Modelos psicofísicos aplicados na detecção de sinais impulsivos em refrigeradores domésticos

Psychophysical models applied to the detection of impulsive signals in domestic refrigerators

Silveira, H. A.
Vergara, E. F .M .
Lenzi, A.

Resumo

Fabricantes e desenvolvedores têm demonstrado crescente interesse na emissão de ruídos sonoros de produtos, principalmente em termos de qualidade sonora, que explora não somente a energia sonora irradiada pelo produto, como fornece diretrizes para prever o incômodo do consumidor causado por diferentes tipos de ruído. Nesse cenário, destacam-se ruídos transientes impulsivos em refrigeradores, que possuem elevada energia sonora distribuída em um pequeno intervalo de tempo. Este trabalho teve como objetivo analisar a detecção de sinais impulsivos de refrigeradores utilizando diferentes métodos psicofísicos. Para isso, foi utilizada uma amostra composta de 379 pessoas, e a detecção ocorreu por meio da diferença do limiar observável (DLO) para a intensidade dos sinais impulsivos e a intensidade de sinais estacionários, utilizados como sinais mascaradores. A DLO foi estimada por dois modelos psicofísicos: o Método de Escada (Up-Down Staircase (SC)) e o Método de Estimativa por Rastreamento Sequancial (Parameter Estimation by Sequential Testing (PEST)). Assim, foi possível comparar as proeminências de amplitude dos sinais impulsivos obtidos pelos métodos e entre as diferentes configurações. Os resultados mostraram que os indivíduos são mais sensíveis a sinais com frequências mais altas, apresentando DLO menor para todos os modelos. Além disso, o método PEST, que apresenta incremento variável, foi o mais intuitivo para os sujeitos, pois houve menor ocorrência de outliers e dispersão de dados.

Palavras-chaves:
sinais impulsivos
,
métodos psicofísicos
,
diferença do limiar observável.

Abstract

Manufacturers and developers have shown growing interest in the emission of sound noise from products, mainly
in terms of sound quality, which explores not only the sound energy radiated by the product, but also provides uidelines to predict consumer annoyance caused by different types of noise. In this scenario, impulsive transient noises in refrigerators stand out, which have high sound energy distributed in a small time interval. This work aimed to analyze the detection of impulsive signals from refrigerators using different psychophysical methods. For
this, a sample composed of 379 people was used, and the detection occurred through the just-noticeable difference
(JND) for the intensity of impulsive signals and the intensity of stationary signals, used as masking signals. The JND was estimated by two psychophysical models: Up-Down Staircase Method (SC) and Parameter Estimation by
Sequential Testing (PEST). Thus, it was possible to compare the amplitude prominences of the impulsive signals
obtained by the methods and between the different configurations. The results showed that individuals are more
sensitive to signals with higher frequencies, presenting lower JND for all models. In addition, the PEST method,
which has a variable increment, was the most intuitive for the subjects, as there was a lower occurrence of outliers
and data dispersion.

Keywords:
impulsive signals
,
psychophysical methods
,
just-noticeable difference.

Referências

[1] Sottek, Roland e Genuit, Klaus. Models of signal processing in human hearing. 59(3):157–165. ISSN 1434-8411. doi: 10.1016/j.aeue.2005.03.016. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/arti cle/pii/S1434841105000701
[2] Sato, Shin-ichi; You, Jin e Jeon, Jin Yong. Sound quality characteristics of refrigerator noise in real living environments with relation to psychoacoustical and autocorrelation function parameters. 122(1):314–325. ISSN 0001-4966. doi: 10.1121/1.2739440. Disponível em: https://asa.scitation.org/doi/10.1121/1.2739 440
[3] Farell, Bart e Pelli, Denis G. Psychophysical methods, or how to measure a threshold, and why. Em Vision Research. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-852319-2. doi: 10.1093/acprof: oso/9780198523192.003.0005. Disponível em: https://oxford.universitypressscholarship.com/10.1 093/acprof:oso/9780198523192.001.0001/acprof- 9780198523192-chapter-5
[4] Rinderknecht, Mike D.; Ranzani, Raffaele; Popp,Werner L.; Lambercy, Olivier e Gassert, Roger. Algorithm for improving psychophysical threshold estimates by detecting sustained inattention in experiments using PEST. 80(6):1629–1645. ISSN 1943-393X. doi: 10.3758/s13414-018-1521-z. Disponível em: https://doi.org/10.3758/s13414-018-1521-z
[5] Peng, Z. Ellen; Waz, Sebastian; Buss, Emily; Shen, Yi; Richards, Virginia; Bharadwaj, Hari; Stecker, G. Christopher; Beim, Jordan A.; Bosen, Adam K.; Braza, Meredith D.; Diedesch, Anna C.; Dorey, Claire M.; Dykstra, Andrew R.; Gallun, Frederick J; Goldsworthy, Raymond L.; Gray, Lincoln; Hoover, Eric C.; Ihlefeld, Antje; Koelewijn, Thomas; Kopun, Judy G.; Mesik, Juraj; Shub, Daniel E. e Venezia, Jonathan H. FORUM: Remote testing for psychological and physiological acoustics. 151(5):3116–3128. ISSN 0001-4966. doi: 10.1121/10.0010422. Disponível em: https://asa.scitation.org/doi/10.1121/10.001 0422. Publisher: Acoustical Society of America.
[6] Windhorst, Uwe. Modern Techniques in Neuroscience Research. Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-540-64460-6.
[7] Willemsen, Andrew M e Rao, Mohan D. Characterization of sound quality of impulsive sounds using loudness based metric. 5:3397–3404.
[8] Hairston, W. David e Maldjian, Joseph A. An adaptive staircase procedure for the e-prime programming environment. 93(1):104–108. ISSN 0169-2607. doi: 10.1016/j.cmpb.2008.08.003. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0 16926070800206X
[9] Cornsweet, Tom N. The staircase-method in psychophysics. 75(3):485–491. ISSN 0002-9556. doi: 10.2307/1419876. Disponível em: https: //www.jstor.org/stable/1419876
[10] Johnson, Chris; Chauhan, B e Shapiro, Lionel. Properties of staircase procedures for estimating thresholds in automated perimetry. 33:2966–74.
[11] Bobb, Morgan R.; Van Heukelom, Paul G.; Faine, Brett A.; Ahmed, Azeemuddin; Messerly, Jeffrey T.; Bell, Gregory; Harland, Karisa K.; Simon, Christian e Mohr, Nicholas M. Telemedicine provides noninferior research informed consent for remote study enrollment: A randomized controlled trial. 23 (7):759–765. ISSN 1553-2712. doi: 10.1111/acem. 12966. Disponível em: https://onlinelibrary. wiley.com/doi/abs/10.1111/acem.12966. _eprint: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/acem.12966
[12] Kollmeier, Birger; Gilkey, Robert H. e Sieben, Ulrich K. Adaptive staircase techniques in psychoacoustics: A comparison of human data and a mathematical model. 83(5):1852–1862. ISSN 0001- 4966. doi: 10.1121/1.396521. Disponível em: http://asa.scitation.org/doi/10.1121/1.396521
[13] Ehrenstein, Walter H. e Ehrenstein, Addie. Psychophysical methods. Em Windhorst, Uwe e Johansson, Håkan, editores, Modern Techniques in Neuroscience Research, págs. 1211– 1241. Springer. ISBN 978-3-642-58552-4. doi: 10.1007/978.3.642.58552.4.43. Disponível em: https://doi.org/10.1007/978-3-642-58552-4_43
[14] Taylor, M. M. e Creelman, C. Douglas. PEST: Efficient estimates on probability functions. 41(4):782–787. ISSN 0001-4966. doi: 10.1121/1.1910407. Disponível em: https://asa.scitation.org/doi/abs/10.1121/1.19 10407. Publisher: Acoustical Society of America.
Publicado em:
01/09/2022