1、工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系工程心理學工程心理學 配套課件配套課件工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系通過聲音對關于系統操作行為提供完成與否或正確與否的結果反饋，或對系統當前狀態予以聲音提示根據其反饋內容可以分為： 操作行為反饋：觸摸屏菜單、圖標等的選擇聲，按鍵聲音，相機拍照 系統狀態信息反饋：手機電量不足提示、開機、正在撥號、無人接聽工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系在視覺受限或視覺通道負荷過重的情

2、況下，采用聽覺顯示的方式向使用者傳遞相關信息的裝置工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系告警信息聽覺顯示器指當人-機系統中某一環節或部件出現故障或發生意外事故，并且需要及其采取行動及時處理時，通過聲音顯示的方式向相關人員傳遞告警信息的裝置工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系語音聽覺顯示器是通過顯示傳遞人類語音信號的方式向相關人員傳遞信息的顯示裝置工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系非語音聽覺顯示器是通過顯示傳遞自然聲、樂聲等非語音信號的方式向相關人員傳遞信息的顯示裝置工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系工程心理學工程心理學 浙江理

3、工大學心理學系固定的聽覺顯示器安置位置相對固定，可以同時向多個對象傳遞聲音信號，但其傳遞的聲音信號易受環境噪聲因素的影響此時的音場是固定的，是一種外部參照系工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系基于頭部的聽覺顯示器位置固定于頭部。它會隨使用者頭部移動而移動，其音場也是移動的此時的音場是一種內部參照系工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系 視覺通道可以受別的控制而關閉，而聽覺通道在正常情況下是難以被主動關閉的 無論個體愿意與否，聲音信號總會傳入耳內 當環境中有大的聲音時，人們往往都會迅速轉向聲音發出的方向 即使人正處于困倦或睡眠狀態也會被一定強度

4、的聲音喚醒，非常適用于顯示緊急的告警信息工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系 聲音信號在大氣中以球面波的方式向各個方向傳播，人耳能接收全方位的聲音信號而不必轉動頭部 由于聲音傳播的全方位性及迫聽性，也就是聽覺信號可以引導用戶通過視覺對目標進行精細分析工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系 由于聲音信號是一種時間序列信號，人耳對聲音信號隨時間的變化特別敏感，時間解析度高 變頻信號的時間解析度是視覺信號的一個數量級 聽覺信號的檢測快于視覺信號的檢測工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系 聲音傳播的繞射行（衍射性）、折射性及反射性等使得聲音信號可以不受空間阻隔的影響，可以遠距離傳送 聽

5、覺信號與視覺、觸覺等其他信號共同使用會達到更自然、更高效的人-機交互效果，也可以緩解其他感覺通道的壓力工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系單純的視覺通道使人的信息感知效率受限，尤其是在負載的多顯示器系統中，通常要求用戶同時或在短時內處理大量的視覺信息，這往往造成視覺信息過載，導致用戶視覺疲勞或遺漏重要的目標信息工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系視覺注意的空間特性與時間特性決定了用戶很容易遺漏一些重要信息工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系視覺顯示的效果受制于顯示屏的大小，尤其在距離較遠時，為

6、保證顯示清晰度必須加大字符、加大顯示屏幕，而在絕大多數情況下，顯示屏的大小是受限的，尤其是在一些手持移動設備上或飛機駕駛艙等空間非常有限的條件下。工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系在視覺界面的交互中，用戶必須一直在較近距離內注視顯示屏幕，否則將無法獲取信息或遺漏信息工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系視覺顯示器功能的發揮還依賴于照明水平等環境因素，在夜間、雨霧天氣或遠距離阻隔等視覺受限條件下難以正常工作工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系 視覺超載：復雜系統中，視覺顯示信息過多，導致視覺信息負荷過重 視覺受限：夜間、雨霧、照明不足等無法使用視覺顯示器的場合 故障診斷與告警：

7、偶爾、緊急且需要及時處理的告警信息 移動作業與廣播：對于經常需要移動位置，無法一直注意視覺界面 虛擬環境：在虛擬顯示系統中構造出非常逼真自然聲場效果 助殘領域：常用于無障礙化或人性化的特殊用戶產品工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系 易識別性：聽覺顯示器的聲音容易被目標對象注意收聽到 易分辨性：聽覺顯示器的不同聲音信號及其含義容易區分辨別 兼容性：聲音信號的意義應與人們已經習得或自然的聯系相一致 可控性：對于聽覺顯示的聲音信號，用戶可以選擇終止其顯示 標準化：不同場合聽覺顯示器所使用的聲音信號應盡量統一與標準化工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系工程心理學工程心理學 浙江理工大學心

8、理學系工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系優點： 自然性：接近于人與人之間的正常交流方式 高效性：語音用戶界面中使用者輸入的效率較高 直接性：語音用戶界面中呈現的語音信號含義明確 靈活性：不受聲音編碼維度及數量限制缺點： 被動性：用戶對聲音信號只能被動接收 瞬態性：語音是短暫的，一旦發出，語音信號就消失不再重現 串行性：語言聲音的特點決定了語音用戶界面的輸入與輸出是串行的 易干擾性：相較于非語音信號，語音信號較容易受干擾工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系語音用戶界面適用于： 用戶在從事其他操作同時使用語音交互 在空間狹小、照明不良等場合中

9、 在動作輸入及視覺顯示空間受限的情況下 面向盲人、弱視者、手部殘疾者等特殊群體工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系語言的可懂度是定量的表示收聽者對所傳遞語音信息的理解程度可懂度的測定： 語音質量的測定：主觀測定和清晰度指數 語言可懂度的影響分析：信號本身、環境因素、言語通信者個體因素工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系言語自然度是描述系統輸出的言語品質與發話人發音的相似度 系統輸出的言語與真人言語的相似程度 系統人-機交互與人-人交互這兩個過程的相似程度語言自然度的評價主要是主觀評價工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系工程心理學工程心

10、理學 浙江理工大學心理學系口音和方言等言語可變性問題 標準普通話的識別性能相當高，口音的語音或者方言識別率下降自然語言的理解問題 計算機對自然語言的識別困難背景噪聲問題：背景噪聲與語音的分離輸出語音的自然性：合成聲音不夠自然工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系語音輸入方面： 能夠在各種噪聲環境下對自然語言的高度理解語音輸出方面： 高度自然化的語音其他新功能： 聲紋識別、音頻信息管理與檢索、機器“同聲傳譯”工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系語言清晰度必須在75%以上語音強度最好在60-80dB之間語音信號最好采用女聲選用多音節的單詞和信息冗

11、余度大的句子工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系語音輸入時，語音識別需要占用一定的時間，因此造成了信息輸入以及之后信息輸出的時滯工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系由于語音用戶界面中語音信息的呈現是串行的、序列化的，而且語音信息的傳遞速度比較慢，在待呈現的語音信息較多的情況下，就勢必增大用戶的認知負荷，降低系統的可用性工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系優點 寬頻性、保密性、快捷性、簡潔性、抗干擾性缺點 有一定的編碼規則，使用者需要經過一定程度的訓練工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系由

12、于聲音信號選擇不同，語音用戶界面與非語音用戶界面在表征方式、交互速度、言語獨立性及可懂度等方面存在差異工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系適于選用語音的條件 消息具有一定靈活性；收聽者未經過特殊訓練；需要快速雙向信息交換；信息涉及將來的時間而需要進行準備；使用音調信號的倒計數進行準備；收聽者周圍的應急情況可使它們忘記音調信號的編碼意義適于選用非語音的條件 要求收聽者立即動作；在固定時候接收某個消息；需要保密；噪聲條件下；語言通道超負荷；收聽人熟悉信號意義或代碼；聽覺信號簡單工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系定義： 聽標是指使用自然聲音為信

13、號的聽覺界面設計方法優點： 易理解、包含的信息量大缺點： 多個聲音同時發生會變成難以區分的噪音；難以形成復雜表征；難以與自然聲音和元素界面天然關聯工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系定義： 耳標是指使用樂聲的聽覺界面設計方法優點： 靈活性、可表現結構信息缺點： 關聯性、記憶負荷大、需要經過訓練工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系 識別性： 音色（傾向和聲），音高（1255000Hz），音強（1020dB）,呈現時間（不低于0.0825s），呈現方式（節奏、音調、音強組合） 分辨性： 音域（大于23個八度），節奏（重音），空間位置（聲源位置）工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系

14、工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系 告警通常用于向有關人員傳遞危險信號、設備問題或其他值得注意的狀態，以便操作人員及時采取糾正措施，避免事故發生 聽覺告警信號一般包括警覺信號和識別或動作信號兩個部分 聲音信號由于其迫聽性、全方向性、繞射性以及遠距離傳輸等特性而適合于充當告警信號工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系 語音告警信號： 采用語音信號的形式，其功能是向操作人員提供狀態信息和指導信息 非語音的音調告警信號： 采用音調形式，其功能是吸引操作人員的注意，并提供關于告警緊急等級的初步信息工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系 按照告警

15、信息的緊急和重要程度，將告警信息分為三級 提示、注意、警告 告警信息有時也分為五級，增加兩個級別 危險級、消息級工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系 蜂鳴器：柔和，不會引起驚恐 鐘與鈴：在較安靜的環境中引起人注意 角笛：高噪聲環境中的報警裝置 汽笛：聲強高、頻率高、穿透性強 警報器：抗干擾性強，傳播性強工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系必須有足夠的強度才能喚起人的注意，保證信號的清晰可聽性不能過強工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系200-5000Hz長距離時，1000Hz以下要穿過或繞過障礙物，500Hz頻率以下減少聲音掩蔽變頻方式工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系具有特異性的聲音作為信號，以便引起人們對告警的注意非語音聽覺告警信號音色選擇應具有較高的信號可分辨性含義明確工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系設法使信號分段呈現雙耳呈現法視聽呈現工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系語音告警信號的語音特性應該是獨特的和高可懂度的，必須先通過可懂度測試工程心理學工程心理學 浙江理工大學心理學系辨認問題或采取動作的短語對于危險級