Человеческий фактор. Том 5 - Крёмер К.
ISBN 5-03-001817-4
Скачать (прямая ссылка):
Ряд дополнительных вопросов возникает в связи с выбором количества стимулируемых участков кожи, количества (или диапазона) вибрационных частот или каналов, а также количества (или диапазона) интенсивностей, которые необходимо дискриминировать на каждой частоте вибрации. Другой важный вопрос касается природы кода, который связывает первичную информацию с этими амплитудами, спектральными и пространственными измерениями Для страдающих сенсорными недостатками были разработаны разнообразные типы одно-и многоканальных тактильных систем и кодов. Имеются некото-
216 Глава 6
рые сведения и о достижимых с помощью таких систем эффективных скоростях передачи информации, но все же еще не представляется возможным определить полный набор спецификаций для разработчика тактильных дисплеев.
Тактильные системы для глухих
Тактильные системы, разработанные как средства помощи для глухих, могут быть как одноканальными одночастотными, так и многоканальными устройствами. Многоканальные устройства кодируют частоту речи линейным пространственным положением на коже, а интенсивность речи — амплитудой вибрации. Иначе говоря, амплитуда стимуляции разных частей кожи соответствует интенсивности речи разных частотных поддиапазонов. Другие многоканальные устройства кодируют частоту и интенсивность речи как две ортогональные пространственные оси на коже. Брукс и Фрост [4] рассмотрели один из примеров системы первого типа — тактильный вокодер, использующий 16 каналов, 1/3-октавных фильтров, каждый из которых приводит в действие один из 16 соленоидов, расположенных на предплечье испытуемого. Они продемонстрировали, что испытуемые могли научиться надежно идентифицировать многие слова небольшого набора слов после интенсивного тренинга в течение
40... 55 ч (70 слов у одного и 150 слов у другого испытуемого). Однако все еще отсутствуют сравнительные оценки эффективности разных систем и технических параметров (количество частотных каналов, размер дисплея и т.п.).
Более сложные коды, подходящие для речевого сигнала, могли бы основываться на артикуляторных и фонетических аспектах речевого сообщения. Артикуляторный код отображал бы характеристики входа, основанные на процессе порождения речи. Например, одна из методик, применяющихся в целях изучения метода Тадома, заключается в конструировании искусственного говорящего устройства (головы), которое моделирует движения языка, подбородка и гортани, а также характеристики воздушного потока у живого диктора. «Речь», производимая правильно сконструированным искусственным диктором такого типа, поддавалась бы расшифровке испытуемым, владеющим методом Тадома. Подобная тактильная дисплейная система, основанная на артикуляции, конечно, годилась бы только для речевых звуков. Система, базирующаяся на фонетических или несущих информацию единицах речи, кодировала бы и отображала фонемы английского языка и другие аспекты ударения, интонации и временной динамики речи. Система этого типа, вероятно, была бы намного более сложной в вычислительном отношении.
Представление слуховой и тактильной информации
217
тв "камера
Изображение, ..4 воспроизводи- \ ' ' мое на спине с помощью мат-риць/ из 400 Вибраторов
Рис. 6.17. Схематическое представление тактильной системы [48].
Тактильные системы для слепых
Разработано несколько систем для предъявления зрительной информации слепым. Они преобразуют оптическое изображение сцены в тактильный дисплей, контактирующий с кожей человека. На рис. 6.17 показана одна из тактильных систем замеще-
ния зрения. Тактильное изображение получается с помощью телевизионной камеры, направленной на сцену перед испытуемым [48]. Тактильным дисплеем служит поле из 20 X Х20 вибраторов, контактирующих со спиной человека. С помощью этой системы испытуемые были способны различать некоторые типы фигур и объектов, но имели трудности при идентификации внутренних деталей паттерна.
На рис. 6.18 и 6.19 показана тактильная дисплейная система, имеющая широкое практическое применение, — система Оптакон (оптико-тактильный коннектор). Эта система, производимая компанией Telesen-sory Systems, Inc., включает светочувствительный зонд, со-
-ч t <?
Рис. 6.18. Тактильная матрица Оп-такона.
218 Глава 6
стоящий из 6x24 фоторецепторов. Зонд перемещается по обследуемому паттерну или букве. Светлые и темные участки паттерна, охваченные матрицей зонда, взаимно однозначным кодом соединяются с подобной же матрицей вибрационных штырей вибротактильного дисплея. Т-образная фигура передается фотоматрицей так, что на тактильном дисплее создается Т-образный вибротактильный паттерн. Пользователь концом своего пальца, приложенным к тактильному дисплею, как зондом проводит по считываемой букве. Высокотренированные пользователи Оптакона могут читать печатный текст со скоростью 60... 80 слов в минуту, однако такие скорости достигаются после длительной практики. Крейг [9] сообщил, что два нетипичных
Рис. 6.19. Камера Оптакона, зрительный н тактильный дисплеи.
(зрячих) испытуемых оказались способными читать со скоростью более 70 слов в минуту после всего лишь 20 ч тренировок; однако обычно после практики такой длительности достигается существенно меньшая скорость.
