Человеческий фактор. Том 5 - Крёмер К.
ISBN 5-03-001817-4
Скачать (прямая ссылка):
jinji—juin_плг
Рис. 6.4. Временной код для национального стандарта сигнала пожарной тревоги.
*> Committee on Hearing and Bioacoustics and Biomechanics.— Прим. ред.
192 Глава 6
ляют от 400 до 600 мс, а значения интервалов между ними — от 300 до 600 мс; скорость изменения в начальный и завершающий периоды должна быть по меньшей мере 10 дБ в 100 мс.
Прототип улучшенного сигнала предупреждения, требующего немедленного действия и разработанного Паттерсоном [31], показан на рис. 6.5 и 6.6. Этот сигнал состоит из шести импуль-
„ „ . О 0,2 ОА 0,8 1,2 1,6 Основной 8ре- ,-,-,-,-,-,-,-1-i
меннои пат терн шесть оди-*-^ 1 маковых импульсов длитель -ностъю 0П с
ппп п п
Основной паттерн 2 с изменяющимся
контуром
громкости
П
ЯЛ
п.
г~\
Сближением j импульсов кодирует-
ся повышенная срочность ,—ч
Сближение импульсов ^ доведено до предела
ьш
п.
п
Рис. 6.5. Составные паттерны для усовершенствованной системы звукового предупреждения, разработанные Паттерсоном [31]. (Для интегрированной системы данного типа патентная заявка была несколько доработана.)
А А
/tn_
м
АХ
/ТЧ /тч
м
Л!.
Рнс. 6.6. Временнбй профиль улучшенного сигнала для системы звукового предупреждения, разработанной Паттерсоном [31]. (Для интегрированной системы данного типа патентная заявка была несколько доработана.)
сов. Спектральная характеристика каждого импульса не меняется. Групповой паттерн, состоящий из четырех импульсов с малыми интервалами между ними и двумя последующими импульсами с увеличенными интервалами, порождает характерный ритм. Спектральная характеристика базисного импульса вместе с временным ритмом делают сигнал отчетливым и легко иден-
Представление слуховой н тактильной информации
193
тифицируемым. На рис. 6.5 показано, каким образом можно изменять профиль уровня громкости импульсов и межимпуль-сные длительности, для того чтобы сигналы производили впечатление большей срочности.
Кроме того, Паттерсон рассмотрел способы совершенствования этой схемы в двух направлениях: включения информационных изменений в общий уровень сигналов и включения речевых предупреждений в состав сигналов, тем самым создавая систему предупреждения, интегрированную с бортовой средой (см. •не. 6.6 и разд. 6.2.9).
5.2.7. Бинауральные дисплеи
Как система с двумя входными органами нормальная слуховая система человека обладает способностями к бинауральной обработке сигналов, что может найти полезное применение в ряде ситуаций со слуховыми дисплеями. Наиболее очевидной способностью этого рода является способность к локализации источника звука в азимутной плоскости головы. Основой рассматриваемой способности является чувствительность к различиям по времени и интенсивности между звуковыми волнами, поступающими в разные уши (интерауральная разница по времени и интенсивности) .
,Интерауральная разница по времени выступает в качестве главного фактора, способствующего локализации звуков с частотами ниже 1 кГц. В условиях лабораторных испытаний слушатель может обнаруживать короткие интерауральные временные различия до 10 мкс. При высоких частотах более важную роль в локализации играет интерауральное различие в интенсивности, поскольку для этих частот значительно большим оказывается экранирующий эффект головы. Слушатели способны детектировать такие малые интерауральные различия по интенсивности, как 0,7 дБ.
На самом деле не только для низкочастотных, но и для высокочастотных сигналов в качестве признака локализации используются текущие интерауральные различия по времени. Если высокочастотный сигнал является достаточно сложным, то возникает временное различие в виде задержки огибающей звуковой волны у одного уха [30]. Локализация сигналов значительно облегчается, когда они содержат компоненты, распределенные по всему спектру частот. Однако трудности с локализацией могут иметь место даже для сигналов с широким спектром, если они предъявляются в небольших помещениях со стенами, имеющими большие коэффициенты отражения.
Кроме того, чувствительность к интерауральным различиям по времени и интенсивности позволяет слушателю детектиро-
194 Глава 6
вать сигналы, которые в противном случае маскировались бы фоновым шумом. Можно показать, что преимущество условий обнаружения, в которых существуют интерауральные различия в сигнале или шуме, достигает 15 дБ уровня сигнала. Это означает, что можно использовать сигнал на 15 дБ ниже того уровня, который едва обнаруживался при идентичных входных сигналах в оба уха (или в одно ухо при монауральном восприятии).
Помимо облегчения обнаружения эти бинауральные признаки помогают улучшить обработку речевых сообщений в условиях шума. Ликлайдер [27] описал простой способ улучшения разборчивости речи, предъявляемой с помощью головных телефонов на фоне шума в свободном поле. Изучалась проблема восприятия речи (с помощью головных телефонов) пилотом в зашумленной кабине. Ликлайдер обнаружил, что реверсия проводов, идущих к одному из телефонов, т. е. инвертирование формы речевых волн (или смещение ее фазы на 180°), значительно увеличивала разборчивость речи Локализационные признаки к тому же позволяют избирательно направлять внимание на пространственно разделенные голоса в переполненной людьми шумной комнате: это так называемый эффект вечеринки. В этой ситуации плотное прикрытие одного уха вызывает немедленное нарушение способности слышать отдельные разговоры.
