從認知原理談3C產(chǎn)品中的聽覺設計

（南京林業(yè)大學家居與工業(yè)設計院210037）

一、人對于聲音的認知特點

（一）聲音的物理學特性

從物理學角度來講，聲音是由振動產(chǎn)生的，聲源振動導致介質(zhì)發(fā)生振動，從而形成聲波，當振動消失時，聲波也隨之消失。聲波作為一種機械波，具有波動傳播的性質(zhì)，在傳播過程中，與介質(zhì)種類、溫度等多種因素相關，且具有機械波反射、折射、干涉、衍射、擴散反射等性質(zhì)。在物理聲學領域，聲音具有主頻、幅度、頻譜等主要性質(zhì)。

（二）聲音的生理學及心理學特性

聲音的產(chǎn)生與傳播是聲波的力學現(xiàn)象，而當聲音通過介質(zhì)傳入人耳后的一系列產(chǎn)生聽覺的過程就屬于生理學范疇。當人耳接收到通過介質(zhì)傳入的聲音信號后，將其機械能轉(zhuǎn)變?yōu)槁犛X神經(jīng)上的神經(jīng)沖動，神經(jīng)脈沖到達大腦皮層的聽覺中樞，人才能感知聲音，產(chǎn)生聽覺。此外，從心理學角度來講，大腦皮層不僅產(chǎn)生聽覺，還會產(chǎn)生多種心理感受。在獲取聽覺的過程中，人們將聲音的性質(zhì)分為音調(diào)、響度、音色幾個方面。對于3C產(chǎn)品而言，響度多包含用戶可以控制的若干等級，所以3C產(chǎn)品聽覺設計過程中需要著重設計的主要是音色和音調(diào)兩個方面。由于聲音具有的心理學特性，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行無障礙設計的過程中，聽覺設計能夠提高其完成基本生理需求的體驗感。以健康人群為用戶進行聽覺設計能夠加強其在特殊操作情境的體驗，例如：安全警告、信息提示、交互反饋、增強記憶、增強現(xiàn)實體驗、展示工作狀態(tài)、體現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的視覺信息等。

二、聽覺設計在3C產(chǎn)品中的重要性

本文中的聽覺設計特指“3C產(chǎn)品中人造聲音的設計”，即Intentionalsound（簡稱IS）。例如Windows系統(tǒng)開關機時的樂聲、智能手機鍵盤的按鍵聲、平板電腦的操作聲音等。

（一）聽覺是重要的信息接受渠道

人類是通過視覺、聽覺、嗅覺、味覺和觸覺來獲得外界信息的。其中視覺傳遞了約70%的信息，其次是聽覺，占據(jù)了15%-20%，所以聽覺是除了視覺外最重要的信息獲取來源了。與視覺相比，聽覺有許多優(yōu)勢。聽覺的認知過程是路徑最短、最直接的認知通道并貫穿著認知過程的始終，因為進入人腦的視覺、觸覺信號總是先解碼為聽覺碼后再編碼成語意。視覺最敏感的注意力范圍是視網(wǎng)膜中央凝視點的2°以內(nèi)凹區(qū)域。但聽覺則可以接受到所處環(huán)境中所有方向傳來的聲音，接受范圍很廣，有全向性。

（二）3C產(chǎn)品對聽覺設計的需求

3C產(chǎn)品普遍以視覺用戶界面為主進行交互，但如果少了聽覺的幫助，產(chǎn)品的交互體驗會大打折扣。聽覺交互的優(yōu)勢有以下幾點：（1）用戶只有在與界面對視時才能實現(xiàn)視覺交互，這限制了用戶使用產(chǎn)品時的空間自由，而因為聽覺的全向性，用聲音進行交互時用戶可處在聲音可達到的任何位置，不必面向界面。如果需要達到提醒、交流的功能，聽覺交互更有效率；（2）視覺信息感知效率低。人類在現(xiàn)實環(huán)境下獲取信息的方式是五感并用的，只靠視覺界面?zhèn)鬟f信息會造成視覺信息過載，傳遞效率低。而人類聽覺的認知路徑最短，信息傳遞效率高。視覺與聽覺結(jié)合，能提高工作績效，和信息傳遞準確率；（3）現(xiàn)實生活中無時不在和聲音接觸，所以使用聽覺界面可增強臨場感，沉浸感，親切感。在游戲設計、人工智能、仿真設計等應用領域，如果交互只通過視覺畫面，沒有語音、背景音樂、音效等聲音設計，虛擬環(huán)境會缺少臨場感和真實感，用戶缺少親切感，使用體驗不佳；（5）對于視障人士來說，聽覺是最重要的感官。好的聽覺界面可以讓有視障人士能夠順利使用3C產(chǎn)品。

三、聽覺設計的原則和思路

事實上，有關聽覺體驗的研究涉及了聲學、物理學、生理學、心理學、人機工程學等多個學科。由于人耳的構(gòu)造非常復雜，人們尚未能從生理角度解釋清楚人耳的聽覺特性，這無疑又為聽覺設計的研究增加了難度。筆者從聲音本身的物理特性和心理聲學的相關原理這兩方面入手，探討使用者與聲音的關系提出設計原則和思路如下：

（一）3C產(chǎn)品聲音設計的基本原則

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

2.可辨識性原則。研究表明，人類通過自身的進化已經(jīng)能夠毫不費力地理解各種自然聲音。3C產(chǎn)品中的聲音應當要與人們已經(jīng)習得的或者自然的聯(lián)系相一致，就是當人們聽到這個聲音時能聯(lián)想到相應的操作或準確地獲取特定的信息。比如多數(shù)智能手機的拍照聲效都會設計成“咔嚓”聲，事實上就是在用電子音模仿老式照相機的機械快門音。

3.差異性設計原則。即設計的聲音必須是獨一無二的，對應3C產(chǎn)品中特定的操作或者命令。以求傳達給用戶準確的信息，防止誤操作的產(chǎn)生。

4.標準化設計原則。對不同場合使用的聽覺信號盡可能標準化。以智能手機鍵盤聲為例，系統(tǒng)自身的頁面和APP中的頁面可以視為兩個不同的場合，各個APP之間也是不同的場合。用戶在這些場合中使用鍵盤打字時的鍵盤音應當標準化。

5.遵循生理學和聲學的客觀規(guī)律。比如噪聲是聲波的頻率、強弱變化無規(guī)律、雜亂無章的聲音，噪音對人身體和心理都有損害，因此在設計聲音時要盡量降低噪聲的干擾，提高音質(zhì)。又比如人耳對中頻段的聲音最為靈敏，頻率高的聲音往往會使人產(chǎn)生焦慮、緊張感，頻率低的聲音會使人感到舒緩放松，因此應該著重設計聲音的音色和音調(diào)，讓用戶獲得良好的聽覺體驗。

6.刪繁就簡，所設計的聲音不能太復雜，降低用戶學習成本。當下產(chǎn)品設計中使用的聲音主要分為語言類和非語言類，非語言類聲音又包括自然聲音和樂音。在運用這兩種聲音時，應當優(yōu)先保證聲音信號的指示性和信息傳達的功能。筆者建議無論是模擬自然聲音還是使用樂音，都應當盡量短促、清晰，以減輕耳朵負擔。

7.情感化設計，注重情感表達。在設計聲音時，應當注意賦予聲音情感化的形象，一方面通過聲音傳遞感情、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)品與用戶進行情感上的交互能夠很好地消除人機之間的隔閡感。

8.注重與視覺界面的結(jié)合。用戶體驗是用戶在認識和使用產(chǎn)品的全過程中通過多個感官建立起來的一種綜合的純主觀的感受。所設計的聲音也應當與視覺界面相結(jié)合，提高交互的完整度，豐富產(chǎn)品形象，給用戶更好的視聽體驗。

（二）3C產(chǎn)品聲音設計的流程和思路

1.聲音開發(fā)設計的基本流程

基于以用戶為中心的設計原則，參考視覺界面交互設計的經(jīng)驗，聲音設計師在進行3C產(chǎn)品聲音設計時可以參考以下流程：

（1）開展有關聲音的用戶研究和設計調(diào)研。要求設計師進行聲音分析，記錄和比較各種聲音樣本，然后運用情境訪談、焦點小組、啟發(fā)式評估、單獨訪談等方式收集用戶的各種意見，使用語義差分法得到用戶對某種聲音信號喜惡程度的初步評估報告。

（2）確定聲音設計的目標產(chǎn)品。在設計之前應當明確是為哪一種產(chǎn)品的哪一模塊作設計。

（3）用戶目標及需求分析。受性別、年齡、文化差異和個人喜好等因素的影響，人們對于3C產(chǎn)品都有自己的偏好，對于同一類產(chǎn)品聲音的認可度也不盡相同。設計師可以采用采訪、問卷調(diào)查、建立人物模型等方式確定用戶需求。進而明確所設計的聲音信號應當具備的功能和應當帶給用戶的感受。

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

（5）驗證和測試。反復觀察和比較各個聲音原型，運用問卷調(diào)查法收集用戶的體驗信息，然后反復修改完善，最后定型該聲音信號。

2.從認知心理學的角度談聲音開發(fā)設計的思路

人對產(chǎn)品聲音的認知和心理發(fā)生過程從簡單的感覺到逐漸分化和復雜化，依次經(jīng)過如下環(huán)節(jié)，即知覺、注意、記憶、表象、思維、情緒。整個過程環(huán)環(huán)相扣，缺一不可。在進行3C產(chǎn)品的聲音設計時，可以從以上幾個環(huán)節(jié)入手。比如（1）使用聽標，即運用人們熟悉的自然界的聲音，讓用戶本能地把聲音信號跟產(chǎn)品信息聯(lián)系起來，降低學習成本，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)驗和習慣去設計，讓聲音與用戶的心理模型相匹配。

四、結(jié)語

隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，總體消費水平的提高，人們對于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)的依賴于視覺界面的交互方式已經(jīng)無法滿足用戶情感和體驗方面的需求。近年來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，其中聽覺設計在輔助視覺界面，提高交互效率，豐富產(chǎn)品形象等方面具有無可比擬的作用。從認知原理來研究聽覺設計就是依據(jù)聲音的物理學、生理學和心理學特性，研究出具備適合新科技趨勢特質(zhì)的聲音，滿足消費者的情感體驗。3C產(chǎn)品的聲音設計的有效方法是堅持以人為本的設計原則，在傳遞信息的基礎上注重情感表達，增加用戶對產(chǎn)品的滿意度。