨機間隔時間，
正確率都下降了。而綜觀三張圖會發現不論是哪種音訊種類，在加入隨機間隔時 間後正確率都有下降的趨勢。
在隨機間隔時間為 2~2 秒下，對不管任何一種音頻種類，正確率都比較能維 持，而加入隨機間隔時間後，卻都使正確率變動較大。
4.2 推論統計推論統計 推論統計推論統計
表(二)正確率的恰辨差閾值
來源 型 III 平方和 df 平均平方和 F 顯著性
音頻種類 假設為球形 17.836 3 5.945 11.692 .000
Greenhouse-Geisser 17.836 1.130 15.779 11.692 .008
Huynh-Feldt 17.836 1.200 14.864 11.692 .007
下限 17.836 1.000 17.836 11.692 .011
誤差 (音頻種類) 假設為球形 10.678 21 .508
Greenhouse-Geisser 10.678 7.913 1.349
Huynh-Feldt 10.678 8.399 1.271
Greenhouse-Geisser 1.426 17.416 .082
Huynh-Feldt 1.426 21.000 .068
Greenhouse-Geisser 5.780 26.055 .222
Huynh-Feldt 5.780 59.320 .097
下限 5.780 7.000 .826
由表(二)，受試者內效應項的檢定，四種音頻種類的顯著性 F(3,21)=11.692，
P<α=0.05，因此有顯著差異，換言之，音頻種類對正確率有明顯的影響。
四種間隔時間種類的顯著性 F(3,21)=5.216，P<α=0.05，存在有顯著差異，因 此間隔時間種類對正確率有明顯影響。
十個測驗時間 F(9,63)=0.852，P>α=0.05，測驗時間沒有顯著差異。
經過以上推測，我們將拒絕H0。
表(四) 反應時間的成對比較
隔時間2~2的水準拿掉，僅探討間隔時間出現為隨機的情形下，1-4秒是比較能影 響反應時間的。
圖(三十六)間隔時間的正確率
由圖(三十六)很明顯看出一倍恰辨差的正確率偏低。且一倍恰辨差，在間隔 時間 2~2、1-4、1-7 與 1-9 的正確率有明顯的下降趨勢。而兩倍恰辨差與三倍恰 辨差在間隔間 1-4 比在 1-7 與 1-9 的正確率較低。
4.2.2 反應時間反應時間反應時間反應時間的分析的分析的分析的分析 假設：
H0:µ1=µ2=µ3=µ4=µ5=µ6=µ7=µ8
H1:µ1，µ2，µ3，µ4，µ5，µ6，µ7，µ8不全相等
其中：µ1：正確音在間隔時間 2~2 時的平均反應時間；
µ2：正確音在間隔時間 1-4 時的平均反應時間；
µ3：正確音在間隔時間 1-7 時的平均反應時間；
µ4：正確音在間隔時間 1-9 時的平均反應時間；
µ5：錯誤音在間隔時間 2~2 時的平均反應時間；
µ6：錯誤音在間隔時間 1-4 時的平均反應時間；
µ7：錯誤音在間隔時間 1-7 時的平均反應時間；
µ8：錯誤音在間隔時間 1-9 時的平均反應時間。
表(六)反應時間的恰辨差閾值
Greenhouse-Geisser .408 7.000 .058
Huynh-Feldt .408 7.000 .058
下限 .408 7.000 .058
間隔時間 假設為球形 1.592 3 .531 7.849 .001
Greenhouse-Geisser 1.592 1.496 1.064 7.849 .012 Huynh-Feldt 1.592 1.811 .879 7.849 .007
下限 1.592 1.000 1.592 7.849 .026
誤差 (間
隔時間)
假設為球形 1.420 21 .068
Greenhouse-Geisser 1.420 10.473 .136
Huynh-Feldt 1.420 12.679 .112
Greenhouse-Geisser .374 25.446 .015
Huynh-Feldt .374 56.338 .007
下限 .374 7.000 .053
由表(六)可知音頻種類F(1,7)=2.655，P >α=0.05，所以無顯著差異。
間隔時間種類F(3,21)=7.849，P <α=0.05，因為有顯著性，故將之進一步做成
間隔時間種類F(3,21)=7.849，P <α=0.05，因為有顯著性，故將之進一步做成