《人机工程学》课件第三章(二)

1、3.4 听觉显示利用听觉信号传递信息的方式称为听觉显示。通常使用的听觉显示器有铃、喇叭、蜂鸣器等。在设计听觉显示时，人机工程学应主要考虑以下3个因素：(1) 应明确希望传递什么信息，以及它的用途或功能。此外，还应了解它与其他显示形式相比较的相对优点、不同听觉显示形式的性能等。这样才能确信自己选择了正确的显示类型。(2) 要搞清听觉显示所处环境的噪音强度与波谱构成。为保证听觉信号的可察觉性，其强度与频率必须与周围的噪音有明显区别。 (3) 人的因素。必须保证由显示器发出的听觉频率在人的听觉范围内。任何给定听觉显示的有效性受制于它所处的总的环境。信号的大小和它们的编码应该尽量利用与使用者之间的自然

2、关系。理想的听觉信号能“解释”所要求的反应，以便扩大其兼容性。3.4 听觉显示 3.4 听觉显示3.4.1 音调信号和声音报警利用示警信号（声音）来传达信息。 特点：可快速有效的传递简单和短促的信息，反应快、方向不受限制。可用于： 听者需要立刻做出反应噪音条件不适合语音信号语音信号会干扰其他人或屏蔽其他信息应用：蜂鸣器、铃、角笛和汽笛、警报器等。 3.4 听觉显示3.4.1 音调信号和声音报警设计原理：在有背景噪声的场合，报警信号比噪音大10-50dB。在0.5秒内引起注意，在听者做出响应后才消除。使用断续的或音调有高低变化的声音信号，更能引起人的注意。最好组成视、听双重报警信号。音响信号传播

3、距离远和穿越障碍物时，应加大声波强度，使用较低的频率。注意音响装置的多少，避免各信号间的相互干扰。 3.4 听觉显示3.4.2 言语传示装置 用语言在人与机器之间传递信息，使其具有一定 的表达能力。 特点：可以更为细致、明确地指导操作者的各种操作行为。 可用于 对信息的灵活性要求高 。一个简单的信号难以充分表达详细含义。收听者未曾培训。 3.4 听觉显示3.4.2 言语传示装置应用：无线电广播、电视、电话、报话机和对话器及其它录音、放音的电声装置。 其形式： 预先录音 电话答录机语音数字化 合成语音 电子词典 3.4 听觉显示3.4.2 言语传示装置设计注意： 语言清晰度，语言的强度，见图3-

4、12 3.4 听觉显示3.4.2 言语传示装置一些新的研究结论：肯定、否定男声、女声语音输出 当显示复杂的信息而又不宜选用语言信号时，可考虑采用分段发出信号的方式。 首先应该发出能吸引人的注意力并能大致让人区分其类别的信号， 紧接着再发出指定的特征信号。 该信号能使人辨别先发出的信号所指定的大体分类中的明确意义。听觉信号应易于与同时发出的其他声音(如机器运转的声音、嘈杂的背景声等)相区别。 除非必要，在一种讯号中不要同时提供较多 的信息。当给予收听对象的信号较多时应避免让他听见部分信号。 此外，同样的听觉信号无论何时都应该表达或传递相同的信息。 3.4 听觉显示报警信号则应该形成自己独特的格调

5、，以与其他信号相区别，并综合运用下列原则：1) 使用高强度的特发音响以及可变频率的声音要比稳定不变的声音更易引起警觉。2) 声音不应分散收听对象的注意力或惊吓收听对象。3) 引起警觉的时间不到1秒，因此，声音应尽快地转换成明确的信息。任何后续信号也必须转换为其他信息，并在2秒后才表现出来。4) 如果使用了不同的警报信号，那么，相互间必须能够明显区分。5) 警报信号既不应遮掩其他重要信号，也不能为其他信号所遮蔽。6) 要避免能引起疼觉或造成损伤的强度，当不得不使用高强度的音响时，应避免使信号频率范围过于集中。要使用低频，不使用高频，并使信号保持短促。音调信号可以被用在以下任何一种状态。l 听者需

6、要立刻作出反应时。l 听者必须改变随后而来的语音信息时。l 噪声条件不适合语言信号时。l 语言信号会干扰其他人或屏蔽其它信息时。语音信息还经常被用于以下一些情况：l对信息的灵活性要求高的场合。（例如：可能的信息语句相当长）l一个简单的代号可能难于充分表达信息详细含义的场合。l收听者未曾培训的场合。消费和商业产品上音频警示器的典型用途： 产品 典型信号 汽车 开门 座位上的保险带未绑好 雷达超速测定 语音信息 计算机 条件错误 语音信息 打印机 纸张用完 数字手表 新计时开始 电话 线路忙 语音信息 电话答话机 语音信息倒计时器 计时到办公复印机 卡纸 语音信息即拍即取照相机 语音信息6.2.1

7、音调信号和声音报警 音调信号经常被用来传达警报。这些信号必须足够响以便能测听到，但是也不能太响。6.2.1音调信号和声音报警针对各种用途所建议的典型音频警示器 用途 音频警示器的类型 音调信号 讲话 表示状态 功能识别 命令 传达报警 显示质量信息 显示数量信息 通常建议所有的报警信号至少必须比预计的环境躁声大10到15db。对于大多数的应用场合，这些声音必须在0.5秒之内引起听者的注意，并且要在听者作出适当的响应之后才会消除。声音报警的频率一般在250Hz到2500Hz之间。在这个范围之内，连续和间隙的音调信号频率都必须限制在400Hz到1500Hz之间。对于发颤和忽大忽小的音调信号，其频率

8、可以更小些（在500Hz到100Hz之间）。值得注意的是除了通常推荐的声音报警器以外的两个报警器是蜂鸣器和喇叭，蜂鸣器的频率可以低到150Hz，而喇叭的频率可以高到4000Hz。 音调信号的不同效果可以通过各种方式提高。最明显的方法是提高它的强度。另一种方法是调节固定周期的嘟嘟声的大小和定期地改变信号的频率以使音调的上升和下降按每秒1到3次的频率变化。 最新的一些研究已经注意到了复杂的发声方法的某些特性能够使其满足声音报警的要求（例如：与对紧急事态的感觉器相联系）。这些实验的发声方法包括利用计算机产生脉冲和爆发声音。这些研究 的结果有如下：l紧急事态用高频率和一定程度不和谐的信号会表现得更有效.。l如果脉冲周期小于10毫秒，