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1、人机工程学在耳机中的应用人机工程学在耳机中的应用第1页，本讲稿共38页引言 耳机是个人音响，它的选择自然是个人问题，任何一个人的经验都是不能推而及广的。耳机的用途、使用耳机的时间和场所，自己的好恶，耳机的音质都是选择一副适合自己的耳机时所要考虑的。第2页，本讲稿共38页耳机根据其换能方式分类，主要有动圈方式、动铁方式、静电式和等磁式。从结构上分开方式进行分类，可分为半开放式和封闭式。从佩带形式上分类则有耳塞式，挂耳式和头带式。第3页，本讲稿共38页人机工程学概述 人机工程学(Man-Machine Engineering）是研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。该学科在其自身的发展过程中
2、，逐步打破了各学科之间的界限，并有机地融合了各相关学科的理论，不断地完善自身地基本概念、理论体系、研究方法以及技术标准和规范，从而形成了一门研究和应用范围极为广泛地综合性边缘学利。第4页，本讲稿共38页因此，它具有现代各门新兴边缘科学共有的特点，如学科命名多样化，学科定义不统一，学科边界模糊，学科内容综合性强门学科应用范围广泛等。第5页，本讲稿共38页学科的命名 由于该学科研究和应用的范围极其广泛，它所涉及的各学科，各领域的专家，学者都试图从自身的角度来给本学科命名和下定义，因而世界各国对本学科的命名不尽相同，即使同一个国家对本科学名称的提法也很不统一，甚至有很大区别。第6页，本讲稿共38页学
3、科的定义 与该学科的命名一样，对本学科所下的定义也不统一，而且随着学科的发展，其定义也在不断发生变化。美国人机工程学专家伍得对人机所下的定义为：设备设计必须适合人的各方面因素，以便在操作上付出最小的代价而求得最高效率。心里学家查帕尼斯说：人机工程学是在机械设计中，考虑如何使人或得操作简便而又准确的一门学科。第7页，本讲稿共38页国际人类工效学学会为本学科所下的义是最有权威，最全面的定义，即人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学，生理学和心理学等方面的各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中，家庭生活中考虑工作效率，人的健康，安全和舒适等问题的学科。第8页，本讲稿共38页听觉机能
4、及其特征听觉刺激 听觉的适宜刺激是声音，声音的声源是振动的物体，人的听感范围：听觉的适宜刺激是声音，声音的声源是振动的物体，人的听感范围：2020000HZ。听觉系统 起主要作用的部位：内耳耳蜗起主要作用的部位：内耳耳蜗。起辅助作用的部位：外耳、中耳、内耳的其它部分起辅助作用的部位：外耳、中耳、内耳的其它部分。听觉的物理特性 1.频率响应（感受性）频率响应（感受性）人耳能听闻的频率比为人耳能听闻的频率比为fmin/fmax=1：1000；频率感受的上限随着年龄的增长而逐年连续下降频率感受的上限随着年龄的增长而逐年连续下降；听觉的频率响应特性对听觉传示装置的设计是很重要的。听觉的频率响应特性对听
5、觉传示装置的设计是很重要的。第9页，本讲稿共38页人耳的构造第10页，本讲稿共38页2.2.动态范围（声音的强度）动态范围（声音的强度）听觉声强的动态范围听觉声强的动态范围=正好可忍受的声强正好可忍受的声强/正好能听见的正好能听见的声声强。强。（1）听阈：在最佳的听闻频率范围内，一个听力正常的人刚刚听阈：在最佳的听闻频率范围内，一个听力正常的人刚刚能听到给定各频率的正弦式纯音的最低声强能听到给定各频率的正弦式纯音的最低声强Imin。（2）痛阈：对于感受给定各频率的正弦式纯音，开始产生疼痛阈：对于感受给定各频率的正弦式纯音，开始产生疼痛感的极限声强痛感的极限声强Imax。（1）与（）与（2）都与
6、频率有关系，是在某一频率下的听阈值或痛阈值）都与频率有关系，是在某一频率下的听阈值或痛阈值。（3）听觉范围：由听阈和痛阈两曲线所包围的听觉区）听觉范围：由听阈和痛阈两曲线所包围的听觉区。第11页，本讲稿共38页第12页，本讲稿共38页人耳机系统现在是个性的年代，每个人的品味都不相同，每个人都希望拥有自己的音乐空间，耳机就能达到这点。一套音响要想发挥出效果，对于房屋的要求较高，避开音响设备的成本不谈，装修房屋的费用也是惊人。相比音响器材，整套的耳机系统成本就要小的多，更容易被人们接受。第13页，本讲稿共38页耳机通常被分为头戴式、耳挂式、耳塞式三种类型，其中对耳朵伤害最小的是头戴式和耳塞式两种。
7、耳塞式耳机的好处在于贴近耳道，这样可以尽可能的隔绝外界的噪音，使得环境噪音竟可能的降低。但是，相对于耳塞式耳机，头戴式耳机要好的多。第14页，本讲稿共38页头戴式耳机第15页，本讲稿共38页耳挂式耳机第16页，本讲稿共38页耳塞式耳机第17页，本讲稿共38页这款耳机的是根据人机工程学来设计的，我们分别从下面几个方面来说一下。第18页，本讲稿共38页视觉耳机色彩的关系红色有很强的视觉冲击力、特别有分量感，它透露着这样的信息：坚定、坚强、热情而奔放。它整体上市红灰色调，但耳罩内部边缘的红色圈勾勒出活泼的感觉，整体视觉效果沉稳不失红利，稳重不失时尚第19页，本讲稿共38页人工作部件的关系耳机的外部部
8、件主要有头箍和耳罩。头箍的设计1、耳机的结构。耳机头顶上的连接使得你在走动的时候不会随便掉落下来，宽大的耳罩以及粗实的横梁，整个耳机拿在手中有种很扎实的感觉。第20页，本讲稿共38页2、头箍设计的舒适感。头箍是将耳机固定在头部的重要部件，我们佩戴耳机头部与耳箍之间的松紧程度与头箍的大小有关。头箍部件主要是起到一定的支撑作用，用于减少耳机带给耳朵的重力，求增加耳朵的舒适性。横梁上也覆盖着和耳罩材质相仿的厚厚电子，可以减轻头箍对头顶的压迫感，更加有利于长时间佩戴外面覆盖着一层类似于纱布的布料。很显然这种布料比人造皮革或者其他合成纤维材料来的天然、舒适。第21页，本讲稿共38页3、可调节性，人的头部
9、大小都是不一样的，头箍设计成可调节性，有利于人们的使用第22页，本讲稿共38页人的听觉特征耳罩部件的设计隔音罩的降噪量第23页，本讲稿共38页听觉的特征听觉是除视觉意外人类第二大感觉系统，它由耳和有关系统组成。听觉主要包括：音调、响度、声强。随着响度强度的变化，这三者会互相影响。第24页，本讲稿共38页听觉的功能从人体工程学的角度，听觉主要有以下两个功能：1、传递声音信息。听觉对声音信号的识别是人类高度发达的功能，是人类语言交流的基础。2、警报系统。听觉通过网状激活系统刺激整个大脑皮层，使人类了解危险或更重要的情况。第25页，本讲稿共38页音乐调节音乐是声音的一种特殊形式。音乐有鲜明的节奏，有
10、规律的声强变化，其效果更为显著。因此对于一些以体力劳动为主的空间。因为不仅可以减轻工作的疲劳感，也是一种时尚第26页，本讲稿共38页耳罩的设计耳罩部件主要是将声音传达给大脑，起到一个中介的作用，而找的内轮廓设计的不规则，以及柔软度的加强，增加了耳朵佩戴的舒适感。耳罩部件的重量主要靠头箍部件来完成。影响耳机性能的因素主要会有以下几种：1、头部的大小2、耳朵的大小3、耳朵的疲劳。第27页，本讲稿共38页新的飞跃蓝牙随着科技的进步，人类生活更加追求简洁高效，蓝牙技术出现了。蓝牙，这项创建只有10年的无线传输技术，却已经深入我们的生活。10年在历史长河中也许只是一瞬，不过在当今这个科学急速日新月异的时
11、代，对于任何一项新科技，10年都足以令其产生巨大的飞跃。第28页，本讲稿共38页蓝牙，是一种支持设备短距离通信（一般蓝牙，是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无内）的无线电技术。能在包括移动电话、线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用换。利用“蓝牙蓝牙”技术，能够有效地简化移动通信终技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与因特网端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与因特网Internet之间的通信，从而数据传输变得更加迅速之间的通信，
12、从而数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。蓝牙采用分散式网络高效，为无线通信拓宽道路。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的点通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM（即工业、科（即工业、科学、医学）频段。其数据速率为学、医学）频段。其数据速率为1Mbps。采用时分双。采用时分双工传输方案实现全双工传输。工传输方案实现全双工传输。第29页，本讲稿共38页目前蓝牙技术在日常生活中应用最广的就是在支持蓝牙的手机通话设备上，如手机蓝牙耳机，蓝牙使驾驶更安全，很多车主都感到开车时接听电话不方便，配合手
13、机使用的蓝牙耳机可以让这些烦恼随风而去，使驾驶更加安全。通过配有蓝牙功能的耳塞，使手机用户可以实现无线免提功能，而不必像现在这样从头部垂下一根线到手机上。用户还可以通过车载蓝牙通讯设备来使用手机，不用从包中掏出手机就可以实现通话。第30页，本讲稿共38页第31页，本讲稿共38页随着人们观念的更新，以及日益提高的审美要求，越来越多的新概念耳机出现了。第32页，本讲稿共38页第33页，本讲稿共38页耳机使用伤害我国科技人员经过研究，对平均年龄在二十三岁左右的受试者，每天使用耳塞型耳机1小时、12.5小时与对照组相比，有显著的听阈差异。他提示使用耳塞型耳机可导致噪声性听力下降，特别是在高频区4000
14、赫兹以上明显大于低频区。而使用耳塞型耳机时间越长，听力损害越严重。也有学者报道，常在噪音环境中可引起4000赫兹听力首先下降。在人们的内耳中有耳蜗器官，学者认为由于长期过量的刺激，细胞组织代谢紊乱，供血、供氧不足，致使末梢感受器受损害，导致噪声性听力下降。第34页，本讲稿共38页近年来，在一些戴耳机听音乐的青年人中听力减退的情况已越来越多。这是因为人戴上耳机后，外耳道口即被耳机紧紧堵塞住。高音量的音频声压会直接进入耳内而损伤听力，造成不可恢复的听力损害。长期用耳机听音乐，听觉就会出现疲劳、损伤，引起听力减退，人体就会出现烦躁不安、头晕、失眠、记忆力减退、注意力不集中、思维反应迟钝、异常心理障碍
15、等情况，对身体健康十分有害。第35页，本讲稿共38页提醒大家一下，在您有高音调耳鸣出现(如蝉鸣、汽笛声、金属声等)，需要到医院耳鼻喉科检查诊治，对防止耳聋非常重要。建议使用耳塞型耳机不要长时间、高音量，以防止发生噪声性听力下降。用耳机听音乐应注意减小音量，以柔和不刺耳为宜，而且不要长时间连续收听。有关专家建议：成人每天用耳机不超过34小时，青少年因听觉器官还未发育成熟，每天不宜超过12小时，以间歇收听为宜。第36页，本讲稿共38页总结从人机工程学在产品设计中“以人为本”的设计理念出发，详细分析了耳机中的人机因素，阐明了产品的每一个设计细节都和人有关系，都要以人的使用为中心。值得注意的是在设计中要考虑共用性设计的方法。为更多的人群提供舒适便利的生活。作为一系列的产品进行设计改良时，标准化形态和符号的产生就能让制造更加迅速，能让生活更加舒适。第37页，本讲稿共38页第38页，本讲稿共38页