人 機 工 程 學(xué)-人的感知與心理特征

人機工程學(xué)

人的感知與心理特征合肥學(xué)院藝術(shù)設(shè)計系

3人的感知與心理特征概述視覺特征聽覺特征膚覺嗅覺味覺人的信息傳遞與處理疲勞人為差錯其他心理特征3.0.1人在系統(tǒng)中的功能人體是由呼吸、運動、消化、泌尿、循環(huán)、內(nèi)分泌、神經(jīng)系統(tǒng)、感覺系統(tǒng)等組成。這些系統(tǒng)互相配合、相互制約在中樞神經(jīng)系統(tǒng)和體液統(tǒng)一支配和調(diào)節(jié)下共同維持著人的生命和完成人體的活動。3.0概述3.0.1人在系統(tǒng)中的功能從人機工程設(shè)計角度考慮，人與外界直接發(fā)生關(guān)系的主要是感覺、神經(jīng)、運動三個系統(tǒng)。感覺器官視聽嗅味觸其他外界刺激知覺中樞思考判斷創(chuàng)造運動中樞運動器官運動，語言對外界反應(yīng)神經(jīng)中樞記憶感覺運動與中樞神經(jīng)工作圖3.0.2人的心理現(xiàn)象與行為構(gòu)成3.0.2.1心理現(xiàn)象心理是人的感覺、知覺、注意、記憶、思維、情感、意志、性格、意識傾向等心理現(xiàn)象的總稱。心理活動的組成參閱圖4-1。P713.0.2.2行為的構(gòu)成心理學(xué)家列文（K.Lewin）認為行為取決于個體本身與其所處的環(huán)境。即式中，B－行為P－人E－環(huán)境

個體本身又受到“遺傳”、“成熟”、“學(xué)習(xí)”等因素的影響，上式可概括為：式中，B－行為H－遺傳E－環(huán)境L－學(xué)習(xí)3.0.2.3行為反應(yīng)心理學(xué)家將行為分解為刺激、生物體、反應(yīng)三項因素研究，即SOR

式中，S－外在、內(nèi)在的刺激O－人體R－行為反應(yīng)刺激、人體、反應(yīng)三項因素間的相互作用關(guān)系見圖4-2，圖4-3，圖4-4。3.0.2.3行為反應(yīng)3.1感覺和知覺特征

3.1.1感覺及其特征3.1.1.1感覺定義：感覺是人腦對直接作用于感覺器官的事物個別屬性的反映，感覺是人們了解外部世界的渠道，也是一切復(fù)雜心理活動的基礎(chǔ)和前提。感覺類型：視覺、聽覺、化學(xué)感覺（嗅覺和味覺）、皮膚感覺、本體感覺等。本體感覺能告知操作者軀體正在進行的動作及其相對于環(huán)境和機器的位置；而其他感覺能將外部環(huán)境的信息傳遞給操作者。感覺的過程：人的感覺器官接受內(nèi)外環(huán)境的刺激，將其轉(zhuǎn)化為神經(jīng)沖動，通過傳入神經(jīng)，將其傳至大腦皮質(zhì)感覺中樞，便產(chǎn)生了感覺。感覺3.1.1感覺及其特征3.1.1.2.適宜刺激：感官最敏感的刺激形式.外部環(huán)境中有許多物質(zhì)的能量形式，人體的一種感覺器官只對一種能量形式的刺激特別敏感，能引起感覺器官有效反應(yīng)的刺激稱為該感覺器官的適宜刺激。類型感覺器官刺激輸入刺激來源對物性的感覺反應(yīng)作用視覺眼光外部形狀大小色彩明暗位置靜動運動方向識別聯(lián)絡(luò)聽覺耳聲外部強弱聲調(diào)聲色方向遠近報警聯(lián)絡(luò)嗅覺鼻揮發(fā)飛散性物質(zhì)外部辣香臭報警味覺舌以唾液溶解物質(zhì)外部酸甜苦辣咸澀報警觸覺皮膚物化對皮膚的作用表面接觸觸覺溫度覺痛覺報警平衡覺耳朵前庭器官運動和位置變化外部和內(nèi)部旋轉(zhuǎn)運動直線運動擺動調(diào)整作用深部感覺肌體神經(jīng)和關(guān)節(jié)外部物質(zhì)對肌體的作用外部和內(nèi)部撞擊重力抗衡姿勢調(diào)整作用3.1.1感覺及其特征3.1.1.3感覺刺激閾限

能為感覺器官所感受的刺激強度范圍

1）感覺閾下限：引起感覺的最小刺激量2）感覺閾上限：能產(chǎn)生正常感覺的最大刺激量，超過不但無效且引起器官損傷（例長期聽MP3一種刑法）3）差別感覺閾限：剛剛能引起差別感覺的刺激最小差別量。感覺類別閾值感覺閾的直觀表達（最低值）最高值最低值視覺（2.2~5.7）X10-17J(2.2~5.7)X10-8J在晴天夜晚，距離48km處可見到蠟燭光(10個光量子)聽覺2X10-5Pa2X10Pa在寂靜的環(huán)境中，距離6m處可聽到鐘表嘀噠聲嗅覺2X10-7kg/M3一滴香水在三個房間的空間打散后嗅到的香水味(初入室內(nèi))味覺4X10-7硫酸試劑（摩爾濃度）一茶勺砂糖溶于9L水中的甜味（初次嘗試）觸覺2.6X10-9J蜜蜂的翅膀從1cm高處落在肩的皮膚上1)適應(yīng)：在同一刺激物的持續(xù)作用下，人的感受性發(fā)生變化的過程這種適應(yīng)現(xiàn)象，除痛覺外，幾乎在所有感覺中都存在，但適應(yīng)的表現(xiàn)和速度是不同的。除暗適應(yīng)外，其余各種感覺適應(yīng)大都表現(xiàn)為感受性逐漸下降乃至消失。視覺適應(yīng)中的暗適應(yīng)約需45分鐘以上；明適應(yīng)約需1-2分鐘；聽覺適應(yīng)約需15分鐘；味覺和輕適應(yīng)分別適應(yīng)約需30S和2S。3.1.1感覺及其特征3.1.1.4感覺的其它特征2)

相互作用：在一定的條件下，各種感覺器官對其適宜刺激的感受能力都將受到其他刺激的干擾影響而降低，由此使感受性發(fā)生變化的現(xiàn)象。例如：人在同時輸入2個視覺信息時，往往只傾向于注意一個而忽略另一個，如果同時輸入兩個相等強度的聽覺信息，對其中一個信息的辯別能力將降低50%，當(dāng)視覺信息和聽覺信息同時輸入時，聽覺信息對視覺信息的干擾較少。此外，味覺、嗅覺、平衡覺等都會受其它感覺刺激的影響而發(fā)生不同程度的變化。3.1.1感覺及其特征3.1.1.4感覺的其它特征3)對比：同一感受器官接受兩種完全不同但屬于同一類的刺激物的作用，而使感受性發(fā)生變化的現(xiàn)象.同時對比：幾種刺激物同時作用于同一感受器時產(chǎn)生的對比稱為同時對比。繼時對比：幾個刺激物先后作用在同一感覺器時，將產(chǎn)生繼時對比。

3.1.1感覺及其特征3.1.1.4感覺的其它特征4)余覺：刺激取消后，感覺可存在一極短時間的現(xiàn)象。例如觀看亮著的白熾燈，一會兒閉上眼睛就發(fā)現(xiàn)燈絲在空中游動，這就是發(fā)光燈絲留下地余覺。應(yīng)用：動畫電影3.1.1感覺及其特征3.1.1.4感覺的其它特征3.1.2知覺及其特征3.1.2.1概念知覺:人腦對直接作用于感覺器官的客觀事物和主觀狀況整體的反映.知覺是在感覺的基礎(chǔ)上對客觀事物所產(chǎn)生的高一級的認識,感覺的性質(zhì)較多取決于刺激物的性質(zhì),而知覺很大程度上受到人的知識、經(jīng)驗、情緒、態(tài)度等因素的制約和影響，因此，不同的人對同一事物會產(chǎn)生不同的知覺，在產(chǎn)品設(shè)計中設(shè)計師應(yīng)考慮人在知覺上的共性，又要考慮人的知覺的差異性.知覺的基本特性知覺的整體性知覺的理解性知覺的恒常性知覺的選擇性在知覺時，把由許多部分或多種屬性組成的對象看作具有一定結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一整體的特性。影響知覺整體性的因素：接近性相似性封閉性良好圖形對稱性3.1.2.2

整體性在知覺時，把某些對象從背景中優(yōu)先的區(qū)分出來，并予以清晰反映的特性，知覺對象與背景在一定條件下是可以轉(zhuǎn)換的。3.1.2.3選擇性影響知覺選擇性的因素：1、知覺對象與背景之間的差別越大，對象越容易從背景中區(qū)分出來。（黃色家電）廣告前實后虛2、在固定不變或相對靜止的背景上，運動著的對象最容易成為知覺對象，如在熒光屏上顯示的變化著的曲線。廣告海王感冒箭頭

3、人的主觀因素，如任務(wù)、目的、知識、興趣、情緒不同，則選擇的知覺對象也不同。4、刺激物各部分相互關(guān)系的組合，如彼此接近的對象比相隔較遠的對象、彼此相似的對象比不相似的對象容易組合在一起，而成為知覺的對象。接近相似連續(xù)影響知覺選擇性的因素：3.1.2.4理解性在知覺時，用以往所獲得的知識經(jīng)驗來理解當(dāng)前的知覺對象的特征（語言的指導(dǎo)性）3.1.2.5恒常性知覺的條件在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化，而知覺的印象卻保持相對不變的特性。大小形狀明度顏色知覺的恒常性保證了人在變化的環(huán)境中，仍然按事物的真實面貌去知覺，從而更好地適應(yīng)環(huán)境。3.1.2.6錯覺對外界事物不正確的知覺放映趣味心理游戲PPT人們得到信息的途徑？直接的間接的如直接看到的自己周圍的人和物。即借助于各種視覺顯示裝置，如CRT屏幕、雷達、電視機等。在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達的今天，后一種途徑對于人們獲得視覺信息更為重要3.2視覺機能及其特征在人們認知世界的過程中，大約有80%-90%的信息是通過視覺系統(tǒng)獲得的，因此，視覺系統(tǒng)是人與外界相聯(lián)系的最主要途徑。3.2視覺機能及其特征3.2.1視覺刺激

視覺的適宜刺激是光。人的兩眼可以感受到的光波只占整個電磁光譜的一小部分，其波長為380~780nm，3.2.2視覺系統(tǒng)

視覺是由眼睛、視神經(jīng)和視覺中樞的共同活動完成的眼睛是視覺的感受器官，人眼是直徑為21~25mm的球體，其基本構(gòu)造與照相機類似。視網(wǎng)膜最外層細胞包括視桿細胞和視錐細胞，它們是接受信息的主要細胞。

視角：確定被看物尺寸范圍的兩端點光線射入眼球的相交角度。

α=2arctg(D/2L)被看目標(biāo)物的兩點光線投入眼球的交角。

α—視角；D—被看物體上兩端點的直線距離；L—眼睛到被看物體的距離；

3.2.3人的視覺機能

3.2.3.1----視角與視力LD視角

眼睛能分辨被看目標(biāo)物最近兩點光線投入眼球時的交角，稱為臨界視角。視力為1.0，即視力正常，此時的臨界視覺=1度，若視力下降，則臨界視角值增大。在設(shè)計中，視角是確定設(shè)計對象尺寸大小的依據(jù)視力指人眼識別物體細部結(jié)構(gòu)的能力，也稱分辨最近距離兩點的視敏度。以臨界視角的倒數(shù)來表示。視力=1/能夠分辨的最小物體的視角視力一般可分為“中心視力”(認清物體形狀的能力)、“周邊視力”(視網(wǎng)膜周邊部分所能感受到的范圍)、“夜視力”(在暗處能辨別物體形狀的能力)、“主體視力”(辨別物體大小、遠近和空間立體形象的能力)和“色視力”辨別顏色的能力)等，兩只眼睛中所形成的物象，融合為雙眼單視后，可用以辨別物體高低、深淺、遠近、大小，這種辨別物體立體位置的視力為立體視力或深度覺。

視力的好壞與人的生理條件有關(guān)，也與被看物體周圍環(huán)境有關(guān)。如亮度、對比度(物體與背景在顏色或亮度上的對比)和弦光(物體表面產(chǎn)生的刺眼的強烈光線)等。這些相關(guān)條件及因素在儀表刻度、指針設(shè)計及顏色匹配時都應(yīng)認真考慮。人眼的視力問題1

遠視和近視

遠視和近視的形成，就是眼球中的水晶體，未能把外界影像的光線聚焦在視網(wǎng)膜上，。有些人只能看清近距離的物件，而看不清遠距離的物件;因為他們眼球內(nèi)的睫狀肌不能拉平水晶體，以致未能把遠距離的光線聚焦於視網(wǎng)膜，這現(xiàn)像稱為近視。另外有些人，能清楚看見遠距離的物象，但看不清近距離的，因為他們眼球內(nèi)的睫狀肌不能令水晶體拱凸，郤把近距離入射的光線聚焦在視網(wǎng)膜上，這現(xiàn)像稱為遠視。這兩種視力問題都很常見，並且可透過配帶眼鏡來解決。人眼的視力問題2

弱視

除上述的視覺問題外，隨著年齡增長，一般人的視力都會衰退，更有可能患上青光眼，白內(nèi)暲等引致弱視的疾病，在設(shè)計時應(yīng)考慮使用視覺手段，以協(xié)助弱視者，例如新設(shè)計的公共交通工具，扶手表面大多選用鮮明的顏色，如黃、紅等，以提高與背景的反差，同時黃色和黑色的明度差別大，即使全色盲也能看見明顯的深淺差別。3.2.3人的視覺機能

3.2.3.2----視野和視距靜視野(頭和眼球不動)動視野(眼球可動)工業(yè)設(shè)計一般以靜視野為依據(jù)設(shè)計以減少人眼疲勞.靜視野可分為常態(tài)視野和色覺視野

常態(tài)視野，指人眼對黑背景上的白色物像的平均視野范圍。一般以正常人兩眼的綜合視野來表述。人雙眼形成的視野范圍大致為一橢圓形如圖(a)人眼在垂直面的最大視野范圍大約為120°人的自然視線低于標(biāo)準視線:站立:10°坐:15°很松弛:30°觀看展示物最佳視區(qū):30°在水平面的最大視野范圍約為190°。10~20°可辨別字5~30°可辨別字母1°最敏銳即以單眼計，以視中心線為準，向外側(cè)為100°向內(nèi)側(cè)為60°兩眼外側(cè)視野范圍即為最大視野范圍在垂直面的最大視野范圍大約為120°人的自然視線低于標(biāo)準視線:站立:10°坐:15°很松弛:30°38°觀看展示物最佳視區(qū):30°常態(tài)視野180白。120黃。100藍。60綠紅。130。白95。黃80。藍45。紅40。。綠水平方向的色覺視野垂直方向的色覺視野2.色覺與色覺視野P44色覺視野:指各種顏色在黑背景條件下，人眼所能看到的最大空間范圍。由于各種顏色對人眼的刺激不同，人眼的色覺視野也不同由圖可見，人眼對白色的視野最大,對黃藍紅依次減小,而對綠色的視野最小。人眼的視力問題3

色盲色盲的形成，是因為視網(wǎng)膜上的錐狀細胞不能分辨顏色。大部份人天生具有正常色覺，他們可辨認由三原色調(diào)配出來的不同顏色。但亦有人是二色視者，他們只可看見光學(xué)三原色中的二種。二色視者又稱色弱，他們?nèi)阅芸匆婎伾皇撬麄兛床灰娖渲幸环N三原色，他們會混淆某些顏色，例如會看不出黃黑條紋顏色，不過可以會出對比大的色樣，所以我們設(shè)計機動部份的時候，應(yīng)考慮這一點，提高使用者對危險部份的警覺。但亦有人是全色盲的，他們完全不能分辨顏色，在他們的眼中，世界是全黑白灰的。視距視距

指人眼觀察物體的正常距離。人眼的視野范圍大致為一橢圓形，那么人眼的視距范圍則大致可看成為一個放射狀的空間橢球體的一部分。若忽略兩眼間的距離，那么人眼的視野即為一定半徑所畫的空間軌跡球體。視距的確定：

據(jù)有關(guān)研究資料記載，在觀察各種顯示儀表時，人眼的最佳視距半徑約為560mm，最大視距半徑約為760mm，否則看不清細節(jié)。最小視距半徑約為380mm，否則引起目眩若視距半徑過大或過小，對認讀速度和準確性均不利，因此，在設(shè)計時應(yīng)充分注意這些方面。見書P44頭部轉(zhuǎn)動角度：

左右均不宜超過45度，上、下均不宜超過30度。當(dāng)轉(zhuǎn)移視線時，約97%時間的視覺是不真實的，所以應(yīng)避免在轉(zhuǎn)移視線中進行觀察

3.2.3.3中央視覺和周圍視覺中央視覺—視維細胞（感色能力強、能清晰分辨物體）。周圍視覺—視桿細胞（觀察空間范圍和正在運動的物體）。3.2.3.4雙眼視覺和立體視覺

雙眼視物時，具有分辨物體深淺、遠近等相對位置的能力，形成立體視覺。3.2.3.5暗適應(yīng)和明適應(yīng)，見圖3-8。明適應(yīng)：人由暗環(huán)境轉(zhuǎn)入明亮的環(huán)境，視桿細胞失去感光作用而視網(wǎng)膜上的600-800萬個視錐細胞感受強光的刺激，是視覺閾限由很低提高到正常水平，這一過程稱為明適應(yīng)。明適應(yīng)在最初30S內(nèi)進行得很快，然后漸慢，約1-2分鐘即可完全適應(yīng)。人在明亮的環(huán)境中，不僅可以辨認很小的細節(jié)而且可以辨別顏色。3.2.3.5暗適應(yīng)和明適應(yīng)，見圖3-8。暗適應(yīng)：人由明亮的環(huán)境轉(zhuǎn)入暗環(huán)境，在暗環(huán)境中視網(wǎng)膜上的1.2億個視桿細胞感受光的刺激，使視覺感受性逐步提高的過程稱為暗適應(yīng)。暗適應(yīng)過程的時間較長，最初5分鐘，適應(yīng)的速度很快，以后逐漸減慢。獲得80%的暗適應(yīng)約需25分鐘，完全適應(yīng)則需1小時。人在暗環(huán)境中可以看到大的物體、運動物體，但不能看清細節(jié)，也不能辨別顏色3.2.4人眼的運動規(guī)律兩眼運動是協(xié)調(diào)的,同步的.人眼的水平運動比垂直運動快，即先看到水平方向的東西后看到垂直方向的東西。對水平方向的尺寸和比例的估計要比垂直方向準確得多。人眼的視線習(xí)慣于從左到右和從上到下運動?？磮A形內(nèi)的東西總是沿順時針方向來得迅速。當(dāng)眼睛偏離視中心時，在偏離距離相同的情況下，人眼對四個象限的觀察率優(yōu)劣依次為:左上右上左下右下眼睛是人的機體的一部分,具有一定的惰性,因此對直線輪廓比對曲線輪廓更容易接受,看單純形態(tài)比看復(fù)雜形態(tài)順眼舒服3.2.5人的視覺感受規(guī)律從簡性:視知外部對象時往往加以簡化看成某種熟知的簡單形體.(大樓)選擇性:往往首先注意到對象的某一部分,對其他部分視覺印象較淡漠.視幻覺:以無為有(乘車后)視覺傾向性:人的視覺感受積累多了,會形成某種定勢(綠色-植物-生機-希望-健康-綠色食品-柔和-和平幸福黑色-黑夜-神秘-恐怖-威嚴)視覺相對性:人的視覺感受因時代社會地域民族習(xí)慣的差別而不同(紅色:中國革命喜慶熱烈西方暴力流血黃色:中國莊嚴華貴外國粗俗下流)視覺抽象性:視覺想象聯(lián)想:借助舊有形象塑造新形象,或從某一形象引導(dǎo)出另一形象(雪花圖形點綴冰箱廣告飛鳥做航空標(biāo)志豐收稻谷農(nóng)機)視錯覺:以誤為正,(高速運動的點--線,旋轉(zhuǎn)的點--圓,火車)3.2.6人的視覺心理習(xí)慣順序感:較小的圖形和物體,人們習(xí)慣于先看總體輪廓,然后由外向內(nèi)細看;較大的先看比較突出的重點部位,然后逐步向外擴展理解性:先看容易了解的具體圖象,再去慢慢解讀費神費腦的抽象內(nèi)容好奇心:新奇獨特最具有吸引力審美欲:平衡感對稱感虛實相應(yīng)剛?cè)岵际侨藗兿Ｍ吹降?3.2.7視覺傳達的原則流程：一對視覺信息歸納、總結(jié)及表達。二得到眾人理解視覺核心突出:視線轉(zhuǎn)移流動過程,開始處應(yīng)是圖形核心部位或產(chǎn)品的關(guān)鍵部位,提煉簡潔突出視覺層次分明:兩種或以上的圖形和色彩必然有一定的排列次序引導(dǎo)人依次觀看:圓點的大小線條的粗細色彩的濃淡視覺移動方向明確自然:視覺刺激大小強弱顏色明度漸次變化圖形轉(zhuǎn)角走向局部之銜接方式整體輪廓清晰

1）可讀性強指讓人看得清、讀得懂，樂于接受，較高要求是適應(yīng)人的生理和心理需要，讓人看得順眼、愉快、喜愛這種表達方式。2）準確性高要求視覺語言對視覺信息的傳遞準確無誤，不能引起歧義。3）心理感受豐富滿足人的多方面情感需要。經(jīng)過視覺語言將人與物的關(guān)系表現(xiàn)得豐盈、充實、富有人情味。4）富于創(chuàng)造性成果

3.2.8人眼對色彩的認知規(guī)律

380424455492565595640760紫外線450紫480藍500青540綠600黃630橙750紅紅外線冷調(diào)對人的視覺刺激較平和適于調(diào)節(jié)視力疲勞暖調(diào)空間比較１距離增長，有前進感２凹感，收縮感３空間寬敞１距離縮短有前進感２凸感，膨脹感３空間緊湊，狹小分量感覺比實際重量輕感覺比實際重量重當(dāng)人從遠處辨認前方不同顏色時,首先辯出紅色,其次是綠黃白.(信號標(biāo)志燈)波長有關(guān)紅色刺激性稍強,易使眼疲勞,綠色刺激較平和,藍色視覺辨認效率稍差,因其會使視覺調(diào)節(jié)功能改變大.人眼視網(wǎng)膜可感受的可見光波長是380~760nm，相差３nm就可被分辨．3.2.8人眼對色彩的認知規(guī)律---

顏色的搭配及清晰程度清晰的配色序號12345678910背景色黑黃黑紫紫藍綠白黑黃主體色黃黑白黃白白白黑綠藍效果顏顏顏顏顏顏顏顏顏顏模糊的配色序號12345678910背景色黃白紅紅黑紫灰紅綠黑主體色白黃綠藍紫黑綠紫紅藍效果顏顏顏顏顏顏顏顏顏顏一般條件下(不需要暗適應(yīng))時以亮底暗字認讀為佳觀察者在明處對象在暗處時需暗適應(yīng)以暗底亮字為佳3.3人的聽覺機能及特性

3.3.1聽覺刺激聽覺是僅次于視覺的重要感覺,15%的信息來自。在其適宜的刺激是聲音.只有頻率在20~20000HZ的振動才能產(chǎn)生聲音的感覺.低于20Hz的聲波叫次聲,高于20000HZ的聲波成為超聲.3.3.2聽覺系統(tǒng)3.3.3聽覺的物理特性1頻率響應(yīng)---可聽范圍通常情況下，入耳接收聲波傳人的途徑主要是靠空氣傳導(dǎo)。入耳的適宜刺激是空氣振動的疏密度,入耳能感知的頻率范圍應(yīng)在16-20000Hz之間，其中對500-4000Hz的頻率較敏感。作為音響訊號顯示的頻率宜選在1000-3000Hz之間.

辨別聲頻能力人耳對頻率的辨別率較強,大于4000Hz的頻率,相差1％就能加以區(qū)別。3.3.3聽覺的物理特性2.動態(tài)范圍（聲音的強度）

聽覺聲強的動態(tài)范圍=正好可忍受的聲強/正好能聽見的聲強。（1）聽閾：在最佳的聽聞頻率范圍內(nèi)，一個聽力正常的人剛剛能聽到給定各頻率的正弦式純音的最低聲強Imin。（2）痛閾：對于感受給定各頻率的正弦式純音，開始產(chǎn)生疼痛感的極限聲強Imax。（1）與（2）都與頻率有關(guān)系，是在某一頻率下的聽閾值或痛閾值。（3）聽覺范圍：由聽閾和痛閾兩曲線所包圍的聽覺區(qū),見圖3-11。

辨別聲強能力人耳對聲強的辨別力不甚靈敏，聲強與人的主觀感覺的響度，不是比例關(guān)系，而是對數(shù)關(guān)系。當(dāng)聲強增加10倍時，主觀感覺的響度只增加l倍；聲強增加100倍時，響度只增加2倍，依次類推。3.3.3聽覺的物理特性3.方向敏感度（雙耳效應(yīng)）（1）時差：?t=聲源到兩耳的時間差。人耳可覺察到的聲信號入射的最小偏角為3°。（2）人耳對不同頻率、不同方向的聲音的感受能力不同，見圖3-12。由于頭部的掩蔽效應(yīng)，造成聲音頻譜的改變。辨別聲音的方向和距離人可根據(jù)聲音到達兩耳的強度和時間先后為58ms,人耳識別最短時間為20~50ms,頭的障礙作用降低聲強,判斷聲源的方向。

距離靠主觀經(jīng)驗和聲壓判斷.距離每增加一倍聲壓衰減6dB.

3.3.3聽覺的物理特性4.掩蔽效應(yīng)掩蔽：一個聲音被另一個聲音所掩蓋的現(xiàn)象。掩蔽效應(yīng)：一個聲音的聽閾因另一個聲音的掩蔽作用而提高的效應(yīng)。聲的掩蔽效應(yīng)

強的聲音可以掩蓋另一個弱的聲音，盡管弱的聲強也遠遠超過聽閾，但仍然聽不見。對于兩個音調(diào)接近的聲音，人耳所能聽到的不是兩種頻率的聲音，而是被低頻調(diào)制了的單頻聲音。5.聽覺的適應(yīng)和疲勞在聲音連續(xù)作用的過程中，聽覺敏感度會隨時間的延長而降低，叫做“聽覺適應(yīng)”。若聲強不大，作用時間又不太久，一般在聲刺激停止后的10-20s，聽覺敏感度就會恢復(fù)到原來的水平。若聲強很大，作用的時間很長，就不僅是聽覺適應(yīng)問題，而會引起聽覺疲勞。聽覺疲勞后，要經(jīng)過幾小時，直至幾天才能恢復(fù)聽覺敏感度、嚴重的引起聽力減退或喪失。

3.3.3聽覺的物理特性音波在人-機通信中占統(tǒng)治地位，聽覺的感知頻率大約在20HZ~20000HZ,在1000HZ~4000HZ最高。在500HZ以下和5000HZ以上在聲音，需要大得多的強度才能被聽到。當(dāng)音強超過140dB時，所引起的不再是聽覺，而是痛覺。人可以辨認的語音頻率范圍是260HZ~5600hz,電話只傳送300HZ~3000HZ,這對我們聽清語言已足夠3.4其他感覺機能及其特征

膚覺是僅僅次于聽覺的一種感覺，可感受多種外界刺激，形成多種感覺。1.觸覺，分觸壓覺和觸摸覺.見圖3-13和圖3-14。2.溫度覺3.痛覺

3.4.1膚覺

3.4其他感覺機能及其特征

本體感覺系統(tǒng)包括耳前庭系統(tǒng)和運動覺系統(tǒng)，可感受身體和四肢所在位置的信息。P521耳前庭系統(tǒng)---保持身體姿勢及平衡2運動覺系統(tǒng)---感受并指出四肢和身體不同部分的相對位置

3.4.2本體感覺

3.4其他感覺機能及其特征

味覺和嗅覺器官擔(dān)負著一定的警戒任務(wù)，因為它們出在人體溝通內(nèi)外部的入口處．在安全技術(shù)中，味覺與嗅覺用作信息傳遞器是相當(dāng)重要的．3.4.3.1味覺凡是溶于水的物質(zhì)都能向人提供味覺刺激．味覺感受器主要是分布在舌表面上的味蕾．味覺的感受性用不同濃度溶液的閾值表示．舌尖對甜的感受性大，舌尖和舌測對酸性的感受性大；舌根對苦的感受性大

3.4.3味覺和嗅覺

3.4其他感覺機能及其特征

3.4.3.2嗅覺人的嗅覺感受性很強，影響嗅覺感受性的因素有環(huán)境條件和人的生理條件．溫度有助于嗅覺感受，最適應(yīng)的溫度是３７～３８度．清潔空氣中嗅覺感受性也提高．感冒低．嗅覺的適應(yīng)性比較快，但有選擇性．接觸某一中氣體一段時間后感受性下降．另外一些刺激性氣體使人眩暈、惡心、中毒，嗅覺就失去作用。嗅覺傳示器

3.4.3味覺和嗅覺

3.5人的信息傳遞與處理人體與外界之間的聯(lián)系有三種基本形式：物質(zhì)、能量、信息的傳遞，信息傳遞往往隨物質(zhì)和能量的傳遞進行的。在人機發(fā)生關(guān)系和相互作用中最本質(zhì)聯(lián)系是信息交換。人腦信息容量約108~1011bit,但大腦皮層只能處理感官接受的部分信息．從感官接受信息到加工到永久儲存（記憶）過程中，信息減少很多，真正作為記憶而永久儲存的信息量僅有極少一部分．工作效率很大取決于人體接受信息的能力、速度和準確性，而這些又與感覺器官的機能狀態(tài)有密切聯(lián)系。人的多種感覺通道傳遞信息能力均有一定的限度。3.5.1人與信息3.5人的信息傳遞與處理人體與外界之間的聯(lián)系有三種基本形式：物質(zhì)、能量、信息的傳遞，信息傳遞往往隨物質(zhì)和能量的傳遞進行的。在人機發(fā)生關(guān)系和相互作用中最本質(zhì)聯(lián)系是信息交換。人腦信息容量約108~1011bit,但大腦皮層只能處理感官接受的部分信息．從感官接受信息到加工到永久儲存（記憶）過程中，信息減少很多，真正作為記憶而永久儲存的信息量僅有極少一部分．3.5.2人體接受信息的途徑感覺器官視聽嗅味觸其他外界刺激知覺中樞思考判斷創(chuàng)造運動中樞運動器官運動，語言對外界反應(yīng)神經(jīng)中樞記憶感覺運動與中樞神經(jīng)工作圖3.5人的信息傳遞與處理3.5.3人體接受信息的能力不同處理階段最大信息傳遞率（bit/s）感官接受109神經(jīng)聯(lián)系3X106意識（感知）16永久儲存0.7視覺聽覺嗅覺觸覺味覺反應(yīng)時間（s）0.188~0.2060.115~0.1820.200~0.3700.117~0.201酸甜苦辣0.5360.4461.0820.308刺激種類光聲揮發(fā)性物質(zhì)冷熱觸壓物質(zhì)刺激刺激情況瞬間瞬間一定時間瞬間一定時間感知范圍有局限無局限受風(fēng)影響無局限無局限知覺難易容易最容易容易稍困難困難作用鑒別報警聯(lián)絡(luò)報警報警報警實用性大大很小不大很小不同處理階段時人的信息傳遞率感覺通道的物性比較3.5.4影響人體信息接受和處理的主要因素?zé)o關(guān)信息的干擾如信息過多，會對想得到信息產(chǎn)生干擾，很容易造成誤判段。另外，當(dāng)兩個或兩個以上的信號同時發(fā)生時，若兩者強度相近，則不易區(qū)別。信號維量數(shù)的影響各種信號的每一個特征為一個維量,盡可能以兩個或多個感覺通道去接受同一個信息以增加信息接受的機會(指示燈加鈴聲)視覺刺激反應(yīng)最靈敏,聽覺抗干擾能力最強分時的影響信號輸出最好有時間先后,或事先提供暗示盡量減少需短時間記憶的事件.刺激—反