從認(rèn)知原理談3C產(chǎn)品中的聽(tīng)覺(jué)設(shè)計(jì)

（南京林業(yè)大學(xué)家居與工業(yè)設(shè)計(jì)院210037）

一、人對(duì)于聲音的認(rèn)知特點(diǎn)

（一）聲音的物理學(xué)特性

從物理學(xué)角度來(lái)講，聲音是由振動(dòng)產(chǎn)生的，聲源振動(dòng)導(dǎo)致介質(zhì)發(fā)生振動(dòng)，從而形成聲波，當(dāng)振動(dòng)消失時(shí)，聲波也隨之消失。聲波作為一種機(jī)械波，具有波動(dòng)傳播的性質(zhì)，在傳播過(guò)程中，與介質(zhì)種類(lèi)、溫度等多種因素相關(guān)，且具有機(jī)械波反射、折射、干涉、衍射、擴(kuò)散反射等性質(zhì)。在物理聲學(xué)領(lǐng)域，聲音具有主頻、幅度、頻譜等主要性質(zhì)。

（二）聲音的生理學(xué)及心理學(xué)特性

聲音的產(chǎn)生與傳播是聲波的力學(xué)現(xiàn)象，而當(dāng)聲音通過(guò)介質(zhì)傳入人耳后的一系列產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)的過(guò)程就屬于生理學(xué)范疇。當(dāng)人耳接收到通過(guò)介質(zhì)傳入的聲音信號(hào)后，將其機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)槁?tīng)覺(jué)神經(jīng)上的神經(jīng)沖動(dòng)，神經(jīng)脈沖到達(dá)大腦皮層的聽(tīng)覺(jué)中樞，人才能感知聲音，產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)。此外，從心理學(xué)角度來(lái)講，大腦皮層不僅產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)，還會(huì)產(chǎn)生多種心理感受。在獲取聽(tīng)覺(jué)的過(guò)程中，人們將聲音的性質(zhì)分為音調(diào)、響度、音色幾個(gè)方面。對(duì)于3C產(chǎn)品而言，響度多包含用戶可以控制的若干等級(jí)，所以3C產(chǎn)品聽(tīng)覺(jué)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要著重設(shè)計(jì)的主要是音色和音調(diào)兩個(gè)方面。由于聲音具有的心理學(xué)特性，使其包含多重意義，如在為殘障人士，尤其是以盲人為用戶進(jìn)行無(wú)障礙設(shè)計(jì)的過(guò)程中，聽(tīng)覺(jué)設(shè)計(jì)能夠提高其完成基本生理需求的體驗(yàn)感。以健康人群為用戶進(jìn)行聽(tīng)覺(jué)設(shè)計(jì)能夠加強(qiáng)其在特殊操作情境的體驗(yàn)，例如：安全警告、信息提示、交互反饋、增強(qiáng)記憶、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)、展示工作狀態(tài)、體現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的視覺(jué)信息等。

二、聽(tīng)覺(jué)設(shè)計(jì)在3C產(chǎn)品中的重要性

本文中的聽(tīng)覺(jué)設(shè)計(jì)特指“3C產(chǎn)品中人造聲音的設(shè)計(jì)”，即Intentionalsound（簡(jiǎn)稱IS）。例如Windows系統(tǒng)開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)的樂(lè)聲、智能手機(jī)鍵盤(pán)的按鍵聲、平板電腦的操作聲音等。

（一）聽(tīng)覺(jué)是重要的信息接受渠道

人類(lèi)是通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)和觸覺(jué)來(lái)獲得外界信息的。其中視覺(jué)傳遞了約70%的信息，其次是聽(tīng)覺(jué)，占據(jù)了15%-20%，所以聽(tīng)覺(jué)是除了視覺(jué)外最重要的信息獲取來(lái)源了。與視覺(jué)相比，聽(tīng)覺(jué)有許多優(yōu)勢(shì)。聽(tīng)覺(jué)的認(rèn)知過(guò)程是路徑最短、最直接的認(rèn)知通道并貫穿著認(rèn)知過(guò)程的始終，因?yàn)檫M(jìn)入人腦的視覺(jué)、觸覺(jué)信號(hào)總是先解碼為聽(tīng)覺(jué)碼后再編碼成語(yǔ)意。視覺(jué)最敏感的注意力范圍是視網(wǎng)膜中央凝視點(diǎn)的2°以內(nèi)凹區(qū)域。但聽(tīng)覺(jué)則可以接受到所處環(huán)境中所有方向傳來(lái)的聲音，接受范圍很廣，有全向性。

（二）3C產(chǎn)品對(duì)聽(tīng)覺(jué)設(shè)計(jì)的需求

3C產(chǎn)品普遍以視覺(jué)用戶界面為主進(jìn)行交互，但如果少了聽(tīng)覺(jué)的幫助，產(chǎn)品的交互體驗(yàn)會(huì)大打折扣。聽(tīng)覺(jué)交互的優(yōu)勢(shì)有以下幾點(diǎn)：（1）用戶只有在與界面對(duì)視時(shí)才能實(shí)現(xiàn)視覺(jué)交互，這限制了用戶使用產(chǎn)品時(shí)的空間自由，而因?yàn)槁?tīng)覺(jué)的全向性，用聲音進(jìn)行交互時(shí)用戶可處在聲音可達(dá)到的任何位置，不必面向界面。如果需要達(dá)到提醒、交流的功能，聽(tīng)覺(jué)交互更有效率；（2）視覺(jué)信息感知效率低。人類(lèi)在現(xiàn)實(shí)環(huán)境下獲取信息的方式是五感并用的，只靠視覺(jué)界面?zhèn)鬟f信息會(huì)造成視覺(jué)信息過(guò)載，傳遞效率低。而人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)的認(rèn)知路徑最短，信息傳遞效率高。視覺(jué)與聽(tīng)覺(jué)結(jié)合，能提高工作績(jī)效，和信息傳遞準(zhǔn)確率；（3）現(xiàn)實(shí)生活中無(wú)時(shí)不在和聲音接觸，所以使用聽(tīng)覺(jué)界面可增強(qiáng)臨場(chǎng)感，沉浸感，親切感。在游戲設(shè)計(jì)、人工智能、仿真設(shè)計(jì)等應(yīng)用領(lǐng)域，如果交互只通過(guò)視覺(jué)畫(huà)面，沒(méi)有語(yǔ)音、背景音樂(lè)、音效等聲音設(shè)計(jì)，虛擬環(huán)境會(huì)缺少臨場(chǎng)感和真實(shí)感，用戶缺少親切感，使用體驗(yàn)不佳；（5）對(duì)于視障人士來(lái)說(shuō)，聽(tīng)覺(jué)是最重要的感官。好的聽(tīng)覺(jué)界面可以讓有視障人士能夠順利使用3C產(chǎn)品。

三、聽(tīng)覺(jué)設(shè)計(jì)的原則和思路

事實(shí)上，有關(guān)聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)的研究涉及了聲學(xué)、物理學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、人機(jī)工程學(xué)等多個(gè)學(xué)科。由于人耳的構(gòu)造非常復(fù)雜，人們尚未能從生理角度解釋清楚人耳的聽(tīng)覺(jué)特性，這無(wú)疑又為聽(tīng)覺(jué)設(shè)計(jì)的研究增加了難度。筆者從聲音本身的物理特性和心理聲學(xué)的相關(guān)原理這兩方面入手，探討使用者與聲音的關(guān)系提出設(shè)計(jì)原則和思路如下：

（一）3C產(chǎn)品聲音設(shè)計(jì)的基本原則

1.以用戶為中心的設(shè)計(jì)原則。從用戶的角度出發(fā)，以人為本已經(jīng)成為了設(shè)計(jì)界的基本法則。以用戶為中心的理念在3C產(chǎn)品的聲音設(shè)計(jì)中則表現(xiàn)為在聲音開(kāi)發(fā)的整個(gè)過(guò)程中都把用戶納入考慮范圍。

2.可辨識(shí)性原則。研究表明，人類(lèi)通過(guò)自身的進(jìn)化已經(jīng)能夠毫不費(fèi)力地理解各種自然聲音。3C產(chǎn)品中的聲音應(yīng)當(dāng)要與人們已經(jīng)習(xí)得的或者自然的聯(lián)系相一致，就是當(dāng)人們聽(tīng)到這個(gè)聲音時(shí)能聯(lián)想到相應(yīng)的操作或準(zhǔn)確地獲取特定的信息。比如多數(shù)智能手機(jī)的拍照聲效都會(huì)設(shè)計(jì)成“咔嚓”聲，事實(shí)上就是在用電子音模仿老式照相機(jī)的機(jī)械快門(mén)音。

3.差異性設(shè)計(jì)原則。即設(shè)計(jì)的聲音必須是獨(dú)一無(wú)二的，對(duì)應(yīng)3C產(chǎn)品中特定的操作或者命令。以求傳達(dá)給用戶準(zhǔn)確的信息，防止誤操作的產(chǎn)生。

4.標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)原則。對(duì)不同場(chǎng)合使用的聽(tīng)覺(jué)信號(hào)盡可能標(biāo)準(zhǔn)化。以智能手機(jī)鍵盤(pán)聲為例，系統(tǒng)自身的頁(yè)面和APP中的頁(yè)面可以視為兩個(gè)不同的場(chǎng)合，各個(gè)APP之間也是不同的場(chǎng)合。用戶在這些場(chǎng)合中使用鍵盤(pán)打字時(shí)的鍵盤(pán)音應(yīng)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)化。

5.遵循生理學(xué)和聲學(xué)的客觀規(guī)律。比如噪聲是聲波的頻率、強(qiáng)弱變化無(wú)規(guī)律、雜亂無(wú)章的聲音，噪音對(duì)人身體和心理都有損害，因此在設(shè)計(jì)聲音時(shí)要盡量降低噪聲的干擾，提高音質(zhì)。又比如人耳對(duì)中頻段的聲音最為靈敏，頻率高的聲音往往會(huì)使人產(chǎn)生焦慮、緊張感，頻率低的聲音會(huì)使人感到舒緩放松，因此應(yīng)該著重設(shè)計(jì)聲音的音色和音調(diào)，讓用戶獲得良好的聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)。

6.刪繁就簡(jiǎn)，所設(shè)計(jì)的聲音不能太復(fù)雜，降低用戶學(xué)習(xí)成本。當(dāng)下產(chǎn)品設(shè)計(jì)中使用的聲音主要分為語(yǔ)言類(lèi)和非語(yǔ)言類(lèi)，非語(yǔ)言類(lèi)聲音又包括自然聲音和樂(lè)音。在運(yùn)用這兩種聲音時(shí)，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先保證聲音信號(hào)的指示性和信息傳達(dá)的功能。筆者建議無(wú)論是模擬自然聲音還是使用樂(lè)音，都應(yīng)當(dāng)盡量短促、清晰，以減輕耳朵負(fù)擔(dān)。

7.情感化設(shè)計(jì)，注重情感表達(dá)。在設(shè)計(jì)聲音時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意賦予聲音情感化的形象，一方面通過(guò)聲音傳遞感情、勾起回憶、給人驚喜，滿足用戶的需求和期望。另一方面使產(chǎn)品與用戶進(jìn)行情感上的交互能夠很好地消除人機(jī)之間的隔閡感。

8.注重與視覺(jué)界面的結(jié)合。用戶體驗(yàn)是用戶在認(rèn)識(shí)和使用產(chǎn)品的全過(guò)程中通過(guò)多個(gè)感官建立起來(lái)的一種綜合的純主觀的感受。所設(shè)計(jì)的聲音也應(yīng)當(dāng)與視覺(jué)界面相結(jié)合，提高交互的完整度，豐富產(chǎn)品形象，給用戶更好的視聽(tīng)體驗(yàn)。

（二）3C產(chǎn)品聲音設(shè)計(jì)的流程和思路

1.聲音開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的基本流程

基于以用戶為中心的設(shè)計(jì)原則，參考視覺(jué)界面交互設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，聲音設(shè)計(jì)師在進(jìn)行3C產(chǎn)品聲音設(shè)計(jì)時(shí)可以參考以下流程：

（1）開(kāi)展有關(guān)聲音的用戶研究和設(shè)計(jì)調(diào)研。要求設(shè)計(jì)師進(jìn)行聲音分析，記錄和比較各種聲音樣本，然后運(yùn)用情境訪談、焦點(diǎn)小組、啟發(fā)式評(píng)估、單獨(dú)訪談等方式收集用戶的各種意見(jiàn)，使用語(yǔ)義差分法得到用戶對(duì)某種聲音信號(hào)喜惡程度的初步評(píng)估報(bào)告。

（2）確定聲音設(shè)計(jì)的目標(biāo)產(chǎn)品。在設(shè)計(jì)之前應(yīng)當(dāng)明確是為哪一種產(chǎn)品的哪一模塊作設(shè)計(jì)。

（3）用戶目標(biāo)及需求分析。受性別、年齡、文化差異和個(gè)人喜好等因素的影響，人們對(duì)于3C產(chǎn)品都有自己的偏好，對(duì)于同一類(lèi)產(chǎn)品聲音的認(rèn)可度也不盡相同。設(shè)計(jì)師可以采用采訪、問(wèn)卷調(diào)查、建立人物模型等方式確定用戶需求。進(jìn)而明確所設(shè)計(jì)的聲音信號(hào)應(yīng)當(dāng)具備的功能和應(yīng)當(dāng)帶給用戶的感受。

（4）初步聲音設(shè)計(jì)。從聲音的物理屬性入手，結(jié)合心理聲學(xué)的相關(guān)理論，設(shè)計(jì)聲音信號(hào)的各種物理量。調(diào)整音高，美化音色，控制混響，制作出初步的聲音原型。

（5）驗(yàn)證和測(cè)試。反復(fù)觀察和比較各個(gè)聲音原型，運(yùn)用問(wèn)卷調(diào)查法收集用戶的體驗(yàn)信息，然后反復(fù)修改完善，最后定型該聲音信號(hào)。

2.從認(rèn)知心理學(xué)的角度談聲音開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的思路

人對(duì)產(chǎn)品聲音的認(rèn)知和心理發(fā)生過(guò)程從簡(jiǎn)單的感覺(jué)到逐漸分化和復(fù)雜化，依次經(jīng)過(guò)如下環(huán)節(jié)，即知覺(jué)、注意、記憶、表象、思維、情緒。整個(gè)過(guò)程環(huán)環(huán)相扣，缺一不可。在進(jìn)行3C產(chǎn)品的聲音設(shè)計(jì)時(shí)，可以從以上幾個(gè)環(huán)節(jié)入手。比如（1）使用聽(tīng)標(biāo)，即運(yùn)用人們熟悉的自然界的聲音，讓用戶本能地把聲音信號(hào)跟產(chǎn)品信息聯(lián)系起來(lái)，降低學(xué)習(xí)成本，防止誤操作發(fā)生。（2）依據(jù)格式塔原理，建立心理模型。即依據(jù)大多數(shù)用戶的經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣去設(shè)計(jì)，讓聲音與用戶的心理模型相匹配。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，總體消費(fèi)水平的提高，人們對(duì)于3C產(chǎn)品的外觀、功能和附加屬性都提出了更高的要求，傳統(tǒng)的依賴于視覺(jué)界面的交互方式已經(jīng)無(wú)法滿足用戶情感和體驗(yàn)方面的需求。近年來(lái)VR、AR技術(shù)的飛速發(fā)展，必將全面提升3C產(chǎn)品的用戶體驗(yàn)，其中聽(tīng)覺(jué)設(shè)計(jì)在輔助視覺(jué)界面，提高交互效率，豐富產(chǎn)品形象等方面具有無(wú)可比擬的作用。從認(rèn)知原理來(lái)研究聽(tīng)覺(jué)設(shè)計(jì)就是依據(jù)聲音的物理學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)特性，研究出具備適合新科技趨勢(shì)特質(zhì)的聲音，滿足消費(fèi)者的情感體驗(yàn)。3C產(chǎn)品的聲音設(shè)計(jì)的有效方法是堅(jiān)持以人為本的設(shè)計(jì)原則，在傳遞信息的基礎(chǔ)上注重情感表達(dá)，增加用戶對(duì)產(chǎn)品的滿意度。