studies on topotaxy and polymorphism in antimony oxides

Abstract

R e s i i l t s o ± ' t h e t u e o r y o f s i i ^ n a l a e t e c t a b i l i t y , d e v e l o p e d i n c o n n e c t i o n v ; i t h d e t e c t i o n o f r a a a r s i g n a l s n a v e f o u n d i n c r e a s i n g a p p l i c a t i o n t o e x p e r i m e n t s i n p s y c h o p h y s i c s d u r i n g t h e p a s t 2 5 y e a r s . T h e p r e s e n t i n v e s t i g a t i o n f o l l o w s t h i s a p p r o a c h t o a n a l y z e t h e a u d i t o r y p e r f o r m a n c e o f a h u m a n o b s e r v e r e n g a g e d i n t h e t a s k o f d e t e c t i n g a s i n u s o i d a l s i g n a l i n a n o i s e b a c k g r o u n d . R e l e v a n t d a t a . t o e v a l u a t e t h e p e r f o r m a n c e o f t h e a u d i t o r y s y s t e m , n a m e l y t h e p r o b a b i l i t y o f s i g n a l d e t e c t i o n a s a f u n c t i o n o f t h e s i g n a l - t o - n o i s e r a t i o , v / e r e c o l l e c t e d f r o m p s y c h o p h y s i c a l e x p e r i m e n t s e m p l c j ? ’ - i n g t h e f o u r - a l t e r n a t i v e f o r c e d - c h o i c e . t g ^ t . A n a l y s i s o f t h e d a t a w a s m a d e w i t h r e f e r e n c e t o o n e o f / l a e a l m o d e l s - t h e e n e r g y d e t e c t o r m o d e l . A s u m m a r y o f t h e c o n t e n t s o f t h e t h e s i s o n t i i e s e i n v e s t i g a t i o n s i s g i v e n b e l o w . A g e n e r a l i n t r o d u c t i o n t o t h e d e t e c t i o n t h e o r y a p p r o a c h t o p s y c h o p h y s i c s i s g i v e n i n C h a p t e r 1 . A n a p p a r a t u s b u i l t u p o f s o l i d - s t a t e e l e c t r o n i c c i r c u i t s t o p e r f o r m t h e f o r c e d - c h o i c e t e s t s i s d e s c r i b e d i n C h a p t e r 2 . T h e e x p e r i m e n t a l p r o c e d u r e e m p l o y e d , t h e m e a s u r e m e n t t e c h n i q u e s a n d a n e s t i m a t e o f t h e a c c u r a c y o f m e a s u r e m e n t s a r e a l s o i n c l u d e d . C h a p t e r 3 c o n t a i n s a u e s c r i p t i o n o f o n e s e t o f e x p e r i m e n t s a i m e d a t d e t e r m i n i n g t h e a u d i t o r y f i l t e r b a n d w i d t h . T h e e x p e r i m e n t s e m p l o y e d a n e w t e c h n i q u e a p p r o p r i a t e f o r s h o r t d u r a t i o n s i g n a l s . T h e r e s u l t s o f t n e e x p e r i h i e n t s u p p o r t t h e a s s u m p t i o n o f " ^ a r e c t a n g u l a r f i l t e r a n d s u g g e s t v a l u e s o f f i l t e r b a n d w i d t h o f t h e o r d e r o f 1 0 0 H z f o r s i g n a l f r e q u e n c y i n t h e r e g i o n o f 1000 ^ s e c o n a s e t o f e x p e r i m e n t s ^ C h a p t e r 4 ) i n v e s t i t ^ a t e d t n e r e l a t i o n b e t w e e n t n e s i o H a l - t o - n o i s e r a t i o r e q u i r e d t o g i v e a a e t e c t i o n p r o b a b i l i t y p^. = 0 . 5 a n d t h e s i g n a l a u r a - t i o n . i , . s u b - o p t i m u m i n t e g r a t o r h a s ' b e e n p r o p o s e d t o a c c o u n t f o r t h e r e l a t i o n o b t a i n e d i n t h e e x p e r i m e n t s . A m e t h o d o f d e t e r m i n i n g t h e w e i g h t i n g f u n c t i o n f o r s u c h a n i n t e g r a t o r o n t h e b a s i s o f t h e e x p e r i m e n t a l r e s u l t s h a s a l s o b e e n d i s c u s s e d . C h a p t e r 5 p r e s e n t s a n a c c o u n t o f t h e e x p e r i m e n t s p e r f o r m e d t o d e t e r m i n e t h e ‘ ^ i n t e r n a l n o i s e " o f t h e a u d i t o r y s y s t e m , w h i c h i s o f t e n s u g g e s t e d a s a m o d i f i c a t i o n t o t h e b a s i c e n e r g y d e t e c t o r m o d e l t o e x p l a i n t h e h i g h e r t h r e s n o l d A p a p e r b a s e d o n t h i s i s u n d e r p u b l i c a t i o n i n t h e J o u r n a l o f t h e A c o u s t i c a l S o c i e t y o f A m e r i c a . s i g n a l - t o - » l a o i s e r a t i o s o b s e r v e d i n t h e e x p e r i m e n t s . T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e i n t e r n a l n o i s e i s t o o l o v / t o a c c o u n t f o r t h e d e p a r t u r e s i n t h e t h r e s h o l d . T h e s e c o n d p a r t o f t h i s c h a p t e r d i s c u s s e s a m o d i f i e d d e c i s i o n r u l e , w h i c h g i v e s r i s e t o p s y c h o m e t r i c f u n c t i o n s v / i t h h i g h e r s l o p e . S u c h a s u b - o p t i m u r a d e c i s i o n r u l e m a y a c c o u n t , a t l e a s t i n p a r t , f o r t h e h i g h e r s l o p e s o f e x p e r i m e n t a l p s y c h o m e t r i c f u n c t i o n s