2021年頭戴式耳機人因新項目工程學分析報告

1、頭戴式耳機人因工程學分析匯報專業(yè) 10工業(yè)工程姓名 : 陳玉輝學號 : 20X 目錄 TOC o 1-5 h z TOC o 1-3 h z u 頭戴式耳機的人因工程學分析報告1摘要2引言2耳機的使用分析3使用傷害3使用注意事項3人耳的聽覺分析4人耳的生理構造4人耳的聽覺頻率范圍4頭戴式耳機設計5頭戴式耳機的材料選擇5頭戴式耳機的頭箍5頭戴式耳機的耳罩6小結 6參考文獻7摘要在現(xiàn)在生活中，四處全部能夠看到耳機身影，在家中、在室外、包含多種英語聽力考試等等，全部少不了耳機。耳機是個人音響，它選擇自然是個人問題，任何一個人經(jīng)驗全部是不能推而及廣。耳機用途、使用耳機時間和場所，自己好惡，耳機音質(zhì)全部

2、是選擇一副適合自己耳機時所要考慮。早期耳機沒有考慮到人體舒適性問題，設計多棱角分明，嚴重影響佩帶舒適性，所以很多好友全部對耳機不屑一顧。海綿加入改善了這種情況，在耳塞上套入海綿套，能夠有效地處理棱角對耳朵傷害，同時也增強了耳塞低頻表現(xiàn)。伴隨工藝改善，除了海綿以外，耳塞跟耳朵接觸面形態(tài)設計和材質(zhì)也在悄悄起著改變。本文就頭戴式耳機這一產(chǎn)品在人因工程學上應用情況加以分析調(diào)研，并針對其在人因工程學上不足提出對應改善意見。關鍵詞耳機舒適性 人因工程 應用情況引言耳機通常被分為頭戴式、耳掛式、耳塞式三種類型（以下圖所表示），其中對耳朵傷害最小是頭戴式和耳塞式兩種。耳塞式耳機好處于于貼近耳道，這么能夠盡可能

3、隔絕外界噪音，使得環(huán)境噪音竟可能降低。不過，相對于耳塞式耳機，頭戴式耳機舒適度要好多。耳機舒適度是指佩戴耳機后沒有因對耳朵夾持或擠壓所造成疼痛或難受，并讓佩戴者感到舒適程度。耳機舒適度直接影響著佩戴者健康，這也是耳機設計中很關鍵一個步驟。本文就頭戴式耳機怎樣設計才能達成好舒適度，提升耳機性能，表現(xiàn)人性化設計標準進行分析研究，并利用人因工程學方法和標準對現(xiàn)在多個主流耳機設計進行對應改善。耳機使用分析使用傷害我們常常見到晨練大家戴著耳塞型耳機在聽廣播，在校園內(nèi)也可見到學生邊走或邊騎車戴著耳機在聽音樂。在公共汽車上見到年輕人聽著搖滾樂聲音很大，甚至連鄰座全部能聽到聲音。這么長久地使用耳塞型耳機能造成

4、噪聲性聽力下降。中國科技人員經(jīng)過研究，對平均年紀在二十三歲左右受試者，天天使用耳塞型耳機 1 小時、 1 5小時和對照組相比，有顯著聽閾差異。她提醒使用耳塞型耳機可造成噪聲性聽力下降，尤其是在高頻區(qū) 4000 赫茲以上顯著大于低頻區(qū)。而使用耳塞型耳機時間越長，聽力損害越嚴重。也有學者報道，常在噪音環(huán)境中可引發(fā) 4000赫茲聽力首先下降。多年來，在部分戴耳機聽音樂青年人中聽力減退情況已越來越多。這是因為人戴上耳機后，外耳道口即被耳機緊緊堵塞住。高音量音頻聲壓會直接進入耳內(nèi)而損傷聽力，造成不可恢復聽力損害。長久用耳機聽音樂，聽覺就會出現(xiàn)疲憊、損傷，引發(fā)聽力減退，人體就會出現(xiàn)煩躁不安、頭暈、失眠、記

5、憶力減退、注意力不集中、思維反應遲鈍、異常心理障礙等情況，對身體健康十分有害。使用注意事項由於耳機比通常外來噪音更貼近內(nèi)耳組織；用者全部得采取必需保護方法。研究表明，令人愉悅音樂造成聽力損害較輕，但長久接觸高分貝聲音，不管是音樂還是噪音，全部會造成聽力損傷。噪音能引發(fā)感覺神經(jīng)聽力損傷發(fā)生在內(nèi)耳，當高能量聲波震湯耳蝸內(nèi)液體時，會過分刺激并引發(fā)細胞死亡。聽力損害是日積月累形成，假如長久接觸噪音，盡管每次時間很短，也會造成聽力下降。美國醫(yī)療協(xié)會雜志項於 1998 年公布一調(diào)查結果及中國山西醫(yī)科大學試驗均顯示，在長久處於高噪音水平之下，對聽力有負面影響。若在街道上使用耳機時，除了因要調(diào)高音量，而造成聽

6、覺損害外，專注於聽音樂，很輕易令使用者對外圍聲音失去警覺性，增加了發(fā)生危險機會。人耳聽覺分析人耳生理結構在解剖學中，耳朵由外耳、中耳、內(nèi)耳三部分組成。具體結構見上圖。我們知道聽覺產(chǎn)生就是聲音傳導過程。參與聲音傳導結構有外耳、中耳和內(nèi)耳 耳蝸。聲音傳入內(nèi)耳有兩條路徑一是空氣傳導，它過程是這么聲音經(jīng)過外耳廓搜集到 外耳道，而引發(fā)鼓膜振動，隨之帶動 錘骨運動，傳向 砧骨、 鐙骨，鐙骨底板振動后將能量透過前庭窗傳給內(nèi)耳外淋巴，外淋巴流動就象瓶子里水一樣晃來晃去，帶動了其內(nèi)基底膜波動。在這個過程中，耳廓作用就是搜集聲音，分辨聲音起源方向。人耳廓已經(jīng)退化了，不像其它動物那樣大而靈活，能夠能動來動去，所以有

7、時候聽聲音需要手放在耳廓上或轉動頭部來幫助。但外耳道卻能對聲音進行增壓并保護耳深部結構免受損傷。在聲音空氣傳導過程中，鼓膜和三塊 聽小骨組成聽骨鏈作用最大。因為鼓膜為一層薄薄膜狀物，它振動頻率通常和聲波一致，最能感應聲波振動，而且能把聲波能量擴大17倍。而聽小骨以最巧妙杠桿形式連接成 聽骨鏈，又把聲音能量提升了 3 倍。二是骨傳導，聲波能引發(fā) 顱骨振動，把聲波能量直接傳到外淋巴產(chǎn)生聽覺。人耳聽覺頻率范圍對于含有正常聽力青少年來說（年紀在 1225 歲之間）能夠覺察到頻率范圍大約是1620XX0Hz 。而通常人最好聽聞頻率范圍是2020XX0Hz ，可見人耳能聽聞頻率比為=1 ： 1000,人到

8、25歲左右時，開始對15000Hz以上頻率靈敏度顯著降低，當頻率高于 15000Hz 時，聽閾開始向下移動，而且伴隨年紀增加，頻率感受上限逐年連續(xù)降低。不過對于 f1000Hz 低頻率范圍，聽覺靈敏度幾乎不受年紀影響（見下圖）。所以聽覺頻率響應特征對聽覺傳示裝置設計是很關鍵。為了滿足人頻率需求，耳機在設計時使其能夠重放頻帶相當寬，通常耳機為2020XX0Hz ，優(yōu)異已經(jīng)能夠達成5Hz-40000Hz。頭戴式耳機設計頭戴式耳機耳機外部部件關鍵有頭箍和耳罩，另外耳機所選擇材料也會影響耳機舒適度，下面我就從材料、頭箍和耳罩這三方面來分析頭戴式耳機人因工程學設計。頭戴式耳機材料選擇在耳塞材料選擇上，頭

9、戴式耳機通常含有塑料式和金屬式兩種。塑料材質(zhì)通常含有鄰苯二甲酸鹽，輕易使皮膚產(chǎn)生過敏癥狀；而金屬耳塞經(jīng)過氧化處理，關鍵成份是三氧化鋁水合物，同紅寶石成份基礎相同，對人體無不利影響。另外，從環(huán)境保護角度，塑膠耳塞不利于回收，通常處理方法是任其變質(zhì)；金屬加工品則能夠無限次回收循環(huán)使用，不會對環(huán)境造成污染。在耳塞套材料選擇上，通常是市場應用材料有海綿、防滑塑膠和橡膠。其中防滑塑膠能夠使耳朵跟耳機之間愈加好貼合，而橡膠柔軟特征，除愈加舒適外還可深入預防聲音外露，達成愈加好聽音效果。另外海綿材質(zhì)耳塞套，能夠有效地處理棱角對耳朵傷害，同時也增強了耳塞低頻表現(xiàn)。這些全部是應用人體對材質(zhì)感受而選擇。頭戴式耳機

10、頭箍頭箍是將耳機固定在頭部關鍵部件。我們佩戴耳機頭部和耳箍之間松緊程度和頭箍大小有很大關系。頭箍部件關鍵是起到一定支撐作用，用于降低耳機帶給耳朵重力，來增加耳朵舒適性。橫梁上也覆蓋著和耳罩材質(zhì)相仿厚厚墊子，能夠減輕頭箍對頭頂壓迫感，愈加有利和長時間佩戴。同時，在設計耳機時候也要注意到頭箍可調(diào)整性，在橫梁上加上一個可伸縮機構，用來適應不一樣人群需求，盡可能達成舒適最大化。頭戴式耳機耳罩耳罩部件關鍵是將聲音傳達給大腦，起到一個中介作用，耳罩內(nèi)輪廓設計不規(guī)則，和柔軟度加強，全部會增加耳朵佩戴舒適感。依據(jù)人耳外部形狀，耳罩通常被設計成兩種樣式，一個壓在耳朵上，叫壓耳式耳罩（以下圖左圖），這種耳罩在調(diào)整

11、頭帶長度時要注意頭帶短，對頭頂壓力大，耳罩對頭壓力就小，頭帶長時相反，三點壓力要取得平衡才是最舒適。另一個耳罩呈杯狀，圍繞著耳朵，叫繞耳式耳罩（以下圖右圖）。這兩種設全部是為了使其貼住耳廓而不至于滑落。另外在耳罩內(nèi)部通常填充海綿，使其盡可能柔軟，并在外面蒙上皮革或絨布，使人耳感覺舒適。而耳塞外部形狀、尺寸大小是依據(jù)人耳外耳道特征而設定，它能夠適合多數(shù)人佩戴使用。壓耳式耳罩 繞耳式耳罩小結經(jīng)過對頭戴式耳機這一產(chǎn)品進行人因工程學上分析，讓我認識到了人因工程在生活中幾大應用。首先，人因工程為產(chǎn)品設計中考慮 “人原因 ”提供人體尺度參數(shù)。應用多種學科研究方法，對人體結構特征和肌能特征進行研究，提供人體

12、各部分相關數(shù)據(jù)和人體各部分在活動時相互關系和可及范圍等人體結構特征參數(shù)，促進產(chǎn)品更人性化，更舒適，更有益于人去使用。其次，為產(chǎn)品設計中 “產(chǎn)品 ”功效合理性提供科學依據(jù)。現(xiàn)代產(chǎn)品設計中，不考慮人機工程學需求，那將是設計活動失敗。所以，怎樣處理 “產(chǎn)品 ”和人相關多種功效最優(yōu)化，發(fā)明出和人生理和心理肌能相協(xié)調(diào) “產(chǎn)品 ”，這將是當今產(chǎn)品設計中，在功效問題上新課題。人因工程學出現(xiàn)恰好為這一問題提供了理論支持，有利于產(chǎn)品更合理設計。最終，為產(chǎn)品設計中考慮 “環(huán)境原因 ”提供設計準則。經(jīng)過研究人體對環(huán)境中多種物理原因反應和適應能力，分析多種環(huán)境原因對人體生理、心理和工作效率影響程度，確定了人在生產(chǎn)和生活活動中所處多種環(huán)境舒適范圍和安全程度，從而能夠確保人體健康、安全和舒適。以上幾點充足表現(xiàn)了人因工程學為產(chǎn)品設計開拓了新設計思緒，并提供了獨特設計方法和理論依據(jù)。社會發(fā)展，技術進步，產(chǎn)品更新，生活