民用飛機音響告警設(shè)計考慮

張博

摘 要：音響告警作為吸引機組注意的手段，可以快速告知機組當(dāng)前飛機存在需要其知曉的異常系統(tǒng)狀態(tài)，也可用于告知機組當(dāng)前的故障屬性或為機組應(yīng)采取的糾正動作提供指引。該文規(guī)劃總結(jié)了民機音響告警設(shè)計應(yīng)遵循的通用準則，并提供了建議的采用的音響告警，用于指導(dǎo)民機設(shè)計。

關(guān)鍵詞：音響告警 語音 音調(diào)

中圖分類號：V32 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（b）-0087-02

民用飛機機組告警采用的告警方式有音響告警、視覺告警和觸覺告警。其中音響告警主要有兩個作用，一是作為吸引機組注意的手段，告知機組當(dāng)前飛機存在需要其知曉的異常系統(tǒng)狀態(tài)；二是用于告知機組當(dāng)前的故障屬性或為機組應(yīng)采取的糾正動作提供指引。民機采用的音響告警主要包含兩種類型，音調(diào)（含主音響告警）和語音告警。音響告警應(yīng)同時在駕駛艙揚聲器和駕駛員耳機里發(fā)出。

1 民機音調(diào)的設(shè)計準則

音調(diào)應(yīng)具有足夠的音量以確保在最嚴酷的駕駛艙噪音環(huán)境下能容易被機組感知，但也不能過大以致干擾機組采取所需的動作。如果音量設(shè)計為可人工/自動調(diào)節(jié)，那么應(yīng)確保人工/自動調(diào)節(jié)功能所能調(diào)到的最小音量在所有的駕駛艙噪音環(huán)境下仍能被機組感知。一般使用自動音量調(diào)節(jié)，以確保音調(diào)保持合適的信噪比。

音調(diào)采用的頻率應(yīng)為200 Hz～4500 Hz且應(yīng)區(qū)別于駕駛艙內(nèi)的噪音頻率，如振桿器的噪音等。音調(diào)應(yīng)至少包含兩種頻率或在只有一種頻率的情況下，采用其他特征進行區(qū)分（如音調(diào)間間隔）。

為了減少機組工作負擔(dān)和降低培訓(xùn)量，民機采用的音調(diào)的數(shù)目不應(yīng)超過10個。音調(diào)的觸發(fā)/持續(xù)時間與告警狀態(tài)及所需的機組響應(yīng)相關(guān)。音調(diào)與其對應(yīng)的視覺告警之間的觸發(fā)延遲不能造成機組誤解或分散機組注意力。應(yīng)限制用于警告、警戒以外的音調(diào)的持續(xù)時間，如選呼、高度告警。針對警告的主音響告警應(yīng)該重復(fù)直到機組確認或告警狀態(tài)消失為止，但針對特定的告警，因適航條款的要求，其主音響告警應(yīng)一直持續(xù)且不能取消，直到告警狀態(tài)消失為止，如CCAR25.729所要求的起落架告警。

某些音響告警在起飛、著陸等機組操作任務(wù)重的飛行階段會被抑制，以避免機組分散注意力。需要通過系統(tǒng)設(shè)計和人為功效評估來確定音響告警是否需要被抑制。

民機音響告警建議采用的音調(diào)如表1所示。

2 語音告警的設(shè)計準則

語音告警是指以口語單詞的形式告知機組特定的告警狀態(tài)。語音告警應(yīng)便于機組理解和區(qū)分，且應(yīng)包含與告警級別相關(guān)的信息。采用語音告警的原因有：

針對時間緊迫警告，機組無需參考其他視覺指示即可知曉當(dāng)前的故障狀態(tài)；

減少語音告警設(shè)計對音調(diào)的使用；

增加對系統(tǒng)異常狀態(tài)的辨識力，提高視覺告警的告警特性；

不管機組將視線集中在何處，語音告警都能為機組提供警覺。

語音告警應(yīng)具有足夠的音量以確保在最嚴酷的駕駛艙噪音環(huán)境下能容易被機組感知，但也不能過大以致干擾機組采取所需的動作。如果音量設(shè)計為可人工/自動調(diào)節(jié)，那么應(yīng)確保人工/自動功能所能調(diào)到的最小音量在所有的駕駛艙噪音環(huán)境下仍能被機組感知。一般應(yīng)使用自動音量調(diào)節(jié)，以確保語音告警保持合適的信噪比。

語音告警的觸發(fā)/持續(xù)時間與告警狀態(tài)及所需的機組響應(yīng)相關(guān)。語音與其對應(yīng)的視覺告警之間的觸發(fā)延遲不能造成機組誤解或分散機組注意力。當(dāng)機組取消音響告警后應(yīng)重置音響告警系統(tǒng)，以便觸發(fā)后續(xù)的音響告警。應(yīng)限制用于警戒的語音告警的持續(xù)時間，或設(shè)計為可以重復(fù)但機組可手動取消。

語音告警內(nèi)容應(yīng)考慮機組對英文單詞的理解力。如果可以的話，語音告警內(nèi)容應(yīng)與視覺告警相同，若不可行的話，那么應(yīng)至少確保語音告警所表達的信息與視覺告警相同，以免引起機組誤解。用于時間緊迫警告的語音告警應(yīng)包含指引信息明確需機組立即采取的動作，如“PULL UP”。用于時間緊迫警告以外的警告、警戒的語音告警應(yīng)提供告警的具體原因，如“LEFT ENGINE FIRE”，且語音告警應(yīng)簡介明了。語音告警所采用的字符數(shù)應(yīng)大于等于1，以確保機組未聽到一個或多個告警字時，不會導(dǎo)致對語言告警的誤解。設(shè)計語言告警時，應(yīng)確保每個語音告警是清晰可辨的。

民機音響告警建議采用的語音告警如表2所示。

3 結(jié)語

該文在研究適航條款和參考相關(guān)機型設(shè)計經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，總結(jié)了民用飛機機組告警系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)具備的通用設(shè)計準則及設(shè)計過程中應(yīng)注意的問題，為民用飛機機組告警系統(tǒng)設(shè)計及滿足適航要求提供了參考。

參考文獻

[1] SAE.ARP 4256A Design Objectives for Liquid Crystal Displays for Part 25（Transport） Aircraft[Z].

[2] FAA.14 CFR 25 Airworthiness standers：Transport category airplanes[S].America：FAA，2009.

[3] FAA.AC25.1322 Flight crew alerting[S].America：Ali Bahrami，2010.endprint

摘 要：音響告警作為吸引機組注意的手段，可以快速告知機組當(dāng)前飛機存在需要其知曉的異常系統(tǒng)狀態(tài)，也可用于告知機組當(dāng)前的故障屬性或為機組應(yīng)采取的糾正動作提供指引。該文規(guī)劃總結(jié)了民機音響告警設(shè)計應(yīng)遵循的通用準則，并提供了建議的采用的音響告警，用于指導(dǎo)民機設(shè)計。

關(guān)鍵詞：音響告警 語音 音調(diào)

中圖分類號：V32 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（b）-0087-02

民用飛機機組告警采用的告警方式有音響告警、視覺告警和觸覺告警。其中音響告警主要有兩個作用，一是作為吸引機組注意的手段，告知機組當(dāng)前飛機存在需要其知曉的異常系統(tǒng)狀態(tài)；二是用于告知機組當(dāng)前的故障屬性或為機組應(yīng)采取的糾正動作提供指引。民機采用的音響告警主要包含兩種類型，音調(diào)（含主音響告警）和語音告警。音響告警應(yīng)同時在駕駛艙揚聲器和駕駛員耳機里發(fā)出。

1 民機音調(diào)的設(shè)計準則

音調(diào)應(yīng)具有足夠的音量以確保在最嚴酷的駕駛艙噪音環(huán)境下能容易被機組感知，但也不能過大以致干擾機組采取所需的動作。如果音量設(shè)計為可人工/自動調(diào)節(jié)，那么應(yīng)確保人工/自動調(diào)節(jié)功能所能調(diào)到的最小音量在所有的駕駛艙噪音環(huán)境下仍能被機組感知。一般使用自動音量調(diào)節(jié)，以確保音調(diào)保持合適的信噪比。

音調(diào)采用的頻率應(yīng)為200 Hz～4500 Hz且應(yīng)區(qū)別于駕駛艙內(nèi)的噪音頻率，如振桿器的噪音等。音調(diào)應(yīng)至少包含兩種頻率或在只有一種頻率的情況下，采用其他特征進行區(qū)分（如音調(diào)間間隔）。

為了減少機組工作負擔(dān)和降低培訓(xùn)量，民機采用的音調(diào)的數(shù)目不應(yīng)超過10個。音調(diào)的觸發(fā)/持續(xù)時間與告警狀態(tài)及所需的機組響應(yīng)相關(guān)。音調(diào)與其對應(yīng)的視覺告警之間的觸發(fā)延遲不能造成機組誤解或分散機組注意力。應(yīng)限制用于警告、警戒以外的音調(diào)的持續(xù)時間，如選呼、高度告警。針對警告的主音響告警應(yīng)該重復(fù)直到機組確認或告警狀態(tài)消失為止，但針對特定的告警，因適航條款的要求，其主音響告警應(yīng)一直持續(xù)且不能取消，直到告警狀態(tài)消失為止，如CCAR25.729所要求的起落架告警。

某些音響告警在起飛、著陸等機組操作任務(wù)重的飛行階段會被抑制，以避免機組分散注意力。需要通過系統(tǒng)設(shè)計和人為功效評估來確定音響告警是否需要被抑制。

民機音響告警建議采用的音調(diào)如表1所示。

2 語音告警的設(shè)計準則

語音告警是指以口語單詞的形式告知機組特定的告警狀態(tài)。語音告警應(yīng)便于機組理解和區(qū)分，且應(yīng)包含與告警級別相關(guān)的信息。采用語音告警的原因有：

針對時間緊迫警告，機組無需參考其他視覺指示即可知曉當(dāng)前的故障狀態(tài)；

減少語音告警設(shè)計對音調(diào)的使用；

增加對系統(tǒng)異常狀態(tài)的辨識力，提高視覺告警的告警特性；

不管機組將視線集中在何處，語音告警都能為機組提供警覺。

語音告警應(yīng)具有足夠的音量以確保在最嚴酷的駕駛艙噪音環(huán)境下能容易被機組感知，但也不能過大以致干擾機組采取所需的動作。如果音量設(shè)計為可人工/自動調(diào)節(jié)，那么應(yīng)確保人工/自動功能所能調(diào)到的最小音量在所有的駕駛艙噪音環(huán)境下仍能被機組感知。一般應(yīng)使用自動音量調(diào)節(jié)，以確保語音告警保持合適的信噪比。

語音告警的觸發(fā)/持續(xù)時間與告警狀態(tài)及所需的機組響應(yīng)相關(guān)。語音與其對應(yīng)的視覺告警之間的觸發(fā)延遲不能造成機組誤解或分散機組注意力。當(dāng)機組取消音響告警后應(yīng)重置音響告警系統(tǒng)，以便觸發(fā)后續(xù)的音響告警。應(yīng)限制用于警戒的語音告警的持續(xù)時間，或設(shè)計為可以重復(fù)但機組可手動取消。

語音告警內(nèi)容應(yīng)考慮機組對英文單詞的理解力。如果可以的話，語音告警內(nèi)容應(yīng)與視覺告警相同，若不可行的話，那么應(yīng)至少確保語音告警所表達的信息與視覺告警相同，以免引起機組誤解。用于時間緊迫警告的語音告警應(yīng)包含指引信息明確需機組立即采取的動作，如“PULL UP”。用于時間緊迫警告以外的警告、警戒的語音告警應(yīng)提供告警的具體原因，如“LEFT ENGINE FIRE”，且語音告警應(yīng)簡介明了。語音告警所采用的字符數(shù)應(yīng)大于等于1，以確保機組未聽到一個或多個告警字時，不會導(dǎo)致對語言告警的誤解。設(shè)計語言告警時，應(yīng)確保每個語音告警是清晰可辨的。

民機音響告警建議采用的語音告警如表2所示。

3 結(jié)語

該文在研究適航條款和參考相關(guān)機型設(shè)計經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，總結(jié)了民用飛機機組告警系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)具備的通用設(shè)計準則及設(shè)計過程中應(yīng)注意的問題，為民用飛機機組告警系統(tǒng)設(shè)計及滿足適航要求提供了參考。

參考文獻

[1] SAE.ARP 4256A Design Objectives for Liquid Crystal Displays for Part 25（Transport） Aircraft[Z].

[2] FAA.14 CFR 25 Airworthiness standers：Transport category airplanes[S].America：FAA，2009.

[3] FAA.AC25.1322 Flight crew alerting[S].America：Ali Bahrami，2010.endprint

摘 要：音響告警作為吸引機組注意的手段，可以快速告知機組當(dāng)前飛機存在需要其知曉的異常系統(tǒng)狀態(tài)，也可用于告知機組當(dāng)前的故障屬性或為機組應(yīng)采取的糾正動作提供指引。該文規(guī)劃總結(jié)了民機音響告警設(shè)計應(yīng)遵循的通用準則，并提供了建議的采用的音響告警，用于指導(dǎo)民機設(shè)計。

關(guān)鍵詞：音響告警 語音 音調(diào)

中圖分類號：V32 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（b）-0087-02

民用飛機機組告警采用的告警方式有音響告警、視覺告警和觸覺告警。其中音響告警主要有兩個作用，一是作為吸引機組注意的手段，告知機組當(dāng)前飛機存在需要其知曉的異常系統(tǒng)狀態(tài)；二是用于告知機組當(dāng)前的故障屬性或為機組應(yīng)采取的糾正動作提供指引。民機采用的音響告警主要包含兩種類型，音調(diào)（含主音響告警）和語音告警。音響告警應(yīng)同時在駕駛艙揚聲器和駕駛員耳機里發(fā)出。

1 民機音調(diào)的設(shè)計準則

音調(diào)應(yīng)具有足夠的音量以確保在最嚴酷的駕駛艙噪音環(huán)境下能容易被機組感知，但也不能過大以致干擾機組采取所需的動作。如果音量設(shè)計為可人工/自動調(diào)節(jié)，那么應(yīng)確保人工/自動調(diào)節(jié)功能所能調(diào)到的最小音量在所有的駕駛艙噪音環(huán)境下仍能被機組感知。一般使用自動音量調(diào)節(jié)，以確保音調(diào)保持合適的信噪比。

音調(diào)采用的頻率應(yīng)為200 Hz～4500 Hz且應(yīng)區(qū)別于駕駛艙內(nèi)的噪音頻率，如振桿器的噪音等。音調(diào)應(yīng)至少包含兩種頻率或在只有一種頻率的情況下，采用其他特征進行區(qū)分（如音調(diào)間間隔）。

為了減少機組工作負擔(dān)和降低培訓(xùn)量，民機采用的音調(diào)的數(shù)目不應(yīng)超過10個。音調(diào)的觸發(fā)/持續(xù)時間與告警狀態(tài)及所需的機組響應(yīng)相關(guān)。音調(diào)與其對應(yīng)的視覺告警之間的觸發(fā)延遲不能造成機組誤解或分散機組注意力。應(yīng)限制用于警告、警戒以外的音調(diào)的持續(xù)時間，如選呼、高度告警。針對警告的主音響告警應(yīng)該重復(fù)直到機組確認或告警狀態(tài)消失為止，但針對特定的告警，因適航條款的要求，其主音響告警應(yīng)一直持續(xù)且不能取消，直到告警狀態(tài)消失為止，如CCAR25.729所要求的起落架告警。

某些音響告警在起飛、著陸等機組操作任務(wù)重的飛行階段會被抑制，以避免機組分散注意力。需要通過系統(tǒng)設(shè)計和人為功效評估來確定音響告警是否需要被抑制。

民機音響告警建議采用的音調(diào)如表1所示。

2 語音告警的設(shè)計準則

語音告警是指以口語單詞的形式告知機組特定的告警狀態(tài)。語音告警應(yīng)便于機組理解和區(qū)分，且應(yīng)包含與告警級別相關(guān)的信息。采用語音告警的原因有：

針對時間緊迫警告，機組無需參考其他視覺指示即可知曉當(dāng)前的故障狀態(tài)；

減少語音告警設(shè)計對音調(diào)的使用；

增加對系統(tǒng)異常狀態(tài)的辨識力，提高視覺告警的告警特性；

不管機組將視線集中在何處，語音告警都能為機組提供警覺。

語音告警應(yīng)具有足夠的音量以確保在最嚴酷的駕駛艙噪音環(huán)境下能容易被機組感知，但也不能過大以致干擾機組采取所需的動作。如果音量設(shè)計為可人工/自動調(diào)節(jié)，那么應(yīng)確保人工/自動功能所能調(diào)到的最小音量在所有的駕駛艙噪音環(huán)境下仍能被機組感知。一般應(yīng)使用自動音量調(diào)節(jié)，以確保語音告警保持合適的信噪比。

語音告警的觸發(fā)/持續(xù)時間與告警狀態(tài)及所需的機組響應(yīng)相關(guān)。語音與其對應(yīng)的視覺告警之間的觸發(fā)延遲不能造成機組誤解或分散機組注意力。當(dāng)機組取消音響告警后應(yīng)重置音響告警系統(tǒng)，以便觸發(fā)后續(xù)的音響告警。應(yīng)限制用于警戒的語音告警的持續(xù)時間，或設(shè)計為可以重復(fù)但機組可手動取消。

語音告警內(nèi)容應(yīng)考慮機組對英文單詞的理解力。如果可以的話，語音告警內(nèi)容應(yīng)與視覺告警相同，若不可行的話，那么應(yīng)至少確保語音告警所表達的信息與視覺告警相同，以免引起機組誤解。用于時間緊迫警告的語音告警應(yīng)包含指引信息明確需機組立即采取的動作，如“PULL UP”。用于時間緊迫警告以外的警告、警戒的語音告警應(yīng)提供告警的具體原因，如“LEFT ENGINE FIRE”，且語音告警應(yīng)簡介明了。語音告警所采用的字符數(shù)應(yīng)大于等于1，以確保機組未聽到一個或多個告警字時，不會導(dǎo)致對語言告警的誤解。設(shè)計語言告警時，應(yīng)確保每個語音告警是清晰可辨的。

民機音響告警建議采用的語音告警如表2所示。

3 結(jié)語

該文在研究適航條款和參考相關(guān)機型設(shè)計經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，總結(jié)了民用飛機機組告警系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)具備的通用設(shè)計準則及設(shè)計過程中應(yīng)注意的問題，為民用飛機機組告警系統(tǒng)設(shè)計及滿足適航要求提供了參考。

參考文獻

[1] SAE.ARP 4256A Design Objectives for Liquid Crystal Displays for Part 25（Transport） Aircraft[Z].

[2] FAA.14 CFR 25 Airworthiness standers：Transport category airplanes[S].America：FAA，2009.

[3] FAA.AC25.1322 Flight crew alerting[S].America：Ali Bahrami，2010.endprint