選擇性注意對(duì)行人覺(jué)察有聲信號(hào)燈的影響*

彭 姓，唐曉雨，蔣 浩，石 榮，常若松

(1.中國(guó)民用航空飛行學(xué)院飛行技術(shù)學(xué)院，航空人因與認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究所，廣漢 618307；2.遼寧師范大學(xué)心理學(xué)院，大連 116029)

1 引言

行人過(guò)街面臨著巨大的道路交通安全性問(wèn)題。統(tǒng)計(jì)顯示，每年全球有數(shù)百萬(wàn)的行人因道路交通事故致死或致殘(WHO，2018)。提升道路交通安全性，一方面可以通過(guò)訓(xùn)練駕駛員有效地知覺(jué)行人危險(xiǎn)(馬錦飛，常若松，孫龍，2015；孫龍，常若松，2014)，另一方面可以通過(guò)改善道路交通設(shè)施，后者也是研究所關(guān)注的焦點(diǎn)。研究顯示，交通設(shè)施設(shè)備添置和改良后，能夠提升行人過(guò)街的安全性(Uttley & Fotios，2017)。因此，道路交通管理者在道路口設(shè)置人行橫道信號(hào)燈，為行人提供過(guò)街或等待的信號(hào)，保障行人過(guò)街安全。目前，我國(guó)大多數(shù)城市的交通信號(hào)燈，主要通過(guò)視覺(jué)信號(hào)呈現(xiàn)。然而，單一視覺(jué)信號(hào)燈存在以下問(wèn)題：行人視覺(jué)注意資源有限，極易發(fā)生注意分散，從而導(dǎo)致交通事故的發(fā)生(Jiang et al.，2018)。例如，行人在過(guò)街過(guò)程中進(jìn)行次要視覺(jué)任務(wù)(如使用便攜式電子設(shè)備)，可能導(dǎo)致視覺(jué)交通信號(hào)燈注意失敗，或者未能感知到危險(xiǎn)而引發(fā)事故。從獲取信息的通道來(lái)看，除視覺(jué)外，聽(tīng)覺(jué)也是行人獲取交通狀況信息的重要通道(Zhang & Lee，2020)。聽(tīng)覺(jué)信號(hào)是視覺(jué)通道的有效補(bǔ)充，能夠提供關(guān)于時(shí)間和空間等不同維度的信息，從而有效吸引行人的注意(Barton，Lew，Kovesdi，Cottrell，& Ulrich，2013)。因此，道路交通管理者開(kāi)始利用聽(tīng)覺(jué)信號(hào)的優(yōu)勢(shì)，在傳統(tǒng)視覺(jué)交通信號(hào)燈上安裝聲響裝置系統(tǒng)，普及有聲信號(hào)燈。有聲信號(hào)燈既能提供視覺(jué)信號(hào)，又能提供聽(tīng)覺(jué)信號(hào)，向行人發(fā)出過(guò)街或等待的信號(hào)。

行人在知覺(jué)有聲信號(hào)燈的過(guò)程中，能夠自動(dòng)將來(lái)自于視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等多個(gè)感覺(jué)通道的信號(hào)整合為統(tǒng)一、有意義的客體，產(chǎn)生多感覺(jué)整合(multisensory integration)(Tang，Wu，& Shen，2016)，其行為學(xué)結(jié)果表現(xiàn)為被試對(duì)多感覺(jué)通道刺激(視聽(tīng)覺(jué)目標(biāo))的反應(yīng)相較于單通道刺激(視覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)目標(biāo))更快速且更準(zhǔn)確(Tang et al.，2019)。因此，在交通路口設(shè)置有聲信號(hào)燈，能夠促進(jìn)行人更快更準(zhǔn)地定位與識(shí)別交通信號(hào)，提升道路交通安全。此外，選擇性注意在行人覺(jué)察交通環(huán)境時(shí)也起到重要作用。個(gè)體對(duì)外界信息的選擇性注意包括自下而上和自上向下兩個(gè)過(guò)程，前者往往是刺激驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)化加工，而后者是個(gè)體有意圖的主動(dòng)加工。研究發(fā)現(xiàn)，與多感覺(jué)通道刺激產(chǎn)生的作用類似，選擇性注意也能夠促進(jìn)個(gè)體對(duì)目標(biāo)的檢測(cè)、識(shí)別及定位(Spence，2010)。

鑒于多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)與選擇性注意都能夠加強(qiáng)對(duì)特定目標(biāo)物的檢測(cè)和識(shí)別，研究者們開(kāi)始考察兩者之間的關(guān)系。在基礎(chǔ)認(rèn)知實(shí)驗(yàn)中，通常采用線索—靶子(cue-target)范式，線索與目標(biāo)刺激相繼出現(xiàn)。線索的形式包括外周空間線索和中央箭頭指示性線索，分別能夠引起受測(cè)者的自下而上選擇性注意和自上而下選擇性注意。該范式中設(shè)置了兩種條件，線索化(cued)條件為目標(biāo)出現(xiàn)位置與箭頭線索指示方向或外周化線索呈現(xiàn)位置一致，而非線索(uncued)條件為方向不一致情況。以往研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)中央箭頭指示性線索操控被試自上而下選擇性注意時(shí)，能夠促進(jìn)多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)效應(yīng)，表現(xiàn)為線索化位置上有更大的多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)(Talsma & Woldorff，2005)。通過(guò)外周空間線索誘發(fā)被試自下而上選擇性注意時(shí)，會(huì)減弱多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)效應(yīng)，表現(xiàn)為非線索化位置上的多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)更大(Van der Stoep，Van der Stigchel，& Nijboer，2015；Van der Stoep，Van der Stigchel，Nijboer，& Spence，2016)。而行人在覺(jué)察交通信號(hào)的過(guò)程中會(huì)不可避免地受到自下而上驅(qū)動(dòng)的選擇性注意的影響，例如，車輛的喇叭聲或附近高層建筑安裝的滾動(dòng)LED字幕會(huì)不自覺(jué)吸引行人的注意。

綜上所述，在過(guò)街場(chǎng)景中，行人不僅會(huì)接收有聲信號(hào)燈的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)信號(hào)輸入并對(duì)其進(jìn)行整合，還會(huì)不可避免地在此過(guò)程中受到自下而上選擇性注意的影響。那么選擇性注意會(huì)如何影響行人整合有聲信號(hào)燈的多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)？基于此，本文將考察選擇性注意對(duì)行人覺(jué)察有聲信號(hào)燈的影響。研究使用線索—靶子范式，采用交通信號(hào)燈圖片及聲音刺激作為實(shí)驗(yàn)材料，通過(guò)設(shè)置外周化線索，操控交通信號(hào)類型(視覺(jué)/傳統(tǒng)視覺(jué)信號(hào)燈、聽(tīng)覺(jué)、視聽(tīng)覺(jué)/有聲信號(hào)燈)和信號(hào)呈現(xiàn)位置(線索化位置、非線索化位置)兩個(gè)因素，以期探明有聲信號(hào)燈是否存在多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)，以及選擇性注意對(duì)其的影響?；谝酝芯拷Y(jié)果，提出以下假設(shè)：(1)有聲信號(hào)燈能夠發(fā)生多感覺(jué)整合，存在多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)效應(yīng)；(2)選擇性注意會(huì)減弱行人覺(jué)察有聲信號(hào)燈的加工優(yōu)勢(shì)。研究結(jié)果不僅能夠揭示在多感覺(jué)整合過(guò)程中選擇性注意的作用，還能夠?yàn)楦茖W(xué)、合理地設(shè)置人行橫道信號(hào)燈提供理論依據(jù)。從而提高行人整合交通信號(hào)的有效性，最大化地發(fā)揮有聲信號(hào)燈的多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)，提高行人過(guò)街的通行效率。

2 方法

2.1 被試

實(shí)驗(yàn)有償招募某高校被試共27名，其中男性6名，女性21名，被試的年齡跨度為19～27歲，M=23.29歲，SD=2.66歲。所有被試的視力以及聽(tīng)力均正常，無(wú)精神病史以及腦損傷史。

2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)采用3(目標(biāo)刺激類型：視覺(jué)/傳統(tǒng)視覺(jué)信號(hào)燈、聽(tīng)覺(jué)、視聽(tīng)覺(jué)/有聲信號(hào)燈)×2(線索位置：線索化位置、非線索化位置)的兩因素被試內(nèi)設(shè)計(jì)，共有6種實(shí)驗(yàn)條件。

2.3 實(shí)驗(yàn)儀器和材料

實(shí)驗(yàn)材料的呈現(xiàn)、被試反應(yīng)的記錄由E-prime 2軟件控制。實(shí)驗(yàn)所用顯示器為27英寸，分辨率為1024×768像素，刷新頻率為100Hz。所有實(shí)驗(yàn)材料均呈現(xiàn)在黑色背景上(背景亮度為0.4cd/m2)。另有兩臺(tái)音箱放置于顯示器后方的左右兩側(cè)，用于播放聲音信號(hào)。每名被試單獨(dú)在暗室中參加實(shí)驗(yàn)，用下頜架進(jìn)行固定被試頭部，視距為60cm。

如圖1左所示，實(shí)驗(yàn)材料包括以下幾類：(1)中央注視點(diǎn)為符號(hào)“+”，呈現(xiàn)在屏幕中心，其顏色為白色(RGB：255，255，255；亮度為155.2cd/m2)，視角大小為0.05°×0.05°。(2)外周化線索為白色正方形，其視角大小為1°×1°，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中隨機(jī)出現(xiàn)在屏幕的左/右兩側(cè)。(3)視覺(jué)目標(biāo)刺激為人行橫道信號(hào)燈圖片，其視角大小為1°×1°，距離中央注視點(diǎn)4.5°，同樣隨機(jī)出現(xiàn)在屏幕的左/右兩側(cè)。(4)聽(tīng)覺(jué)目標(biāo)刺激為1000Hz的純音，聲音強(qiáng)度為65dB，隨機(jī)由屏幕后左/右兩側(cè)音箱播放。(5)視聽(tīng)覺(jué)目標(biāo)是將上述視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)刺激結(jié)合在一起同時(shí)出現(xiàn)，需要注意的是，視覺(jué)與聽(tīng)覺(jué)目標(biāo)刺激總是同時(shí)呈現(xiàn)在同一側(cè)位置。

圖1 實(shí)驗(yàn)示意圖注：圖左為各類刺激呈現(xiàn)的相對(duì)位置示意圖，圖右為每個(gè)試次(trial)的流程。ITI的含義為試次間隔時(shí)間(inter-trial interval)。

2.4 實(shí)驗(yàn)程序

為了控制無(wú)關(guān)變量，研究在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境內(nèi)進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)包括練習(xí)實(shí)驗(yàn)和正式實(shí)驗(yàn)兩部分。首先進(jìn)行練習(xí)實(shí)驗(yàn)，共28個(gè)試次，練習(xí)結(jié)束后，屏幕上會(huì)顯示出被試反應(yīng)的正確率，若被試實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)到正確率95%以上且報(bào)告自己已經(jīng)理解實(shí)驗(yàn)任務(wù)，則按“B”鍵開(kāi)始進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)。若實(shí)驗(yàn)結(jié)果未達(dá)到95%的正確率或被試提出還需要繼續(xù)練習(xí)，則按“P”鍵再次進(jìn)行練習(xí)，直到被試能夠開(kāi)始正式實(shí)驗(yàn)為止。

正式實(shí)驗(yàn)共包含420個(gè)試次。其中，有6/7的試次包含某類目標(biāo)刺激(視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)或視聽(tīng)覺(jué)目標(biāo)刺激)，對(duì)這類試次，要求被試既快又準(zhǔn)地按下鍵盤(pán)上的“B”鍵對(duì)其做出檢測(cè)反應(yīng)。剩余1/7試次不會(huì)出現(xiàn)任何目標(biāo)刺激，以避免被試做出預(yù)期反應(yīng)，這些試次被稱為捕獲刺激，對(duì)這類試次，被試無(wú)需按鍵反應(yīng)，因此不對(duì)這類試次做統(tǒng)計(jì)分析。前已述及，本實(shí)驗(yàn)設(shè)置了6種實(shí)驗(yàn)條件(捕獲刺激除外)，則每種實(shí)驗(yàn)條件下包含60個(gè)試次，這些試次出現(xiàn)的順序是完全隨機(jī)的。整個(gè)實(shí)驗(yàn)大約持續(xù)30分鐘。為緩解被試疲勞，將420個(gè)試次平分為兩部分，做完第一部分后，要求被試閉眼靜坐休息1～2min左右再進(jìn)行下組實(shí)驗(yàn)，也可根據(jù)被試主觀感受適當(dāng)延長(zhǎng)休息時(shí)間。

正式實(shí)驗(yàn)的每個(gè)試次的流程如圖1右所示：首先，顯示器中心呈現(xiàn)中央注視點(diǎn)，呈現(xiàn)的時(shí)長(zhǎng)為隨機(jī)800～1000ms。接下來(lái)，顯示器的左側(cè)或右側(cè)會(huì)隨機(jī)出現(xiàn)外周化線索，持續(xù)50ms，以引起被試的選擇性注意。經(jīng)過(guò)350～550ms的隨機(jī)時(shí)間間隔后，顯示器左側(cè)或右側(cè)出現(xiàn)目標(biāo)(視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)或視聽(tīng)覺(jué)刺激，持續(xù)100ms，被試需要對(duì)其進(jìn)行按鍵反應(yīng))，或者不出現(xiàn)任何刺激(捕獲刺激，被試無(wú)需按鍵反應(yīng))。最后，呈現(xiàn)1000ms的中央注視點(diǎn)，被試可在此期間進(jìn)行按鍵反應(yīng)。由于外周化線索與目標(biāo)刺激呈現(xiàn)的位置均為隨機(jī)，因此外周化線索的有效性為50%。

2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析方法

首先，統(tǒng)計(jì)每名被試按鍵反應(yīng)的正確率和反應(yīng)時(shí)，并進(jìn)行3(目標(biāo)刺激類型：視覺(jué)/傳統(tǒng)視覺(jué)信號(hào)燈、聽(tīng)覺(jué)、視聽(tīng)覺(jué)/有聲信號(hào)燈)×2(線索位置：線索化位置、非線索化位置)的兩因素重復(fù)測(cè)量方差分析。

第二，計(jì)算相對(duì)多感覺(jué)反應(yīng)增強(qiáng)值(relative amount of multisensory response enhancement，rMRE)(唐曉雨，孫佳影，彭姓，2020)，并在不同條件之間對(duì)rMRE值進(jìn)行對(duì)比。rMRE的計(jì)算原理如下：令X為被試對(duì)視聽(tīng)覺(jué)刺激的反應(yīng)時(shí)，Y為被試對(duì)視覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)刺激的最快反應(yīng)時(shí)，則rMRE為X相比于Y縮短的百分比例，具體的計(jì)算方法如公式(1)所示。式中，median代表中位數(shù)。

rMRE=

(1)

若計(jì)算所得的rMRE大于0，則說(shuō)明可能發(fā)生了多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)。然而，競(jìng)爭(zhēng)模型(race model)指出，上述rMRE結(jié)果也可能由統(tǒng)計(jì)促進(jìn)來(lái)解釋。具體而言，一旦多感覺(jué)刺激中的某個(gè)通道信息被加工完成，就能誘發(fā)相應(yīng)的行為反應(yīng)，這就是競(jìng)爭(zhēng)模型中的統(tǒng)計(jì)促進(jìn)(statistical facilitation)效應(yīng)(Miller，2016；Raab，1962)。然而，當(dāng)視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)刺激整合為統(tǒng)一連貫的知覺(jué)信息，共同誘發(fā)行為反應(yīng)，這種情況代表違反競(jìng)爭(zhēng)模型假設(shè)，產(chǎn)生多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)。為了區(qū)分上述兩種情況，采用公式(2)競(jìng)爭(zhēng)模型不等式(race model inequality)(Hans，Hermann，& Adele，2017；Ulrich，Miller，& Schr?ter，2007)來(lái)分析。為此，首先在0～1000ms范圍內(nèi)以10ms為一個(gè)區(qū)間，統(tǒng)計(jì)聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)和視聽(tīng)覺(jué)刺激在給定時(shí)間t內(nèi)的反應(yīng)概率值，分別以P(RTA

P(RTRaceModel

(2)

3 結(jié)果與分析

首先進(jìn)行被試數(shù)據(jù)剔除，剔除標(biāo)準(zhǔn)如下：被試的平均反應(yīng)時(shí)以及正確率在所有被試總平均反應(yīng)時(shí)和正確率的正負(fù)3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差(正態(tài)分布包含全部個(gè)體的99.7%)之外。最終剔除3名被試，剩余有效被試24名進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

3.1 正確率

不同條件下的正確率如表1所示，方差分析表明，目標(biāo)刺激類型主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(2，46)=35.74，p<0.001，ηp2=0.6，有聲信號(hào)燈的正確率(0.995)顯著高于聽(tīng)覺(jué)刺激(0.981，p<0.001)，傳統(tǒng)視覺(jué)信號(hào)燈的正確率(0.992)顯著高于聽(tīng)覺(jué)刺激(0.981，p<0.001)。線索位置主效應(yīng)不顯著，F(xiàn)(1，23)<0.001，p=1。兩因素交互作用不顯著，F(xiàn)(2，46)=0.41，p=0.67?？梢?jiàn)，對(duì)于正常過(guò)街行人，雖然視覺(jué)信號(hào)相比聽(tīng)覺(jué)信號(hào)的貢獻(xiàn)更大，但當(dāng)有聲信號(hào)燈的視覺(jué)與聽(tīng)覺(jué)信號(hào)同時(shí)呈現(xiàn)時(shí)，會(huì)發(fā)生多感覺(jué)整合，準(zhǔn)確率最高。

表1 不同條件下的平均正確率(M±SD)

3.2 反應(yīng)時(shí)

不同條件下的反應(yīng)時(shí)結(jié)果如圖2所示，方差分析表明，目標(biāo)刺激類型主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(2，46)=47.56，p<0.001，ηp2=0.67，視聽(tīng)覺(jué)刺激的反應(yīng)時(shí)(296ms)顯著短于聽(tīng)覺(jué)刺激(329ms，p<0.001)與視覺(jué)刺激(344ms，p<0.001)。線索位置主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(1，23)=83.17，p<0.001，ηp2=0.78，非線索化位置上的反應(yīng)時(shí)(315ms)顯著短于線索化位置(331ms)。兩因素交互作用顯著，F(xiàn)(2，46)=16.01，p<0.001，ηp2=0.41。進(jìn)一步分析顯示：對(duì)于單通道聽(tīng)覺(jué)目標(biāo)，非線索化位置(327ms)與線索化位置(332ms)上的反應(yīng)時(shí)無(wú)顯著差異；對(duì)于視聽(tīng)覺(jué)目標(biāo)，非線索化位置上的反應(yīng)時(shí)(288ms)顯著短于線索化位置(303ms，t(23)=6.28，p<0.001，d=0.23)；對(duì)于單通道視覺(jué)目標(biāo)，非線索化位置上的反應(yīng)時(shí)(330ms)顯著短于線索化位置(357ms，t(23)=8.86，p<0.001，d=0.37)。可見(jiàn)，當(dāng)線索與目標(biāo)刺激間隔時(shí)間大于300ms時(shí)，線索化位置上目標(biāo)的反應(yīng)時(shí)顯著慢于非線索化位置，產(chǎn)生返回抑制效應(yīng)(Posner & Cohen，1984)。返回抑制作為選擇性注意的一種重要機(jī)制，能夠促進(jìn)個(gè)體視覺(jué)搜索效率，具有生態(tài)適應(yīng)意義。此外，相比單獨(dú)的視覺(jué)/傳統(tǒng)視覺(jué)信號(hào)燈和聽(tīng)覺(jué)目標(biāo)，行人對(duì)視聽(tīng)覺(jué)/有聲信號(hào)燈的反應(yīng)更快。

圖2 不同條件下的平均反應(yīng)時(shí)注：***p<0.001。

3.3 相對(duì)多感覺(jué)反應(yīng)增強(qiáng)值(rMRE)

首先進(jìn)行單樣本t檢驗(yàn)，驗(yàn)證不同線索位置上的rMRE是否顯著大于0。結(jié)果顯示，不同線索位置上的rMRE均顯著大于0，ts(23)>6.36，ps<0.001。這說(shuō)明，與視覺(jué)刺激和聽(tīng)覺(jué)刺激中最快的反應(yīng)時(shí)相比，個(gè)體對(duì)視聽(tīng)覺(jué)刺激的反應(yīng)更快，產(chǎn)生了多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)。然后，為了比較外周化線索對(duì)rMRE的影響，即線索化與非線索化位置上的rMRE是否有所差異，對(duì)兩位置上的rMRE進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)。結(jié)果顯示：非線索化位置上的rMRE(9.5%)顯著大于線索化位置(7.94%，t(23)=2.16，p=0.04，d=0.28)?？梢?jiàn)，選擇性注意減弱了線索化位置上的多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)效應(yīng)。

3.4 競(jìng)爭(zhēng)模型(race model)分析

如圖3(a，b)所示，分別計(jì)算出不同線索位置上視覺(jué)累積分布概率(CDFV)，聽(tīng)覺(jué)累積分布概率(CDFA)，視聽(tīng)覺(jué)累積分布概率(CDFAV)與競(jìng)爭(zhēng)模型預(yù)測(cè)累積概率(CDFRace model)在反應(yīng)時(shí)0～1000ms時(shí)間區(qū)間對(duì)相應(yīng)目標(biāo)的反應(yīng)概率值。

接下來(lái)，將不同線索位置上視聽(tīng)條件下的CDF與競(jìng)爭(zhēng)模型CDF之差在每10ms上進(jìn)行單樣本t檢驗(yàn)(與0進(jìn)行比較)，考察顯著違反競(jìng)爭(zhēng)模型的時(shí)間窗口和峰值。結(jié)果如圖3(c，d)所示：在線索化位置上，反應(yīng)時(shí)270～350ms的時(shí)間窗口內(nèi)CDF與競(jìng)爭(zhēng)模型CDF之差顯著大于0，ts(23)>2.4，ps<0.025。其中，峰值為9.26%，發(fā)生在290ms。在非線索化位置上，反應(yīng)時(shí)240～310ms的時(shí)間窗口內(nèi)兩者之差顯著大于0，ts(23)>2.28，ps<0.037。其中，峰值為10.02%，發(fā)生在280ms?？梢?jiàn)，非線索化位置上違反競(jìng)爭(zhēng)模型的時(shí)間更早，且峰值更大。因此，相比線索化位置，非線索化位置上的多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)效應(yīng)更大。

圖3 不同線索位置上的反應(yīng)時(shí)累計(jì)概率注：圖(d)中灰色區(qū)域表示顯著違反競(jìng)爭(zhēng)模型的時(shí)間窗口。白色*位置為最大概率值出現(xiàn)的時(shí)間，即多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)的峰值。

4 討論

4.1 有聲信號(hào)燈產(chǎn)生多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)

正確率與反應(yīng)時(shí)結(jié)果顯示：相比傳統(tǒng)視覺(jué)信號(hào)燈，行人對(duì)有聲信號(hào)燈的反應(yīng)更快且更準(zhǔn)確。同時(shí)，相對(duì)多感覺(jué)反應(yīng)增強(qiáng)(rMRE)與競(jìng)爭(zhēng)模型(race model)計(jì)算結(jié)果顯示：有聲信號(hào)燈的多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)來(lái)自于視覺(jué)與聽(tīng)覺(jué)刺激的整合，有聲信號(hào)燈能夠有效地吸引行人的注意。這與以往研究結(jié)果相似，同步呈現(xiàn)的聽(tīng)覺(jué)信號(hào)能夠促進(jìn)視覺(jué)目標(biāo)的識(shí)別。相比單獨(dú)呈現(xiàn)的視覺(jué)目標(biāo)，附加聽(tīng)覺(jué)信號(hào)的視覺(jué)目標(biāo)更容易被識(shí)別(Chamberland，Hodgetts，Vallières，Vachon，& Tremblay，2016)。研究者認(rèn)為，這種由同時(shí)呈現(xiàn)的聲音信號(hào)引發(fā)的視覺(jué)促進(jìn)效應(yīng)是由于同時(shí)呈現(xiàn)的聽(tīng)覺(jué)信號(hào)與視覺(jué)目標(biāo)發(fā)生了多感覺(jué)整合(Van der Burg，Talsma，Olivers，Hickey，& Theeuwes，2011)，從而捕獲個(gè)體選擇性注意，提高視覺(jué)搜索效率。在神經(jīng)機(jī)制層面，多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為多感覺(jué)神經(jīng)元在被多個(gè)感覺(jué)通道信號(hào)刺激時(shí)，能夠發(fā)生比單一信號(hào)更大的激活(Stein & Stanford，2008)。神經(jīng)放電的增加導(dǎo)致檢測(cè)多感覺(jué)通道信號(hào)比單感覺(jué)通道信號(hào)更快，這表明神經(jīng)處理也更快(Rowland，Quessy，Stanford，& Stein，2007)。

4.2 選擇性注意對(duì)有聲信號(hào)燈多感覺(jué)加工的影響

研究通過(guò)引入選擇性注意變量以考察其對(duì)有聲信號(hào)燈多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)的影響。研究結(jié)果顯示，相比非線索化位置，線索化位置上的多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)效應(yīng)降低?？梢?jiàn)，基于交通信號(hào)燈實(shí)驗(yàn)材料，選擇性注意會(huì)影響多感覺(jué)整合的有效性，降低多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)效應(yīng)。

那么，選擇性注意影響多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)的機(jī)制是什么？研究者對(duì)此提出了以下不同解釋。多感覺(jué)整合中的反比效應(yīng)原則(the principle of inverse effectiveness)指出，多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)效應(yīng)的大小與刺激的感知強(qiáng)度成反比，且在神經(jīng)生理學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)，多感覺(jué)神經(jīng)元的反應(yīng)隨著刺激強(qiáng)度降低而相對(duì)增強(qiáng)(Senkowski，Saint-Amour，H?fle，& Foxe，2011)。由此推測(cè)，外周化空間線索能夠增強(qiáng)線索化位置上的感知覺(jué)敏感度。如果在該位置上隨即出現(xiàn)目標(biāo)，則會(huì)提高受測(cè)者對(duì)此目標(biāo)的感知強(qiáng)度(Carrasco，2011)，從而導(dǎo)致多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)有所減小(Van der Stoep et al.，2015)。此外，由于研究中的外周化線索預(yù)測(cè)性為50%，即，線索不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)目標(biāo)的呈現(xiàn)位置，因此受測(cè)者會(huì)加強(qiáng)對(duì)線索誘發(fā)的空間定向。需要注意的是，由于視聽(tīng)覺(jué)目標(biāo)本身和線索都能夠產(chǎn)生空間定向，因此這種冗余信息降低了線索化位置上空間定向的作用，最終減弱該位置上的多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)。然而，現(xiàn)有研究結(jié)果是基于行為學(xué)研究，其神經(jīng)機(jī)制還需進(jìn)一步探討。

4.3 研究的應(yīng)用價(jià)值及局限性

基于研究結(jié)果，對(duì)交通信號(hào)的應(yīng)用提出以下建議：在各道路口廣泛運(yùn)行有聲信號(hào)燈，利用視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)兩種不同感覺(jué)通道的信號(hào)組合成多通道信號(hào)設(shè)備(有聲信號(hào)燈)，以發(fā)揮其多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)行人更有效地覺(jué)察交通信號(hào)，安全快速地過(guò)街。此外，在交通信號(hào)燈附近，應(yīng)當(dāng)避免設(shè)置容易引起行人選擇性注意的設(shè)施，例如附近高層建筑安裝的滾動(dòng)LED字幕。需要注意的是，有聲信號(hào)燈可能會(huì)產(chǎn)生城市噪聲污染。為此，可以采取以下幾種解決措施：安裝能夠根據(jù)背景噪音自動(dòng)調(diào)節(jié)聲音強(qiáng)度的交通信號(hào)燈，其信號(hào)音量由音量控制電路(volume control circuit，VCC)自動(dòng)調(diào)節(jié)，在安靜的環(huán)境下會(huì)調(diào)節(jié)到極低水平，從而最大限度地減少對(duì)居民的干擾；對(duì)有聲信號(hào)燈的音量及其聲音類型進(jìn)行調(diào)研評(píng)估。以上措施能在一定程度上避免城市噪音污染，提升有聲信號(hào)燈的推廣性。

此外，研究也存在一些局限性。為更好地控制無(wú)關(guān)變量，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景設(shè)置在實(shí)驗(yàn)室中，研究的生態(tài)效度較低。有研究者提出，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室中對(duì)多感覺(jué)整合的考察結(jié)果在現(xiàn)實(shí)環(huán)境下的推廣性有待商榷(Bailey，Mullaney，Gibney，& Kwakye，2018)。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)中采用靜態(tài)圖片作為實(shí)驗(yàn)材料，難以體現(xiàn)交通信號(hào)變化的動(dòng)態(tài)特征。因此，未來(lái)研究可以考慮基于虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality，VR)技術(shù)，考察行人過(guò)街環(huán)境下多感覺(jué)整合與選擇性注意的交互關(guān)系。目前，VR技術(shù)不僅能夠在具有一定真實(shí)感的環(huán)境中研究感知現(xiàn)象，還能夠控制實(shí)驗(yàn)精確度，達(dá)到實(shí)驗(yàn)測(cè)試水平。將多感覺(jué)整合相關(guān)研究與應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合，有助于提高研究結(jié)果的可推廣性。

5 結(jié)論

研究探索了有聲信號(hào)燈對(duì)交通安全的積極作用。實(shí)驗(yàn)采用線索—靶子范式，對(duì)比傳統(tǒng)視覺(jué)信號(hào)燈和有聲信號(hào)燈產(chǎn)生的行為績(jī)效差異，同時(shí)引入外周化線索，考察選擇性注意對(duì)行人覺(jué)察有聲信號(hào)燈多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)的影響。得出如下結(jié)論：(1)相比傳統(tǒng)視覺(jué)信號(hào)燈，有聲信號(hào)燈中的附加聲音信號(hào)能夠促進(jìn)視聽(tīng)覺(jué)整合，從而提升行人對(duì)交通信號(hào)燈的覺(jué)察，促使行人對(duì)交通信號(hào)的反應(yīng)，有利于道路交通安全；(2)選擇性注意會(huì)減弱行人覺(jué)察有聲信號(hào)燈的多感覺(jué)加工優(yōu)勢(shì)。研究結(jié)果表明，運(yùn)行有聲信號(hào)燈能夠降低行人由于視覺(jué)注意超負(fù)荷而引發(fā)的安全問(wèn)題，同時(shí)應(yīng)當(dāng)避免在環(huán)境中設(shè)置容易引起行人選擇性注意的設(shè)施。