2021年頭戴式耳機(jī)人因新項(xiàng)目工程學(xué)分析報(bào)告

1、頭戴式耳機(jī)人因工程學(xué)分析匯報(bào)專業(yè) 10工業(yè)工程姓名 : 陳玉輝學(xué)號(hào) : 20X 目錄 TOC o 1-5 h z TOC o 1-3 h z u 頭戴式耳機(jī)的人因工程學(xué)分析報(bào)告1摘要2引言2耳機(jī)的使用分析3使用傷害3使用注意事項(xiàng)3人耳的聽覺分析4人耳的生理構(gòu)造4人耳的聽覺頻率范圍4頭戴式耳機(jī)設(shè)計(jì)5頭戴式耳機(jī)的材料選擇5頭戴式耳機(jī)的頭箍5頭戴式耳機(jī)的耳罩6小結(jié) 6參考文獻(xiàn)7摘要在現(xiàn)在生活中，四處全部能夠看到耳機(jī)身影，在家中、在室外、包含多種英語聽力考試等等，全部少不了耳機(jī)。耳機(jī)是個(gè)人音響，它選擇自然是個(gè)人問題，任何一個(gè)人經(jīng)驗(yàn)全部是不能推而及廣。耳機(jī)用途、使用耳機(jī)時(shí)間和場所，自己好惡，耳機(jī)音質(zhì)全部

2、是選擇一副適合自己耳機(jī)時(shí)所要考慮。早期耳機(jī)沒有考慮到人體舒適性問題，設(shè)計(jì)多棱角分明，嚴(yán)重影響佩帶舒適性，所以很多好友全部對(duì)耳機(jī)不屑一顧。海綿加入改善了這種情況，在耳塞上套入海綿套，能夠有效地處理棱角對(duì)耳朵傷害，同時(shí)也增強(qiáng)了耳塞低頻表現(xiàn)。伴隨工藝改善，除了海綿以外，耳塞跟耳朵接觸面形態(tài)設(shè)計(jì)和材質(zhì)也在悄悄起著改變。本文就頭戴式耳機(jī)這一產(chǎn)品在人因工程學(xué)上應(yīng)用情況加以分析調(diào)研，并針對(duì)其在人因工程學(xué)上不足提出對(duì)應(yīng)改善意見。關(guān)鍵詞耳機(jī)舒適性 人因工程 應(yīng)用情況引言耳機(jī)通常被分為頭戴式、耳掛式、耳塞式三種類型（以下圖所表示），其中對(duì)耳朵傷害最小是頭戴式和耳塞式兩種。耳塞式耳機(jī)好處于于貼近耳道，這么能夠盡可能

3、隔絕外界噪音，使得環(huán)境噪音竟可能降低。不過，相對(duì)于耳塞式耳機(jī)，頭戴式耳機(jī)舒適度要好多。耳機(jī)舒適度是指佩戴耳機(jī)后沒有因?qū)Χ鋳A持或擠壓所造成疼痛或難受，并讓佩戴者感到舒適程度。耳機(jī)舒適度直接影響著佩戴者健康，這也是耳機(jī)設(shè)計(jì)中很關(guān)鍵一個(gè)步驟。本文就頭戴式耳機(jī)怎樣設(shè)計(jì)才能達(dá)成好舒適度，提升耳機(jī)性能，表現(xiàn)人性化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析研究，并利用人因工程學(xué)方法和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)現(xiàn)在多個(gè)主流耳機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)行對(duì)應(yīng)改善。耳機(jī)使用分析使用傷害我們常常見到晨練大家戴著耳塞型耳機(jī)在聽廣播，在校園內(nèi)也可見到學(xué)生邊走或邊騎車戴著耳機(jī)在聽音樂。在公共汽車上見到年輕人聽著搖滾樂聲音很大，甚至連鄰座全部能聽到聲音。這么長久地使用耳塞型耳機(jī)能造成

4、噪聲性聽力下降。中國科技人員經(jīng)過研究，對(duì)平均年紀(jì)在二十三歲左右受試者，天天使用耳塞型耳機(jī) 1 小時(shí)、 1 5小時(shí)和對(duì)照組相比，有顯著聽閾差異。她提醒使用耳塞型耳機(jī)可造成噪聲性聽力下降，尤其是在高頻區(qū) 4000 赫茲以上顯著大于低頻區(qū)。而使用耳塞型耳機(jī)時(shí)間越長，聽力損害越嚴(yán)重。也有學(xué)者報(bào)道，常在噪音環(huán)境中可引發(fā) 4000赫茲聽力首先下降。多年來，在部分戴耳機(jī)聽音樂青年人中聽力減退情況已越來越多。這是因?yàn)槿舜魃隙鷻C(jī)后，外耳道口即被耳機(jī)緊緊堵塞住。高音量音頻聲壓會(huì)直接進(jìn)入耳內(nèi)而損傷聽力，造成不可恢復(fù)聽力損害。長久用耳機(jī)聽音樂，聽覺就會(huì)出現(xiàn)疲憊、損傷，引發(fā)聽力減退，人體就會(huì)出現(xiàn)煩躁不安、頭暈、失眠、記

5、憶力減退、注意力不集中、思維反應(yīng)遲鈍、異常心理障礙等情況，對(duì)身體健康十分有害。使用注意事項(xiàng)由於耳機(jī)比通常外來噪音更貼近內(nèi)耳組織；用者全部得采取必需保護(hù)方法。研究表明，令人愉悅音樂造成聽力損害較輕，但長久接觸高分貝聲音，不管是音樂還是噪音，全部會(huì)造成聽力損傷。噪音能引發(fā)感覺神經(jīng)聽力損傷發(fā)生在內(nèi)耳，當(dāng)高能量聲波震湯耳蝸內(nèi)液體時(shí)，會(huì)過分刺激并引發(fā)細(xì)胞死亡。聽力損害是日積月累形成，假如長久接觸噪音，盡管每次時(shí)間很短，也會(huì)造成聽力下降。美國醫(yī)療協(xié)會(huì)雜志項(xiàng)於 1998 年公布一調(diào)查結(jié)果及中國山西醫(yī)科大學(xué)試驗(yàn)均顯示，在長久處於高噪音水平之下，對(duì)聽力有負(fù)面影響。若在街道上使用耳機(jī)時(shí)，除了因要調(diào)高音量，而造成聽

6、覺損害外，專注於聽音樂，很輕易令使用者對(duì)外圍聲音失去警覺性，增加了發(fā)生危險(xiǎn)機(jī)會(huì)。人耳聽覺分析人耳生理結(jié)構(gòu)在解剖學(xué)中，耳朵由外耳、中耳、內(nèi)耳三部分組成。具體結(jié)構(gòu)見上圖。我們知道聽覺產(chǎn)生就是聲音傳導(dǎo)過程。參與聲音傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)有外耳、中耳和內(nèi)耳 耳蝸。聲音傳入內(nèi)耳有兩條路徑一是空氣傳導(dǎo)，它過程是這么聲音經(jīng)過外耳廓搜集到 外耳道，而引發(fā)鼓膜振動(dòng)，隨之帶動(dòng) 錘骨運(yùn)動(dòng)，傳向 砧骨、 鐙骨，鐙骨底板振動(dòng)后將能量透過前庭窗傳給內(nèi)耳外淋巴，外淋巴流動(dòng)就象瓶子里水一樣晃來晃去，帶動(dòng)了其內(nèi)基底膜波動(dòng)。在這個(gè)過程中，耳廓作用就是搜集聲音，分辨聲音起源方向。人耳廓已經(jīng)退化了，不像其它動(dòng)物那樣大而靈活，能夠能動(dòng)來動(dòng)去，所以有

7、時(shí)候聽聲音需要手放在耳廓上或轉(zhuǎn)動(dòng)頭部來幫助。但外耳道卻能對(duì)聲音進(jìn)行增壓并保護(hù)耳深部結(jié)構(gòu)免受損傷。在聲音空氣傳導(dǎo)過程中，鼓膜和三塊 聽小骨組成聽骨鏈作用最大。因?yàn)楣哪橐粚颖”∧钗铮駝?dòng)頻率通常和聲波一致，最能感應(yīng)聲波振動(dòng)，而且能把聲波能量擴(kuò)大17倍。而聽小骨以最巧妙杠桿形式連接成 聽骨鏈，又把聲音能量提升了 3 倍。二是骨傳導(dǎo)，聲波能引發(fā) 顱骨振動(dòng)，把聲波能量直接傳到外淋巴產(chǎn)生聽覺。人耳聽覺頻率范圍對(duì)于含有正常聽力青少年來說（年紀(jì)在 1225 歲之間）能夠覺察到頻率范圍大約是1620XX0Hz 。而通常人最好聽聞?lì)l率范圍是2020XX0Hz ，可見人耳能聽聞?lì)l率比為=1 ： 1000,人到

8、25歲左右時(shí)，開始對(duì)15000Hz以上頻率靈敏度顯著降低，當(dāng)頻率高于 15000Hz 時(shí)，聽閾開始向下移動(dòng)，而且伴隨年紀(jì)增加，頻率感受上限逐年連續(xù)降低。不過對(duì)于 f1000Hz 低頻率范圍，聽覺靈敏度幾乎不受年紀(jì)影響（見下圖）。所以聽覺頻率響應(yīng)特征對(duì)聽覺傳示裝置設(shè)計(jì)是很關(guān)鍵。為了滿足人頻率需求，耳機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)使其能夠重放頻帶相當(dāng)寬，通常耳機(jī)為2020XX0Hz ，優(yōu)異已經(jīng)能夠達(dá)成5Hz-40000Hz。頭戴式耳機(jī)設(shè)計(jì)頭戴式耳機(jī)耳機(jī)外部部件關(guān)鍵有頭箍和耳罩，另外耳機(jī)所選擇材料也會(huì)影響耳機(jī)舒適度，下面我就從材料、頭箍和耳罩這三方面來分析頭戴式耳機(jī)人因工程學(xué)設(shè)計(jì)。頭戴式耳機(jī)材料選擇在耳塞材料選擇上，頭

9、戴式耳機(jī)通常含有塑料式和金屬式兩種。塑料材質(zhì)通常含有鄰苯二甲酸鹽，輕易使皮膚產(chǎn)生過敏癥狀；而金屬耳塞經(jīng)過氧化處理，關(guān)鍵成份是三氧化鋁水合物，同紅寶石成份基礎(chǔ)相同，對(duì)人體無不利影響。另外，從環(huán)境保護(hù)角度，塑膠耳塞不利于回收，通常處理方法是任其變質(zhì)；金屬加工品則能夠無限次回收循環(huán)使用，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。在耳塞套材料選擇上，通常是市場應(yīng)用材料有海綿、防滑塑膠和橡膠。其中防滑塑膠能夠使耳朵跟耳機(jī)之間愈加好貼合，而橡膠柔軟特征，除愈加舒適外還可深入預(yù)防聲音外露，達(dá)成愈加好聽音效果。另外海綿材質(zhì)耳塞套，能夠有效地處理棱角對(duì)耳朵傷害，同時(shí)也增強(qiáng)了耳塞低頻表現(xiàn)。這些全部是應(yīng)用人體對(duì)材質(zhì)感受而選擇。頭戴式耳機(jī)

10、頭箍頭箍是將耳機(jī)固定在頭部關(guān)鍵部件。我們佩戴耳機(jī)頭部和耳箍之間松緊程度和頭箍大小有很大關(guān)系。頭箍部件關(guān)鍵是起到一定支撐作用，用于降低耳機(jī)帶給耳朵重力，來增加耳朵舒適性。橫梁上也覆蓋著和耳罩材質(zhì)相仿厚厚墊子，能夠減輕頭箍對(duì)頭頂壓迫感，愈加有利和長時(shí)間佩戴。同時(shí)，在設(shè)計(jì)耳機(jī)時(shí)候也要注意到頭箍可調(diào)整性，在橫梁上加上一個(gè)可伸縮機(jī)構(gòu)，用來適應(yīng)不一樣人群需求，盡可能達(dá)成舒適最大化。頭戴式耳機(jī)耳罩耳罩部件關(guān)鍵是將聲音傳達(dá)給大腦，起到一個(gè)中介作用，耳罩內(nèi)輪廓設(shè)計(jì)不規(guī)則，和柔軟度加強(qiáng)，全部會(huì)增加耳朵佩戴舒適感。依據(jù)人耳外部形狀，耳罩通常被設(shè)計(jì)成兩種樣式，一個(gè)壓在耳朵上，叫壓耳式耳罩（以下圖左圖），這種耳罩在調(diào)整

11、頭帶長度時(shí)要注意頭帶短，對(duì)頭頂壓力大，耳罩對(duì)頭壓力就小，頭帶長時(shí)相反，三點(diǎn)壓力要取得平衡才是最舒適。另一個(gè)耳罩呈杯狀，圍繞著耳朵，叫繞耳式耳罩（以下圖右圖）。這兩種設(shè)全部是為了使其貼住耳廓而不至于滑落。另外在耳罩內(nèi)部通常填充海綿，使其盡可能柔軟，并在外面蒙上皮革或絨布，使人耳感覺舒適。而耳塞外部形狀、尺寸大小是依據(jù)人耳外耳道特征而設(shè)定，它能夠適合多數(shù)人佩戴使用。壓耳式耳罩 繞耳式耳罩小結(jié)經(jīng)過對(duì)頭戴式耳機(jī)這一產(chǎn)品進(jìn)行人因工程學(xué)上分析，讓我認(rèn)識(shí)到了人因工程在生活中幾大應(yīng)用。首先，人因工程為產(chǎn)品設(shè)計(jì)中考慮 “人原因 ”提供人體尺度參數(shù)。應(yīng)用多種學(xué)科研究方法，對(duì)人體結(jié)構(gòu)特征和肌能特征進(jìn)行研究，提供人體

12、各部分相關(guān)數(shù)據(jù)和人體各部分在活動(dòng)時(shí)相互關(guān)系和可及范圍等人體結(jié)構(gòu)特征參數(shù)，促進(jìn)產(chǎn)品更人性化，更舒適，更有益于人去使用。其次，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)中 “產(chǎn)品 ”功效合理性提供科學(xué)依據(jù)?，F(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，不考慮人機(jī)工程學(xué)需求，那將是設(shè)計(jì)活動(dòng)失敗。所以，怎樣處理 “產(chǎn)品 ”和人相關(guān)多種功效最優(yōu)化，發(fā)明出和人生理和心理肌能相協(xié)調(diào) “產(chǎn)品 ”，這將是當(dāng)今產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，在功效問題上新課題。人因工程學(xué)出現(xiàn)恰好為這一問題提供了理論支持，有利于產(chǎn)品更合理設(shè)計(jì)。最終，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)中考慮 “環(huán)境原因 ”提供設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。經(jīng)過研究人體對(duì)環(huán)境中多種物理原因反應(yīng)和適應(yīng)能力，分析多種環(huán)境原因?qū)θ梭w生理、心理和工作效率影響程度，確定了人在生產(chǎn)和生活活動(dòng)中所處多種環(huán)境舒適范圍和安全程度，從而能夠確保人體健康、安全和舒適。以上幾點(diǎn)充足表現(xiàn)了人因工程學(xué)為產(chǎn)品設(shè)計(jì)開拓了新設(shè)計(jì)思緒，并提供了獨(dú)特設(shè)計(jì)方法和理論依據(jù)。社會(huì)發(fā)展，技術(shù)進(jìn)步，產(chǎn)品更新，生活