《人機(jī)工程學(xué)》課件第三章(二)

1、3.4 聽覺顯示利用聽覺信號傳遞信息的方式稱為聽覺顯示。通常使用的聽覺顯示器有鈴、喇叭、蜂鳴器等。在設(shè)計(jì)聽覺顯示時(shí)，人機(jī)工程學(xué)應(yīng)主要考慮以下3個(gè)因素：(1) 應(yīng)明確希望傳遞什么信息，以及它的用途或功能。此外，還應(yīng)了解它與其他顯示形式相比較的相對優(yōu)點(diǎn)、不同聽覺顯示形式的性能等。這樣才能確信自己選擇了正確的顯示類型。(2) 要搞清聽覺顯示所處環(huán)境的噪音強(qiáng)度與波譜構(gòu)成。為保證聽覺信號的可察覺性，其強(qiáng)度與頻率必須與周圍的噪音有明顯區(qū)別。 (3) 人的因素。必須保證由顯示器發(fā)出的聽覺頻率在人的聽覺范圍內(nèi)。任何給定聽覺顯示的有效性受制于它所處的總的環(huán)境。信號的大小和它們的編碼應(yīng)該盡量利用與使用者之間的自然

2、關(guān)系。理想的聽覺信號能“解釋”所要求的反應(yīng)，以便擴(kuò)大其兼容性。3.4 聽覺顯示 3.4 聽覺顯示3.4.1 音調(diào)信號和聲音報(bào)警利用示警信號（聲音）來傳達(dá)信息。 特點(diǎn)：可快速有效的傳遞簡單和短促的信息，反應(yīng)快、方向不受限制?？捎糜冢?聽者需要立刻做出反應(yīng)噪音條件不適合語音信號語音信號會干擾其他人或屏蔽其他信息應(yīng)用：蜂鳴器、鈴、角笛和汽笛、警報(bào)器等。 3.4 聽覺顯示3.4.1 音調(diào)信號和聲音報(bào)警設(shè)計(jì)原理：在有背景噪聲的場合，報(bào)警信號比噪音大10-50dB。在0.5秒內(nèi)引起注意，在聽者做出響應(yīng)后才消除。使用斷續(xù)的或音調(diào)有高低變化的聲音信號，更能引起人的注意。最好組成視、聽雙重報(bào)警信號。音響信號傳播

3、距離遠(yuǎn)和穿越障礙物時(shí)，應(yīng)加大聲波強(qiáng)度，使用較低的頻率。注意音響裝置的多少，避免各信號間的相互干擾。 3.4 聽覺顯示3.4.2 言語傳示裝置 用語言在人與機(jī)器之間傳遞信息，使其具有一定 的表達(dá)能力。 特點(diǎn)：可以更為細(xì)致、明確地指導(dǎo)操作者的各種操作行為。 可用于 對信息的靈活性要求高 。一個(gè)簡單的信號難以充分表達(dá)詳細(xì)含義。收聽者未曾培訓(xùn)。 3.4 聽覺顯示3.4.2 言語傳示裝置應(yīng)用：無線電廣播、電視、電話、報(bào)話機(jī)和對話器及其它錄音、放音的電聲裝置。 其形式： 預(yù)先錄音 電話答錄機(jī)語音數(shù)字化 合成語音 電子詞典 3.4 聽覺顯示3.4.2 言語傳示裝置設(shè)計(jì)注意： 語言清晰度，語言的強(qiáng)度，見圖3-

4、12 3.4 聽覺顯示3.4.2 言語傳示裝置一些新的研究結(jié)論：肯定、否定男聲、女聲語音輸出 當(dāng)顯示復(fù)雜的信息而又不宜選用語言信號時(shí)，可考慮采用分段發(fā)出信號的方式。 首先應(yīng)該發(fā)出能吸引人的注意力并能大致讓人區(qū)分其類別的信號， 緊接著再發(fā)出指定的特征信號。 該信號能使人辨別先發(fā)出的信號所指定的大體分類中的明確意義。聽覺信號應(yīng)易于與同時(shí)發(fā)出的其他聲音(如機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音、嘈雜的背景聲等)相區(qū)別。 除非必要，在一種訊號中不要同時(shí)提供較多 的信息。當(dāng)給予收聽對象的信號較多時(shí)應(yīng)避免讓他聽見部分信號。 此外，同樣的聽覺信號無論何時(shí)都應(yīng)該表達(dá)或傳遞相同的信息。 3.4 聽覺顯示報(bào)警信號則應(yīng)該形成自己獨(dú)特的格調(diào)

5、，以與其他信號相區(qū)別，并綜合運(yùn)用下列原則：1) 使用高強(qiáng)度的特發(fā)音響以及可變頻率的聲音要比穩(wěn)定不變的聲音更易引起警覺。2) 聲音不應(yīng)分散收聽對象的注意力或驚嚇收聽對象。3) 引起警覺的時(shí)間不到1秒，因此，聲音應(yīng)盡快地轉(zhuǎn)換成明確的信息。任何后續(xù)信號也必須轉(zhuǎn)換為其他信息，并在2秒后才表現(xiàn)出來。4) 如果使用了不同的警報(bào)信號，那么，相互間必須能夠明顯區(qū)分。5) 警報(bào)信號既不應(yīng)遮掩其他重要信號，也不能為其他信號所遮蔽。6) 要避免能引起疼覺或造成損傷的強(qiáng)度，當(dāng)不得不使用高強(qiáng)度的音響時(shí)，應(yīng)避免使信號頻率范圍過于集中。要使用低頻，不使用高頻，并使信號保持短促。音調(diào)信號可以被用在以下任何一種狀態(tài)。l 聽者需

6、要立刻作出反應(yīng)時(shí)。l 聽者必須改變隨后而來的語音信息時(shí)。l 噪聲條件不適合語言信號時(shí)。l 語言信號會干擾其他人或屏蔽其它信息時(shí)。語音信息還經(jīng)常被用于以下一些情況：l對信息的靈活性要求高的場合。（例如：可能的信息語句相當(dāng)長）l一個(gè)簡單的代號可能難于充分表達(dá)信息詳細(xì)含義的場合。l收聽者未曾培訓(xùn)的場合。消費(fèi)和商業(yè)產(chǎn)品上音頻警示器的典型用途： 產(chǎn)品 典型信號 汽車 開門 座位上的保險(xiǎn)帶未綁好 雷達(dá)超速測定 語音信息 計(jì)算機(jī) 條件錯(cuò)誤 語音信息 打印機(jī) 紙張用完 數(shù)字手表 新計(jì)時(shí)開始 電話 線路忙 語音信息 電話答話機(jī) 語音信息倒計(jì)時(shí)器 計(jì)時(shí)到辦公復(fù)印機(jī) 卡紙 語音信息即拍即取照相機(jī) 語音信息6.2.1

7、音調(diào)信號和聲音報(bào)警 音調(diào)信號經(jīng)常被用來傳達(dá)警報(bào)。這些信號必須足夠響以便能測聽到，但是也不能太響。6.2.1音調(diào)信號和聲音報(bào)警針對各種用途所建議的典型音頻警示器 用途 音頻警示器的類型 音調(diào)信號 講話 表示狀態(tài) 功能識別 命令 傳達(dá)報(bào)警 顯示質(zhì)量信息 顯示數(shù)量信息 通常建議所有的報(bào)警信號至少必須比預(yù)計(jì)的環(huán)境躁聲大10到15db。對于大多數(shù)的應(yīng)用場合，這些聲音必須在0.5秒之內(nèi)引起聽者的注意，并且要在聽者作出適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)之后才會消除。聲音報(bào)警的頻率一般在250Hz到2500Hz之間。在這個(gè)范圍之內(nèi)，連續(xù)和間隙的音調(diào)信號頻率都必須限制在400Hz到1500Hz之間。對于發(fā)顫和忽大忽小的音調(diào)信號，其頻率

8、可以更小些（在500Hz到100Hz之間）。值得注意的是除了通常推薦的聲音報(bào)警器以外的兩個(gè)報(bào)警器是蜂鳴器和喇叭，蜂鳴器的頻率可以低到150Hz，而喇叭的頻率可以高到4000Hz。 音調(diào)信號的不同效果可以通過各種方式提高。最明顯的方法是提高它的強(qiáng)度。另一種方法是調(diào)節(jié)固定周期的嘟嘟聲的大小和定期地改變信號的頻率以使音調(diào)的上升和下降按每秒1到3次的頻率變化。 最新的一些研究已經(jīng)注意到了復(fù)雜的發(fā)聲方法的某些特性能夠使其滿足聲音報(bào)警的要求（例如：與對緊急事態(tài)的感覺器相聯(lián)系）。這些實(shí)驗(yàn)的發(fā)聲方法包括利用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生脈沖和爆發(fā)聲音。這些研究 的結(jié)果有如下：l緊急事態(tài)用高頻率和一定程度不和諧的信號會表現(xiàn)得更有效.。l如果脈沖周期小于10毫秒，