【安全课件】显示器

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,显示器设计,制作：孟现柱,mengxz12,显示器的定义,显示器的定义,显示器是机器将信息传递给人的装置，即人机信息交换的界面。,从狭义讲，它是反应设备运行状态的一些仪表；,从广义讲，它包括所有属于“机”的反馈装置和真实显示现象。,显示器分类,显示器分类,按显示参数,按显示通道,显示工作条件,显示工作状态,视觉显示器,听觉显示器,触觉显示器,显示器分类,显示器分类,按显示参数,按显示通道,显示工作条件,显示工作状态,视觉显示器,听觉显示器,触觉显示器,人的视觉能接受长的和复杂的信息，且视觉信号比听觉信号易记录和贮存，因此视觉显示是最常用的显示方式 。,显示器分类,显示器分类,按显示参数,按显示通道,显示工作条件,显示工作状态,视觉显示器,听觉显示器,触觉显示器,人对声信号的感知时间比对光信号的感知时间短，所以，听觉显示作为报警信号器和语言信号器有其特殊的价值。(图为,CO,报警器),显示器分类,显示器分类,按显示参数,按显示通道,显示工作条件,显示工作状态,视觉显示器,听觉显示器,触觉显示器,触觉传递信号的方式应用极少，只有在信息系统比较复杂，而视觉和听觉的负荷均比较重的场合才采用触觉传递装置 (图为电梯中的盲文) 。,视觉显示器分类,数字显示,模拟显示,数字显示中有机械式，数码管式，液晶式和屏幕式等。它直接用数码来显示有关参数和工作状态。,视觉显示器分类,数字显示,模拟显示,模拟显示最常用,的有刻度盘指针,式和灯光显示式。,它是用模拟量来,显示机器有关参,数和状态。,一、显示器的设计原则,1）可觉察性、可辨性,2）信息数量不能过多,3）考虑人的信息接受能力,4）传递方式,5）符合习惯,6）显示器的放置,7）识别,8）精度和可靠性,9）保证性,10）编码的统一和标准化,显示器要,保证接受者能够迅速、准确地感知和确认。保证信息内容不应该超过人的观察范围和注意能力，,即显示的信息要有较好的可觉察性、可辨性,。,一、显示器的设计原则,1）可觉察性、可辨性,2）信息数量不能过多,3）考虑人的信息接受能力,4）传递方式,5）符合习惯,6）显示器的放置,7）识别,8）精度和可靠性,9）保证性,10）编码的统一和标准化,显示器传递的信息不能过多,，次要信息过多，会增加接受者的心理压力，同时会造成干扰。,一、显示器的设计原则,1）可觉察性、可辨性,2）信息数量不能过多,3）考虑人的信息接受能力,4）传递方式,5）符合习惯,6）显示器的放置,7）识别,8）精度和可靠性,9）保证性,10）编码的统一和标准化,考虑人的信息接受能力，,当一种感觉通道负荷过大时，可以使用另一通道,，多重感觉通道比单一通道更容易引起注意。,一、显示器的设计原则,1）可觉察性、可辨性,2）信息数量不能过多,3）考虑人的信息接受能力,4）传递方式,5）符合习惯,6）显示器的放置,7）识别,8）精度和可靠性,9）保证性,10）编码的统一和标准化,同种类的信息应该用同样的方式传递,。,一、显示器的设计原则,1）可觉察性、可辨性,2）信息数量不能过多,3）考虑人的信息接受能力,4）传递方式,5）符合习惯,6）显示器的放置,7）识别,8）精度和可靠性,9）保证性,10）编码的统一和标准化,1、显示信息变化时，其方向和幅度应该与信息变化的趋向一致,。,2、显示器的显示方式和操作者的思维过程应当和谐一致,。,一、显示器的设计原则,1）可觉察性、可辨性,2）信息数量不能过多,3）考虑人的信息接受能力,4）传递方式,5）符合习惯,6）显示器的放置,7）识别,8）精度和可靠性,9）保证性,10）编码的统一和标准化,多个显示器时，,重要的显示器应该放在显要位置,。,一、显示器的设计原则,1）可觉察性、可辨性,2）信息数量不能过多,3）考虑人的信息接受能力,4）传递方式,5）符合习惯,6）显示器的放置,7）识别,8）精度和可靠性,9）保证性,10）编码的统一和标准化,为了便于识别，可以使用多个方式编码,，如颜色和形状。,一、显示器的设计原则,1）可觉察性、可辨性,2）信息数量不能过多,3）考虑人的信息接受能力,4）传递方式,5）符合习惯,6）显示器的放置,7）识别,8）精度和可靠性,9）保证性,10）编码的统一和标准化,显示的量值应该有足够精度和可靠性,。,一、显示器的设计原则,1）可觉察性、可辨性,2）信息数量不能过多,3）考虑人的信息接受能力,4）传递方式,5）符合习惯,6）显示器的放置,7）识别,8）精度和可靠性,9）保证性,10）编码的统一和标准化,1、必须保证特定作业下显示信息的功能和作用,，保证接受人有最佳的工作条件。,2、,必须保证,使视力有缺陷者（如视弱、色弱者）也不会误认。,一、显示器的设计原则,1）可觉察性、可辨性,2）信息数量不能过多,3）考虑人的信息接受能力,4）传递方式,5）符合习惯,6）显示器的放置,7）识别,8）精度和可靠性,9）保证性,10）编码的统一和标准化,信息编码应该尽可能统一和标准化,。,二、视觉显示器,一）指针式仪表,仪表的主要用途,指针式显示的优势,默雷尔在研究1952年英国轮船资料时发现，用于电子与蒸气设备中的仪表只有18%的指针式仪表用于定量显示，而75%的指针式仪表是用于检查机器的运行状态，用于检查机器的运行状态或预测机器的变化趋势。,二、视觉显示器,一）指针式仪表,仪表的主要用途,指针式显示的优势,1、默雷尔研究发现，,指针式显示明显优于数字式显示。其重要特点是能提供立体信息，形象地模拟状态变化的过程。,例如钟表的分针指向9，时针指向1112之间时，不需要仔细认读就可直观作出判断距12点只差1/4 小时11点45分，而数字显示就需要有一个大脑运算过程。,2、对于动态显示，当显示快速变化时，人会感觉到数字显示闪烁，而,指针式显示,能给出角度的变化，因此，,指针式,显示较好。,一）指针式仪表,指针式仪表的设计应该包括:,1)刻度盘的设计,2)刻度设计,3)字符设计,4)指针设计,5)颜色设计,（一）刻度盘的设计1刻度盘的形状,刻度盘形状有圆型、半圆型、竖直型、水平型和开窗型等五种。,（一）刻度盘的设计1刻度盘的形状,形状的不同，读值的准确度也不一样。,在一定照度下，各种表型显示的误读率比较。开窗型，由于指针不动，刻度数字动，窗中的数字易读，其误读率最小。与此相反，圆型，半圆型等，由于需在仪表中寻找和确认指针的位置，所以在较短的揭示时间内比开窗型的误读率高，但因可以用指针的倾角来推测显示量，因此高于水平型和竖直型显示。水平型和竖直由于寻找指针位置最费时间，在提示时间短的情况下，误读率最高，但与竖直型相比，水平型的误读率偏低，这是因为眼球的运动快的缘故。,2、刻度盘大小,刻度盘的大小取决于盘上标记的数量和观察距离。,刻度标记的数量,刻度盘的最小允许直径,观察距离 50cm 时,观察距离 90cm 时,38,25.4,25.4,50,25.4,32.5,70,25.4,45.5,100,36.4,64.3,150,54.4,98.0,200,72.8,129.6,300,109.0,196.0,2、刻度盘大小,以圆形刻度为例，当盘上标记数量多时，刻度、刻度线、指针和字符等均可增大，为了提高清晰度，须相应增大刻度盘。但是，这将增加眼睛的扫描路线和仪表占用面积。而缩小刻度盘又会使标记密集不清晰。,怀特（WJWhite）等人对圆形刻度盘最优直径作过实验，图为认读速度和读错率与圆形刻度盘直径大小的关系。,刻度盘直径 mm,观察时间 s,平均反应时间 s,读错率 %,25,0.82,0.76,6,44,0.72,0.72,4,70,0.75,5.73,12,（二)刻度线设计 1、刻度大小,刻度盘上最小刻度线间的距离称为刻度。刻度过密易读错，过疏的刻度会使中间插值估计不准。刻度的大小可根据人眼的最小分辨能力和刻度盘的材料性质及视距而确定。,人眼直接读识刻度时，刻度的最小尺寸不应小于0.61mm。当刻度小于1mm时，误读率急剧增加。因此，刻度的最小尺寸一般在12.5mm之间选取,必要时也可采用48mm。采用放大镜读数时，刻度的大小一般取1X mm（X为放大镜放大倍数）。,（二)刻度线设计 1、刻度大小,刻度盘上最小刻度线间的距离称为刻度。刻度过密易读错，过疏的刻度会使中间插值估计不准。刻度的大小可根据人眼的最小分辨能力和刻度盘的材料性质及视距而确定。,钢和铝的最小刻度为1mm；黄铜和锌白銅为0.5mm 。,（二)刻度线设计 1、刻度大小,刻度盘上最小刻度线间的距离称为刻度。刻度过密易读错，过疏的刻度会使中间插值估计不准。刻度的大小可根据人眼的最小分辨能力和刻度盘的材料性质及视距而确定。,刻度线间距=L/600,L观察距离,2、刻度类型,常见的有单刻度线、双刻度线、递增式刻度线。,3、刻度粗细,刻度线的宽度,即刻度线的粗细 刻度线的宽度取决于刻度的大小，当刻度线宽度为刻度的10左右时，读数的误差最小。因此，刻度线宽度一般取刻度的515，普通刻度线通常取0.10.02mm；远距离观察时，可取0.60.8mm，精度高的测量刻度线取0.00150.1mm。,4、刻度线的长度,刻度线一般有三级：长刻度线、中刻度线和短刻度线。,（1）受照明和观察距离L的影响。,长刻度线长度=L/90,中刻度线长度=L/125,短刻度线长度=L/200,观察距离 m,长度 mm,长刻度线,中刻度线,短刻度线,0.5以内,5.5,4.1,2.3,0.50.9,10.0,7.1,4.3,0.91.8,20.0,14.0,8.6,1.83.6,40.0,28.0,17.0,3.66.0,67.0,48.0,29.0,4、刻度线的长度,刻度线,刻度大小,（）,0.15,0.3,0.3,0.5,0.5,0.8,0.8,1.2,1.2,2,2,3,3,5,5,8,长度,L1（短）,1.0,1.2,1.5,1.8,2.0,2.5,3.0,4.0,L2（中）,1.4,1.7,2.2,2.6,3.0,4.5,4.5,6.0,L3（长）,1.8,2.2,2.8,3.3,4.0,6.0,6.0,8.0,（2）刻度线的长度还受刻度大小的影响,5、刻度方向,刻度方向必须遵循视觉规律：,水平直线型应该从左至右；,竖直直线型应该从上至下；,圆型刻度应该按照顺时针。,6、数字累进法,数字的标注应取整数，避免换算，每一刻度线最好为被测量的1个、2个或5个单位值，或这些单位值的10n倍。,优,可,差,1、2、3、4、5,5、10、15、20、25,10、20、30、40、50,50、100、150、200、250,2、4、6、8、10,20、40、60、80、100,200、400、600、800、1000,3、6、9、12,4、8、12、16,1.25、2.5、5、7.5,15、30、45、60,7、设计注意事项,设计注意事项,不要以点代替刻度线；,刻度线下面的准线用细线为好；,刻度线不可很长很挤；,不要设计成间距不均的刻度。,（三）字符设计,仪表刻度盘上印刻的数字、字母、汉字和一些专用的符号，统称为字符。由于刻度的功能通过字符加以完备，字符的形状、大小和立位又直接影响着识读效率，因此，字符的设计应力求能清晰地显示信息，给人以深刻的印象。,（1）字符的形体,为了使得字符形体简明醒目，应加强各字符的特有笔画，突出形的特征，避免字体的相似性。如8和3等,一般使用大写字母和仿宋字,（2）字符的大小,在刻度盘已定的情况下，为了便于识读，字符应尽量大一些,通常字符高度：,H,=,L,/200,或用H=L*/3600计算,其中最小视角，一般取1030,（2）字符的大小,对于安装在仪表盘上的仪表，视距为710mm时，其字符高度参照下表。,不等于710mm时，进行比例修正，其中：变化比率=实际视距/710,字母或数据的性质,低亮度下(0.103cd/m,2,),高亮度下(3.43cd/m,2,),重要的(位置可变),重要的(位置固定),不重要的,5.17.6,3.67.6,0.25.1,3.05.1,2.55.1,0.25.1,（3）字符的宽高和粗细,字符的宽度与高度之比一般取0.6-0.8，笔划宽与字高字比一般取0.12-0.16，其值受照明条件的影响。,（4）数字和字符的标度原则,指针运动盘面固定的仪表标度的数字应直立（正立位）；,盘面运动指针固定的仪表标度的数字应辐射定向安排；,最小刻度可不标度数字，最大刻度必须标度数字；,指针在仪表面内时，如果仪表盘面空间足够大，则数字应在刻度的外侧，以避免被指针挡住；,（4）数字和字符的标度原则,指针在仪表面外测时，数字应标在刻度的内侧；,开窗式仪表的窗口应能显示出被指示的数字及上下相邻的两个数字，标数应顺时针辐射定向安排。,刻度盘上除了刻度线和必要的字符外，一般不加任何附加装饰；,一些说明仪表使用环境、精度的字符应安排在不显眼的地方。,（四）指针设计,指针的功能是用于指示所要显示的信息。为了能准确而迅速地获得信息，指针的形状、宽窄、长短、色彩配置和,零点位置,等必须符合监控人员的生理与心理特征。,指针的形状应以头部尖、尾部平、中间等宽或狭长三角形为好，形状要尽可能简单、指示明确、不附加装饰。图为指针的基本形式。,（四）指针设计,指针的功能是用于指示所要显示的信息。为了能准确而迅速地获得信息，指针的形状、宽窄、长短、色彩配置和,零点位置,等必须符合监控人员的生理与心理特征。,指针针尖宽度应与最短刻度线等宽，但不应大于两刻度线间的距离。指针不应接触刻度盘面，但要尽量贴近盘面。精度要求很高的仪表，其指针和刻度盘面应装配在同一平面内。,（四）指针设计,指针的功能是用于指示所要显示的信息。为了能准确而迅速地获得信息，指针的形状、宽窄、长短、色彩配置和,零点位置,等必须符合监控人员的生理与心理特征。,指针的针尖不要覆盖刻度，一般要离开刻度记号1.6mm左右，圆形刻度盘的指针长度不要超过它的半径，需要超过半径时，其超过部分的颜色应与盘面的颜色相同。,（四）指针设计,指针的功能是用于指示所要显示的信息。为了能准确而迅速地获得信息，指针的形状、宽窄、长短、色彩配置和,零点位置,等必须符合监控人员的生理与心理特征。,指针的颜色与刻度盘的颜色应有较鲜明的对比，但指针与刻度线的颜色和字符的颜色应该相同。,（四）指针设计,指针的功能是用于指示所要显示的信息。为了能准确而迅速地获得信息，指针的形状、宽窄、长短、色彩配置和,零点位置,等必须符合监控人员的生理与心理特征。,指针零点位置大都在相当于始终12点或9点的位置上。,（五）仪表的颜色设计,为了精确的判读，指针、刻度和字符的颜色与刻度盘的颜色应有鲜明的对比,，,符合人的色觉原理,，,选择最清晰的配色，避免模糊的配色。,级次,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,清晰程度,底色,被衬色,模糊程度,底色,被衬色,最清晰的配色是黑黄，最模糊的配色是黑蓝。墨绿色和淡黄色仪表面分别配上白色和黑色的刻度时，其误读率最小。而黑色和灰黄色仪表面分别配上白色刻度线时，误读率最大，不宜采用。,此外，,要注意整体效果,，即装在仪表板上所有仪表的颜色都要搭配好，使总体颜色看起来协调、淡雅、舒适和明快。,二）信号灯,信号装置的作用：,（1）指示性,（2）显示工作状态,即引起操作者的注意，或指示操作，具有传递信息的作用。,即反映某个指令、某种操作或某种运行过程的执行情况。例如，飞机着陆时，飞机员判断飞机的高度有困难，必须借助信号灯的显示，此时地面人员控制信号灯，使其显示飞机着陆过程中的正确下滑状态。,1、信号装置的特点,信号灯的特点是面积小、视距远、引人注目且简单明了，但信息量有限，当信号太多时，会形成杂乱和干扰。,1)一种信号装置只能有一种功能，只能报告或知识一种状况，防止信号混乱；,2)报警信号装置只报告某种不安全情况将要发生或已经发生；,3)故障信号装置只报告系统中出现故障或系统中哪一部分出现什么故障；,4)报警信号中也可以使用听觉显示装置，但要与环境的声音反差较大。声音与听觉装置并用，效果为好。,2、,信号报警的一般设计要求,要利用灯光信号来很好地显示信息，就应按人机工程学的要求来设计信号灯。信号灯设计所依据的主要原则：,加强信号的刺激性,采用标准安全色,闪烁,“形象性”符号,为了保证信号的传递速度、质量和可靠性，信号灯和报警信号的设计必须符合视觉特征。除了考虑信号的亮度、色彩和对比度外，还应加强信号的,刺激性,。,2、,信号报警的一般设计要求,要利用灯光信号来很好地显示信息，就应按人机工程学的要求来设计信号灯。信号灯设计所依据的主要原则：,加强信号的刺激性,采用标准安全色,闪烁,“形象性”符号,信号灯一般采用单色光，亮度一般为背景的2倍，颜色采用国家标准安全色,作为警戒、禁止、停顿或指示不安全情况的信号灯，最好使用红色；提请注意的信号灯用黄色；表示正常运行的信号灯用绿色。,2、,信号报警的一般设计要求,要利用灯光信号来很好地显示信息，就应按人机工程学的要求来设计信号灯。信号灯设计所依据的主要原则：,加强信号的刺激性,采用标准安全色,闪烁,“形象性”符号,闪光信号较之固定光信号更能引起人注意，闪光信号的强弱应视具体情况而定，例如表示重要信息或危险信号的闪光，其强度应比其它信号强，因强光信号比弱光信号更易于引起注意，但光强度不能大到刺眼和眩目。闪光信号的闪烁频率一般为0.61.67Hz ，亮度对比较差时，闪光频率可稍高。较优先和较紧急的信息可使用较高的闪烁频率1020Hz,。,2、,信号报警的一般设计要求,要利用灯光信号来很好地显示信息，就应按人机工程学的要求来设计信号灯。信号灯设计所依据的主要原则：,加强信号的刺激性,采用标准安全色,闪烁,“形象性”符号,建议使用一些易于辨认的“形象性”符号。如用“”代表方向，用“”或“O”表示禁止；用“！”表示警觉、危险；用较快的闪光表示快速，用较慢的闪光表示慢速等，这就是信号灯的形象显示。,三）符号标志设计,符号标志的应用，有利于操作者迅速观察和辨认，提高了信息的传递速度。,三）符号标志设计,符号标志的评价标准为：识别性、注目性、视认性、可读性、联想性。其中日本研究了路标的具体评价，发现路标的具体评价依次是：标志的识别距离、文字的识认距离、认读时间、判断时间和对应动作时间五项。,影响标志识别的因素：视力、天气、交通条件、环境以及标志的位置、底色、色彩、大小、照明等。,三）符号标志设计,符号标志的评价标准为：识别性、注目性、视认性、可读性、联想性。其中日本研究了路标的具体评价，发现路标的具体评价依次是：标志的识别距离、文字的识认距离、认读时间、判断时间和对应动作时间五项。,影响文字识认的因素：知识、动视力、行驶速度、对方来车、明度对比、静视力、紧张程度、汽车前灯照度以及文字的种类大小、复杂程度、与底色的对比，与标志的相配性。,三）符号标志设计,符号标志的评价标准为：识别性、注目性、视认性、可读性、联想性。其中日本研究了路标的具体评价，发现路标的具体评价依次是：标志的识别距离、文字的识认距离、认读时间、判断时间和对应动作时间五项。,影响认读的因素：行驶速度、注视角度、对文字内容的关心程度以及文字的信息量、数量、地名数量、字节数、复杂性、标志位置、知识和眼力情况。,三）符号标志设计,符号标志的评价标准为：识别性、注目性、视认性、可读性、联想性。其中日本研究了路标的具体评价，发现路标的具体评价依次是：标志的识别距离、文字的识认距离、认读时间、判断时间和对应动作时间五项。,影响判断的因素：身心疲劳情况、行动点、标记消失点以及选择标准、复杂性、熟练程度。,三）符号标志设计,符号标志的评价标准为：识别性、注目性、视认性、可读性、联想性。其中日本研究了路标的具体评价，发现路标的具体评价依次是：标志的识别距离、文字的识认距离、认读时间、判断时间和动作反应时间五项。,影响动作反应的因素:运动能力、运动特性和汽车性能、操纵装置、操纵量。,四）数字显示器,1数字式显示的优点,作为定量显示，在,静态显示,的条件下，数字显示产生的误读率较低，而且认读需占用的时间也较短。默雷尔等人于1966年实验证明:使用带刻度的测微计时，误读率约为33%，而使用数字式显示不但认读快，而且误读率低，后者误读率只有前者的1/10。,1数字式显示的优点,格雷瑟在1949年用八个指针式仪表和一个数字显示仪表，对受过训练的飞行员和大学生进行认读高度实验。发现三针式高度计误读率最高并且认读时间最长。,1958年4月晚一架子爵号飞机在准备向普斯威克机场降落时，机长将三针式高度计的2500英尺误读为12500英尺，结果飞机撞毁在地面上。,2、常见的数字显示器,数字显示器,机械式数字显示器,字符印在转动卷桶,字符印在翻转,的金属薄片,电子数字显示器,液晶显示,（LCD）,发光二极管显示,（LED）,电子数码显示,2、常见的数字显示器,数字显示器,机械式数字显示器,字符印在转动卷桶,字符印在翻转,的金属薄片,电子数字显示器,液晶显示,（LCD）,发光二极管显示,（LED）,圆点阵显示,五)荧光屏显示设计,荧光屏显示的独特优点在于，既能显示图形、符号、信号，又能显示文字；既能作追踪显示，又能显示动态画面，因而得到迅速发展，在人机间的信息交换具有重要的作用。,1、设计荧光屏的原则,1）目标的亮度,2）目标的呈现时间,3）目标的余辉,4）目标的运动速度,5）目标的形状,6）目标的大小,7）目标的颜色,8）目标与背景的关系,9）目标与干扰的关系,目标亮度愈高，愈易觉察，但当目标亮度超过34cd/m,2,时，视敏度不再继续有较大的改善。,1、设计荧光屏的原则,1）目标的亮度,2）目标的呈现时间,3）目标的余辉,4）目标的运动速度,5）目标的形状,6）目标的大小,7）目标的颜色,8）目标与背景的关系,9）目标与干扰的关系,当目标呈现时间在0.0110s范围内时，目标的视见度随呈现时间的增大而提高。但当呈现时间大于1s时，视见度提高的速度减慢；当呈现时间大于10s时，视见度只有很小的提高。一般说，目标呈现时间为0.5s大体上已可满足视觉辨别的基本要求；呈现时间在23s，可认为最有利的数值。,1、设计荧光屏的原则,1）目标的亮度,2）目标的呈现时间,3）目标的余辉,4）目标的运动速度,5）目标的形状,6）目标的大小,7）目标的颜色,8）目标与背景的关系,9）目标与干扰的关系,余辉是目标呈现结束后残留在屏面上的亮点，最有利于看清目标的余辉方式是“最初亮度下降慢，以后愈来愈快”。当屏面亮度较高时，余辉的视见时间约为3s；屏面亮度较低时，余辉视见时间约为1s。周围照度太高或太低都对余辉的视觉效应有不利影响，一般以周围照度为1Lx时最优。,1、设计荧光屏的原则,1）目标的亮度,2）目标的呈现时间,3）目标的余辉,4）目标的运动速度,5）目标的形状,6）目标的大小,7）目标的颜色,8）目标与背景的关系,9）目标与干扰的关系,运动着的目标比静止目标易于察觉，但难看清。因此就视觉辨别效率来说，目标运动速度愈大愈不利。视力大体上与目标运动速度成反比，人对静止目标的视力平均比运动目标高一倍左右。当目标运动速度超过80m/s时，已很难看清目标。,1、设计荧光屏的原则,1）目标的亮度,2）目标的呈现时间,3）目标的余辉,4）目标的运动速度,5）目标的形状,6）目标的大小,7）目标的颜色,8）目标与背景的关系,9）目标与干扰的关系,屏面上不同形状目标的辨认效率不同，其一般的优劣次序为：三角形、圆形、梯形、方形、长方形、椭圆形、十字形。当干扰光点强度较大时，方形目标优于圆形目标。,1、设计荧光屏的原则,1）目标的亮度,2）目标的呈现时间,3）目标的余辉,4）目标的运动速度,5）目标的形状,6）目标的大小,7）目标的颜色,8）目标与背景的关系,9）目标与干扰的关系,目标的能见度随着目标面积的增大而增大，大体上成线性关系。可目标太大，占用空间太多，因而应有一个适宜的大小。,1、设计荧光屏的原则,1）目标的亮度,2）目标的呈现时间,3）目标的余辉,4）目标的运动速度,5）目标的形状,6）目标的大小,7）目标的颜色,8）目标与背景的关系,9）目标与干扰的关系,目标采用红色或绿色时，视觉辨别效率与白色目标相似，但红色目标易引起视觉疲劳，故微机的荧光屏上大多数都用绿色作目标。采用蓝色则视觉辨别效率稍差。,1、设计荧光屏的原则,1）目标的亮度,2）目标的呈现时间,3）目标的余辉,4）目标的运动速度,5）目标的形状,6）目标的大小,7）目标的颜色,8）目标与背景的关系,9）目标与干扰的关系,目标的亮度必须达到亮度对比度高于能见的阈值，目标才能被看见。在背景亮度为0.3434cd/m,2,的情况下，亮度对比阈一般随着背景亮度的增大而缩小，在背景亮度为68cd/m,2,时，达最大值的90%，所以，68cd/m,2,可以视作背景（屏面）亮度的最优数值。,屏面外的照明称环境照明。屏面亮度与环境亮度一致时，目标察觉，识别和追踪效率都达到最优。但如果环境与颜色也相同时，视觉工作效率就会受到影响。当环境亮度超过屏面亮度较大时，视觉效率也会受到明显的影响。,1、设计荧光屏的原则,1）目标的亮度,2）目标的呈现时间,3）目标的余辉,4）目标的运动速度,5）目标的形状,6）目标的大小,7）目标的颜色,8）目标与背景的关系,9）目标与干扰的关系,目标的察觉效率受干扰光点的影响很大，尤其是当干扰光点与目标光点在形状大小和亮度都很接近的情况下，干扰作用更大。为使目标能在有噪声的背景中100%地被识别，应当使目标的亮度高于50%识别阈的亮度5dB以上。为了对抗干扰光点，应当使目标具有与干扰光点不同的特殊形状。,三、听觉显示器,听觉传示装置分为两大类：一类是音响及报警装置；一类是语言传示装置。,用纯音或复音来显示听觉信息的装置称为音响和报警装置。,传递和显示语言信号的装置称为语言传示装置。如麦克风这样的受话器就是语言传示装置，而扬声器就是语言显示装置。经常使用的语言传示系统有：无线电广播、电视、电话、报话机和对话器及其它录音、放音的电声装置等。,注意：各种音响报警装置、扬声器和医生的听诊器均属听觉传示装置，而超声探测器、水声测深器等则是声学装置，不属听觉传示装置的范畴。,一）音响及报警装置,1.音响和报警装置的类型及特点,常见的音响和报警装置有：,1）峰鸣器,2）电铃,3）角笛和气笛,4）警报器,峰鸣器是音响装置中声压级最低、频率也较低的装置。峰鸣器发出的声音柔和，不会使人紧张或惊恐，适用于较宁静的环境。它常配合信号灯一起使用，作为提示性听觉显示装置，提请操作者注意，或指示操作者去完成某种操作，也可用作指示某种操作正在进行。例如，汽车驾驶员在操纵汽车转弯时，架驶室的显示仪表板上就有信号灯闪亮和蜂鸣器鸣笛，显示汽车正在转弯，直至转弯结束。,一）音响及报警装置,1.音响和报警装置的类型及特点,常见的音响和报警装置有：,1）峰鸣器,2）电铃,3）角笛和气笛,4）警报器,电铃的用途不同，其声压级和频率也有较大差别。例如，电话铃声的声压级和频率只稍大于蜂鸣器，主要是在宁静的环境下让人注意；而用作指示上下班的铃声和报警的铃声，其声压级和频率就较高，因而可用于具有强度噪声的环境中。,一）音响及报警装置,1.音响和报警装置的类型及特点,常见的音响和报警装置有：,1）峰鸣器,2）电铃,3）角笛和气笛,4）警报器,角笛的声音有吼声（声压级90100dB、低频）和尖叫声（高声强、高频）两种。常用作高噪声环境中的报警装置。气笛声频率高，声强也高，较适合于紧急状态的音响报警装置。,一）音响及报警装置,1.音响和报警装置的类型及特点,常见的音响和报警装置有：,1）峰鸣器,2）电铃,3）角笛和气笛,4）警报器,警报器的声音强度大，可传播很远，频率由低到高，发出的声调富有上升和下降的变化，可以抵抗其它噪声的干扰，特别能引起人们的注意，并强调性地使人们接受。它主要用作危急事态的报警，如防空警报、救火警报等。,一般音响显示和报警装置的强度和频率参数,使用范围,装置类型,平均声压级 dB,可听到的主要频率 /H,Z,应用举例,距离装置 2.5m处,距离装置 1m处,用于较大区域（或高噪声场所）,4英寸铃,6567,7583,1000,用于工厂、学校、机关上下班的信号；以及报警的信号,6英寸铃,7483,8494,600,10英寸铃,8590,95100,300,角笛,95100,100110,5000,主要用于报警,汽笛,100110,110121,7000,用于较大区域（或低噪声场所）,低音蜂鸣器,5060,70,200,用作指示性信号,高音蜂鸣器,6070,7080,4001000,可作报警用,1英寸铃,60,70,1100,用于提请人注意的场合，如电话、门铃：也可用于小范围内的报警信号用作报时。,2英寸铃,62,72,1000,3英寸铃,63,73,650,钟,69,78,5001000,2.音响和报警装置的设计原则,1）能够识别,2）易于识别,3）引人注意,4）变频方法,5）双重报警,音响信号必须保证使位于信号接收范围内的人员能够识别并按照规定的方式作出反应。因此，音响信号的声级必须超过听阈，最好能在一个或多个倍频程范围内超过听阈10dB以上,。,2.音响和报警装置的设计原则,1）能够识别,2）易于识别,3）引人注意,4）变频方法,5）双重报警,音响信号必须易于识别，特别是在有噪声干扰的情况下，音响信号必须能够明显地听到并可与其它噪声和信号区别。因此，音响和报警装置的频率选择应在噪声掩蔽效应最小的范围内，例如报警信号的频率应在500至3000Hz之间。其最高倍频带声级的中心频率同干扰声中心频率的区别越大，该报警信号就越容易识别。当噪声超过110dB时，最好不用声信号来作报警信号。,2.音响和报警装置的设计原则,1）能够识别,2）易于识别,3）引人注意,4）变频方法,5）双重报警,音响信号必须引起人注意，可采用时间上均匀变化的脉冲重复频率低于0.2Hz和不高于5Hz，其脉冲持续时间和脉冲重复频率不能与随时间周期性起伏的干扰声的脉冲持续时间和脉冲重复频率重合。,2.音响和报警装置的设计原则,1）能够识别,2）易于识别,3）引人注意,4）变频方法,5）双重报警,报警装置最好采用变频的方法，使音调有上升和下降的变化。例如紧急信号，其基频应在1s内由最高频（1200Hz）降到最低频（500Hz），然后再突然上升，再次从最高频降至最低频。这种变频声可使信号变得特别刺耳，可明显地与环境噪声和其它信号相区别。,2.音响和报警装置的设计原则,1）能够识别,2）易于识别,3）引人注意,4）变频方法,5）双重报警,显示重要信号的音响装置和报警装置，最好与光信号同时作用，组成“视听”双重报警信号，以防信号脱漏。,二）,语言传示装置,用语言作为信息载体，可使传递和显示的信息含意准确、接收迅速、信息量较大等；缺点是易受噪声的干扰。,在设计语言传示装置时，应注意：,1.语言的清晰度,2.语言的强度,3.噪声对语言传示的影响,1.语言的清晰度,语言的清晰度，是指人耳通过语言传达能听清的语言（音节、词或语句）的百分数。例如若听清的语句或单词占总数的20%，则该听觉传示器的语言清晰度就是20%。,设计一个语言传示装置，其语言的清晰度必须在75%以上，才能正确传示信息。,言语清晰度百分率 100,人的主观感觉,96,言语听觉完全满意,8596,很满意,7585,满意,6575,言语可以听懂，但非常费劲,65以下,不满意,2.语言的强度,语言强度直接影响语言清晰度。由图，当语言强度增至刺激阈限以上时，清晰度的百分数逐渐增加，当语言强度接近120dB时，受话者将有不舒服的感觉；当达到130dB时，受话者耳中有发痒的感觉，再高便达到痛阈，将有损耳朵的机能。,语言的平均感觉阈限（有50%被听清楚）为2530dB，其中汉语的平均感觉阈限为27dB。因此，语言传示装置的语音强度最好在6080dB。,3.噪声对语言传示的影响,语音的觉察阈限和清晰度阈限随噪声强度的增加而增高。当噪声大于40dB时，掩蔽阈限的变动与噪声强度成正比。这种噪声对语言信号的掩蔽作用，可用信噪比（平均语言功率对平均噪声功率之比，记为S/N）来描述，在掩蔽阈限里，S/N在很大的强度范围内是一个常数。只有在很低或很高的噪声水平时，S/N才必须增加。在一般噪声环境中使用的语言传示装置，S/N必须超6dB才能获得满意的通话效果。,