Человеческий фактор. Том 5 - Крёмер К.
ISBN 5-03-001817-4
Скачать (прямая ссылка):
Форма импульса
Другими важными факторами являются длительности возникновения и прекращения каждого сигнального импульса и конкретный вид формы импульса во время этих (начального и завершающего) периодов. Быстрые скорости изменения в звуке привлекают внимание слушателя. Существующие сигналы предупреждения в кабинах самолетов имеют исключительно быстрые периоды возникновения (сигнал может изменяться на 100 дБ за 10 мс), однако Паттерсон {31] находит такие резкие включения не подходящими для ситуаций предупреждения экипажа. Очень
190 Глава 6
Т а б л и д а 6.5. Рекомендации для выбора слуховых сигналов предупреждения и тревоги с учетом спектральных параметров [31 ]
1. Высота предупреждающих звуков должна находиться в диапазоне 150...1000 Гц
2. Сигналы должны иметь по меньшей мере четы-ре выраженных частотных компонента. В результате этого:
а) минимизируется риск маскировки другими звуками;
б) условия маскировки в минимальной степени изменяют высоту и качество звука;
в) максимизируется число разных хорошо различимых сигнальных кодов, которые могут быть созданы
3. Следует использовать сигналы с гармонически регулярными частотными компонентами, а не сигналы с негармоническими спектрами:
а) большая часть энергии сигналов предупреждения с более низким приоритетом должна быть сосредоточена на первых пяти гармониках;
б) высокоприоритетные сигналы, требующие немедленного действия, должны иметь сравнительно больше энергии, чем другие сигналы, на гармониках с номерами от 6 до Ю;
в) высокоприоритетные сигналы можно сделать очень отчетливыми за счет добавления небольшого количества негармонических компонентов
4. Выступающие частотные компоненты в спектре сигналов должны находиться в диапазоне 1 ... 4 кГц. По меньшей мере четыре из первых 10 гармоник должны иметь большие амплитуды
5. Быстрые (100 мс) переходы иа фундаментальной частоте сигнала (при том условии, что не нарушаются описанные выше ограничения) могут быть эффективным способом подчинения внимания слушателя и наделения сигнала свойством экстраординарности
быстрое возникновение звука ассоциируется с катастрофическими событиями в окружающей слушателя среде и может вызвать непроизвольный рефлекс вздрагивания. Последствия этого рефлекса могут быть нежелательными.
^Скорости возникновения звука 10 дБ/мс и более кажутся слушателю внезапными и вызывают рефлекс вздрагивания, если конечный уровень достаточно высок. Кроме того, быстрое изменение мощности любого звука вызывает расширение энергетического спектра, что воспринимается как громкий удар. Скорости возникновения менее 1 дБ/мс могут восприниматься как повышение громкости и создавать небольшое вздрагивание, если конечный уровень ниже 90 дБ.
Во многих реальных ситуациях звуковой сигнал должен быть умеренно высоким по уровню, чтобы сохранялась его слышимость при наличии фоновых шумов. Таким образом, вполне резонно рассматривать величину 1 дБ/мс как возможный предел скорости возникновения сигнала. Обычно характеристики убывания сигнала соответствуют характеристикам его возникновения. Форма начального периода импульса не столь критична, но соответствующая кривая должна быть вогнутой вниз или линейной. В акустическом сигнале не допускается дребезг или
Представление слуховой и тактильной информации
191
звон. Указанным критериям удовлетворяют сигналы с длительностями начального и завершающего периодов, равными 20... 30 мс, и с уровнями, которые на 20... 30 дБ выше порога маскировки.
Временной паттерн
Паттерсон и Милрой [33] изучали запоминание и сохранение запоминания бортовых сигналов предупреждения. Они обнаружили, что часто возникают ошибки идентификации тех предупреждающих сигналов, которые имеют одинаковые частоты повторения, даже если эти сигналы сильно различаются спектрами. Применение сигналов с разнообразными временными паттернами способствовало бы снижению числа таких ошибок. По мнению Паттерсона [31], частота импульсов является предпочтительным кодом срочности или приоритетности предупреждающего сигнала. Кодирование высокой срочности посредством высокой частоты расходится с традиционной практикой использования чрезмерно высоких по уровню сигналов с очень быстрым начальным периодом включения.
Решение проблемы выбора стандартного национального сигнала пожарной тревоги может быть получено с помощью временного кодирования. Национальная ассоциация пожарной безопасности обратилась в Комитет по слуху, биоакустике и биомеханике СНАВА1) Национального научно-исследовательского совета для получения рекомендаций по разработке стандартного национального звукового сигнала пожарной тревоги [44]. Сигнал должен быть легко распознаваем и значительно отличаться от других видов тревоги. Требовалось также рассмотреть, каким образом адаптировать существующие сигналы пожарной тревоги к новому сигналу.
Поскольку пожарная тревога возможна в разнообразных акустических обстановках с самыми разными спектрами шума, СНАВА признал непрактичным рекомендовать сигнал, имеющий строго определенную спектральную конфигурацию; сигнал на 15 дБ выше порога в одной среде может оказаться ниже порога в другой среде. Комитет предложил временной код, состоящий из повторяющейся последовательности двух коротких сигналов, за которыми следуют длительный сигнал и пауза, как показано на рис. 6.4. Длительности отдельных сигналов состав-
