2014安全工程師《生產(chǎn)技術(shù)》講義:人的特性

　　第八節(jié) 人的特性

　　一、人體測量

　　為了使各種與人有關(guān)的機(jī)械、設(shè)備、產(chǎn)品等能夠在安全的前提下高效工作.就須實(shí)現(xiàn)人――機(jī)的最優(yōu)結(jié)合，井使人在使用時(shí)處于安全、舒適的狀態(tài)和無害、宜人的環(huán)境之中;現(xiàn)代設(shè)計(jì)就必須充分考慮人體的各種人機(jī)學(xué)參數(shù)。

　　(一)人體尺寸測量基礎(chǔ)

　　人體測量所涉及的是一個(gè)特定的群體而非個(gè)人。因而選擇樣本必須考慮代表性的群體，測量的結(jié)果要經(jīng)過數(shù)理統(tǒng)計(jì)處理，以反映陔群體的形態(tài)特征與差異程度。人體測量是通過測量人體各部位尺寸來確定個(gè)體之間和群體之間在人體尺寸上的差別，用必研究人的形態(tài)特征，從而為各種安全設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)提供人體測量數(shù)據(jù)。

　　1.被測者姿勢

　　(1)直立姿勢。被測者挺胸直立，頭部以眼耳平面定位，眼睛平視前方，肩部放松，上肢自然下垂，手伸直，手掌朝向體側(cè)，手指輕貼大腿側(cè)面，膝部自然伸直，左、右足后跟并攏，前端分開，使兩足大致成45°夾角，體重均勻分布于兩足。

　　(2)坐姿。被測者挺胸坐在被調(diào)節(jié)至腓骨頭高度的平面上.頭部以眼耳平面定位，眼睛平視前方，左右大腿大致平行，膝彎曲大致成直角，足平放在地面上，手放在大腿上。

　　2測量基準(zhǔn)面

　　人體測量基準(zhǔn)面的定位是由三個(gè)互相垂直的軸(鉛垂軸，縱軸和橫軸)來決定的。

　　(1)矢狀面。按前后方向?qū)⑷梭w縱切為左、右兩部分的所有斷面，都可稱為矢狀面。

　　(2)正中矢狀面。將人體分為左、右對等的兩半的斷面稱作正中矢狀面。

　　(3)冠狀面。通過鉛垂軸和橫軸的平面及與其平行的所有平面都稱為冠狀面。

　　(4)水平面。與矢狀面及冠狀面同時(shí)垂直的所有平面都稱為水平面。水平面將人體分成上、下兩部分。

　　(5)眼耳平面。通過左、右耳屏點(diǎn)及眼眶下點(diǎn)的水平面稱為眼耳平面或法蘭克福平面。

　　3測量方向

　　(1)在人體上、下方向上，將上方稱為頭側(cè)端。將下方稱為足側(cè)端。

　　(2)在人體左、右方向上，將靠近正中矢狀面的方向稱為內(nèi)側(cè)，將遠(yuǎn)離正中矢狀面的方向稱為外側(cè)。

　　(3)在四肢上，將靠近四肢附著部位的稱為近位，將遠(yuǎn)離四肢附著部位的稱為遠(yuǎn)位。

　　(4)對于上肢，將撓骨側(cè)稱為撓側(cè)，將尺骨側(cè)稱為尺側(cè)。

　　(5)對于下肢，將脛骨側(cè)稱為脛側(cè)，將腓骨側(cè)稱為腓側(cè)。

　　4支承面和衣著

　　立姿時(shí)站立的地面或平臺(tái)以及坐姿時(shí)的椅平面應(yīng)是水平的、穩(wěn)固的、不可壓縮的。要求被測量者****或穿著盡量少的內(nèi)衣(例如只穿內(nèi)褲和汗背心)測量.在后者情況下在測量胸圍時(shí)，男性應(yīng)撩起汗背心，女性應(yīng)松開胸罩后進(jìn)行測量。

　　5人體測量的主要儀器

　　在人體尺寸參數(shù)的測量中，所采用的人體測量儀器有：人體測高儀、人體測量用直腳規(guī)、人體測量用彎腳規(guī)、人體測量用三腳平行規(guī)、坐高椅、量足儀、角度計(jì)、軟卷尺以及醫(yī)用磅秤等。我國對人體尺寸測量專用儀器已制定了標(biāo)準(zhǔn)，而通用的人體測量儀器可采用一般的人體生理測量的有關(guān)儀器。

　　(1)人體測高儀。主要是用來測量身高、坐高、立姿和坐姿的眼高以及伸手向上所及的高度等立姿和坐姿的人體各部位高度尺寸。

　　(2)人體測量用直腳規(guī)。主要是用來測量兩點(diǎn)間的直線距離，特別適宜測量距離較短的不規(guī)則部位的寬度或直徑，如測量耳、臉、手、足等部位的尺寸。

　　(3)人體測量用彎腳規(guī)。常常用于不能直接以直尺測量的兩點(diǎn)間距離的測量，如測量肩寬、胸厚等部位的尺寸。

　　(二)靜態(tài)測量

　　1.靜態(tài)測量方法

　　人體尺寸的靜態(tài)測量屬于傳統(tǒng)的測量方法，用途根廣。靜態(tài)人體測量可采取不同的姿勢，主要有立姿、坐姿、跪姿和臥姿等幾種。制作衣服時(shí)人體尺寸的測量是常見的人體靜態(tài)測量的方法，這種測量是在被測量者靜態(tài)地站著或坐著的姿勢下進(jìn)行的。靜態(tài)測量數(shù)據(jù)是動(dòng)態(tài)測量的基礎(chǔ)，是設(shè)計(jì)人機(jī)系統(tǒng)不可缺少的參數(shù)。

　　人體測量的數(shù)據(jù)是指人體不同部位的尺寸，在設(shè)計(jì)不同的設(shè)備或產(chǎn)品時(shí)，會(huì)涉及到人體不同部位的尺寸。不同的人給出的人體測量的定義可能略有出人。

　　2.影響人體測量數(shù)據(jù)的因素

　　(1)民族因素。

　　(2)性別、年齡因素。統(tǒng)計(jì)資料顯示，男性的平均身高比女性高lOOmm。同時(shí).人的體形也隨著年齡的增長而變化，最為顯著的是兒童期和青年期。一般而言.在22歲以前身高呈上升趨勢，30歲以后呈下降趨勢。男性在其20歲左右身體尺寸發(fā)展到最高點(diǎn)，女性這一點(diǎn)大約在17歲。隨著年齡的增長，人的身高在40歲時(shí)開始縮減，并且隨年齡的增加這一過程也在加速(主要發(fā)生在脊柱)。而人的體重和某些寬度和周長尺寸卻隨著年齡的增長而增加。因此，在設(shè)計(jì)工作裝置時(shí)，須了解所設(shè)計(jì)的工作裴置是否適合于特定的年齡組使用。在使用人體尺寸數(shù)據(jù)時(shí)。也應(yīng)明確作為這些數(shù)據(jù)來源的年齡組。

　　(3)職業(yè)因素。從大量的勞動(dòng)科學(xué)和醫(yī)學(xué)調(diào)查中可知，不同職業(yè)的人在體型和人體尺寸上存在著較大的差異。由于長期的職業(yè)活動(dòng)，使他們身體的某些部分得到了特別鍛煉及適應(yīng)而改變了體型。體力勞動(dòng)者和腦力勞動(dòng)者在體型和身體的某些恩寸方面就有較大的差別。除了在身高和軀干與腿的比例上有差別外.在頭部、腹部、身體各部分的周長以及全身脂肪的分布上也有差別。如運(yùn)動(dòng)員在身體尺寸和形態(tài)上都較一般人有不同。另外，一些職業(yè)對于雇員的體型會(huì)有一些特定的要求：例如飛行員、消防隊(duì)員、模特、警察等。

　　(三)動(dòng)態(tài)測量

　　1.活動(dòng)空間

　　要完成一項(xiàng)非常簡單的任務(wù)，人體也需要某些部位運(yùn)動(dòng)，這就要求有足夠的空間.即活動(dòng)空間。人在勞動(dòng)或運(yùn)動(dòng)時(shí)，人體空間位置與尺寸時(shí)刻在變化，這種變化是動(dòng)態(tài)變化。動(dòng)態(tài)測量就是測定人體動(dòng)態(tài)變化時(shí)的數(shù)值。靜態(tài)測量的數(shù)據(jù).雖可解決許多產(chǎn)品設(shè)計(jì)問題，但人在勞動(dòng)時(shí)，姿勢和體位會(huì)頻繁變化，就需用動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行衡量。

　　活動(dòng)空間的分配依賴于許多因素：使用的人群，任務(wù)，衣物，設(shè)備爰作業(yè)性質(zhì)等。所以一般沒有固定的規(guī)則或模式。例如，一名消防隊(duì)員在特定寬度的通道攀梯時(shí)，就要考慮他的衣服的不同、攜帶設(shè)備的不同，以及通道內(nèi)是否還有另外的物體.如燈、其他儀器。在不同的情境要求下，需要不同尺寸的活動(dòng)空間。

　　2.伸展域

　　人在各種狀況下工作時(shí)都需要有足夠的活動(dòng)空間。在工作中人常取站、坐、跪等作業(yè)姿勢;立姿時(shí)人的活動(dòng)空間不僅取決于身體的尺寸，而且也取決于保持身體平衡的微小平衡動(dòng)作和肌肉。人在站立并保持腳的站立面不變時(shí)，手臂的活動(dòng)空間用舒適伸展域來表示。伸展域可從立視圖和平面圖兩個(gè)方面來看;主要有：通過肩部關(guān)節(jié)的正中矢狀面的垂直部分;通過關(guān)節(jié)的橫斷面的水平部分;通過肩關(guān)節(jié)的沿著冠狀縫平面的垂直部分。

　　設(shè)計(jì)人員更為關(guān)心的是人在工作時(shí)所涉及的區(qū)域;1963年Barnes提出了此種情況的正常區(qū)域和最大區(qū)域的概念。下面以前臂伸展域?yàn)槔M(jìn)行說明。

　　(1)正常區(qū)域。將上肢輕松地垂直于體側(cè)，曲肘，以肘關(guān)節(jié)為中心，前臂和手能自由到達(dá)的區(qū)域，在該范圍內(nèi)，人操作時(shí)能舒適、輕快地工作，即前臂活動(dòng)正常范圍。正常作業(yè)范圍的大小、舒適度與工作臺(tái)的高度、操作者的性別、民族因素、手的活動(dòng)特征和運(yùn)動(dòng)方向等因素有關(guān)。

　　(2)最大區(qū)域。例如完全伸展整個(gè)上臂所能涉及的區(qū)域。手臂向外伸直，以肩關(guān)節(jié)為中心，臂的長度(半徑不包括手長)所劃過的弧形軌跡在水平面上的投影。在最大作業(yè)范圍內(nèi)操作時(shí)，靜力負(fù)荷較大，長時(shí)間處于這種狀態(tài)下操作.最容易引起疲勞。

　　除了手的水平作業(yè)范圍之外，還有腳的偉業(yè)范圈。由于腳的生理特征.其作業(yè)范圍不可能很大，其作業(yè)范圍是以水平方向可能移動(dòng)的尺寸來確定的。腳的舒適作業(yè)范圍.要根據(jù)腳的出力、動(dòng)作頻率、操作姿勢、機(jī)械作業(yè)的形式、柞業(yè)內(nèi)容等綜哈分析的結(jié)果來確定。

　　(四)人體測量數(shù)據(jù)的運(yùn)用準(zhǔn)則

　　在運(yùn)用人體測量數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循以下幾個(gè)準(zhǔn)則：

　　1.最大最小準(zhǔn)則。該準(zhǔn)則要求根據(jù)具體設(shè)計(jì)目的選用最小或最大人體參數(shù)。如人體身高常用于通道和門的最小高度設(shè)計(jì)，為盡可能使所有人(99%以上)通過時(shí)不致發(fā)生撞頭事件，通道和門的最小高度設(shè)計(jì)應(yīng)使用高百分位身高數(shù)據(jù);而操作力設(shè)計(jì)則應(yīng)按最小操縱力準(zhǔn)則設(shè)計(jì)。

　　2可調(diào)性準(zhǔn)則。對與健康安全關(guān)系密切或減輕作業(yè)疲勞的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循可調(diào)性準(zhǔn)則，在使用對象群體的5%一95%可調(diào)。如汽車座椅應(yīng)在高度、靠背傾角、前后距離等尺度方向上可調(diào)。

　　3.平均準(zhǔn)則。雖然平均這個(gè)概念在有關(guān)人使用的產(chǎn)品、用具設(shè)計(jì)中不太合理，但諸如門拉手高、錘子和刀的手柄等，常用平均值進(jìn)行設(shè)計(jì)更合理。同理，對于肘部平放高度設(shè)計(jì)數(shù)而言，由于主要是能使手臂得到舒適的休息，故選用第50百分位數(shù)據(jù)較合理，對于中國人而育，這個(gè)高度在14―27.9cm之間。

　　4.使用最新人體數(shù)據(jù)準(zhǔn)則。所有國家的人體尺度都會(huì)隨著年代、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的變化而不同。因此，應(yīng)使用最新的人體數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　　5.地域性準(zhǔn)則。一個(gè)國家的人體參數(shù)與地理區(qū)域分布、民族等因索有關(guān)，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮實(shí)際服務(wù)的區(qū)域和民族分布等因素。

　　6.功能修正與最小心理空間相結(jié)合準(zhǔn)則。國家標(biāo)準(zhǔn)公布的有關(guān)人體數(shù)據(jù)是在****或穿單薄內(nèi)衣的條件下測得的，測量時(shí)不穿鞋。而設(shè)計(jì)中所涉及的人體尺度是在穿衣服、穿鞋甚至戴帽條件下的人體尺寸。因此，考慮有關(guān)人體尺寸時(shí)，必須給衣服、鞋、帽留下適當(dāng)?shù)挠嗔?，也就是?yīng)在人體尺寸上增加適當(dāng)?shù)闹b修正量。所有這些修正量總計(jì)為功能修正量。于是，產(chǎn)品的最小功能尺寸可由式1―8確定：

　　Smin =Ra+Δf(1―8)

　　式中Smin――最小功能尺寸;

　　Ra――第a百分位人體尺寸數(shù)據(jù);

　　Δf――功能修正量。

　　功能修正量隨產(chǎn)品不同而異，通常為正值，但有時(shí)也可能為負(fù)值。通常用實(shí)驗(yàn)方法求得功能修正量，但也可以通過統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)獲得。對于著裝和穿鞋修正量可參照表1―4中的數(shù)據(jù)確定。對姿勢修正量的常用數(shù)據(jù)是：立姿時(shí)的身高、眼高減10 mm;坐姿時(shí)的坐高、眼高減44 mm?？紤]操作功能修正量時(shí)，應(yīng)以上肢前展長為依據(jù)，而上肢前屜長是后背至中指尖點(diǎn)的距離，因而對操作不同功能的控制器應(yīng)作不同的修正。如對按鈕開關(guān)可減 12 mm;對推滑板推鈕、扳動(dòng)扳鈕開關(guān)則減25 mm。

　　二、人的生理特性

　　(一)人的感覺與感覺器官

　　1，視覺

　　1)常見的幾種視覺現(xiàn)象

　　①暗適應(yīng)與明適應(yīng)能力。人眼對光亮度變化的順應(yīng)性，稱為適應(yīng)，適應(yīng)有明適應(yīng)和暗適應(yīng)兩種。暗適應(yīng)是指人從光亮處進(jìn)入黑暗處，開始時(shí)一切都看不見，需要經(jīng)過一定時(shí)間以后才能逐漸看清被視物的輪廓。暗適應(yīng)的過渡時(shí)間較長，約需要30min才能完全適應(yīng)。

　　明適應(yīng)是指人從暗處進(jìn)入亮處時(shí)，能夠看清視物的適應(yīng)過程，這個(gè)過渡時(shí)間很短，約需1min，明適應(yīng)過程即趨于完成。

　　人在明暗急劇變化的環(huán)境中工作，會(huì)因受適應(yīng)性的限制，使視力出現(xiàn)短暫的下降，若頻繁地出現(xiàn)這種情況，會(huì)產(chǎn)生視覺疲勞，并容易引起事故發(fā)生。為此，在需要頻繁改變光亮度的場所，應(yīng)采用緩和照明，避免光亮度的急劇變化。

　　①眩光。當(dāng)人的視野中有極強(qiáng)的亮度對比時(shí)，由光源直射或由光滑表面的反射出的刺激或耀眼的強(qiáng)烈光線，稱為眩光。眩光可使人眼感到不舒服，使可見度下降，并引起視力的明顯下降。

　　眩光造成的有害影響主要有，使暗適應(yīng)破壞，產(chǎn)生視覺后像;降低視網(wǎng)膜上的照度;減弱觀察物體與背景的對比度;觀察物體時(shí)產(chǎn)生模糊感覺等，這些都將影響操作者的正常作業(yè)。

　　3)視錯(cuò)覺。人在觀察物體時(shí)，由于視網(wǎng)膜受到光線的刺激，光線不僅使神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生反應(yīng)，而且會(huì)在橫向產(chǎn)生擴(kuò)大范圍的影響，使得視覺印象與物體的實(shí)際大小、形狀存在差異，這種現(xiàn)象稱為視錯(cuò)覺。視錯(cuò)覺是普遍存在的現(xiàn)象，其主要類型有形狀錯(cuò)覺、色彩錯(cuò)覺及物體運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺等。其中常見的形狀錯(cuò)覺有長短錯(cuò)覺、方向錯(cuò)覺、對比錯(cuò)覺、大小錯(cuò)覺、遠(yuǎn)近錯(cuò)覺及透視錯(cuò)覺等。色彩錯(cuò)覺有對比錯(cuò)覺、大小錯(cuò)覺、溫度錯(cuò)覺、距離錯(cuò)覺及疲勞錯(cuò)覺等。

　　在工程設(shè)計(jì)時(shí)，為使設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)期的效果，應(yīng)考慮視錯(cuò)覺的影響。

　　(二)視覺損傷與視覺疲勞

　?、僖曈X損傷。在生產(chǎn)過程中，除切屑顆粒、火花、飛沫、熱氣流、煙霧、化學(xué)物質(zhì)等有形物質(zhì)會(huì)造成對眼的傷害之外，強(qiáng)光或有害光也會(huì)造成對眼的傷害。

　　眼睛能承受的可見光的最大亮度值約為106cd/m2。如越過此值，人眼視網(wǎng)膜就會(huì)受到損傷。300m以下的短波紫外線可引起紫外線眼炎。紫外線照射4～5h后眼睛便會(huì)充血，l0～12h后會(huì)使眼睛劇痛而不能睜眼，這一般是暫時(shí)性癥狀，大多可以治愈。常受紅外線照射可引起白內(nèi)障。直視高亮度光源<如激光、太陽光等，會(huì)引起黃斑燒傷，有可能造成無法恢復(fù)的視力減退。低照度或低質(zhì)量的光環(huán)境，會(huì)引起各種眼的折光缺陷或提早形成老花。眩光或照度劇烈而頻繁變化的光可引起視覺機(jī)能的降低。

　?、谝曈X疲勞。長期從事近距離工作和精細(xì)作業(yè)的工作者，由于長時(shí)間看近物或細(xì)小物體，睫狀肌必須持續(xù)地收縮以增加晶狀體的白度。這將引起視覺疲勞，甚至導(dǎo)致睫狀肌萎縮，使其調(diào)節(jié)能力降低。

　　長期在劣質(zhì)光照環(huán)境下工作，會(huì)引起眼睛局部疲勞和全身性疲勞。全身性疲勞表現(xiàn)為疲倦、食欲下降、肩上肌肉僵硬發(fā)麻等自律神經(jīng)失調(diào)癥狀;眼部疲勞表現(xiàn)為眼痛、頭痛、視力下降等癥狀。此外，作為眼睛調(diào)節(jié)筋的睫狀肌的疲勞，還可能形成近視。

　　3)視覺的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

　　人們在觀察物體時(shí)，視線的移動(dòng)對看清和看準(zhǔn)物體有一定規(guī)律。掌握這些規(guī)律，有利于在工程設(shè)計(jì)中滿足人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計(jì)要求。

　?、傺劬Φ乃竭\(yùn)動(dòng)比垂直運(yùn)動(dòng)快，即先看到水平方向的東西，后看到垂直方向的東西。所以，一般機(jī)器的外形常設(shè)計(jì)成橫向長方形。

　?、谝暰€運(yùn)動(dòng)的順序習(xí)慣于從左到右，從上到下，順時(shí)針進(jìn)行。

　?、蹖ξ矬w尺寸和比例的估計(jì)，水平方向比垂直方向準(zhǔn)確、迅速，且不易疲勞。

　?、墚?dāng)眼睛偏離視中心時(shí)，在偏離距離相同的情況下，觀察率優(yōu)先的順序是左上、右上、左下、右下。

　?、菰谝暰€突然轉(zhuǎn)移的過程中，約有3%的視覺能看清目標(biāo)，其余97%的視覺都是不真實(shí)的，所以在工作時(shí)，不應(yīng)有突然轉(zhuǎn)移視線的要求，否則會(huì)降低視覺的準(zhǔn)確性。如需要人的視線突然轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，也應(yīng)要求慢一些才能引起視覺注意。為此，應(yīng)給出一定標(biāo)志，如利用箭頭或顏色預(yù)先引起人的注意，以便把視線轉(zhuǎn)移放慢?；蛘卟捎糜泄?jié)奏的結(jié)構(gòu)。

　?、迣τ谶\(yùn)動(dòng)的目標(biāo)，只有當(dāng)角速度大于l’/s～2’/s時(shí)，且雙眼的焦點(diǎn)同時(shí)集中在同一個(gè)目標(biāo)上，才能鑒別出其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

　?、呷搜劭匆粋€(gè)目標(biāo)要得到視覺印象，最短的注視時(shí)間為0.07～0.3s，這里與照明的亮度有關(guān)。人眼視覺的暫停時(shí)間平均需要0.17s。

　　2.聽覺

　　聽覺的功能有分辨聲音的高低和強(qiáng)弱，還可以判斷環(huán)境中聲源的方向和遠(yuǎn)近。

　　1)聽覺特性

　　(1)聽覺絕對閾限。聽覺的絕對閾限是人的聽覺系統(tǒng)感受到最弱聲音和痛覺聲音的強(qiáng)度。它與頻率和聲壓有關(guān)。在閾限以外的聲音，人耳感受性降低，以至不能產(chǎn)生聽覺。聲波刺激作用的時(shí)間對聽覺閾值有重要的影響，一般識(shí)別聲音所需要的最短持續(xù)時(shí)間為20～50 ms。

　　聽覺的絕對閾限包括頻率閾限、聲壓閾限和聲強(qiáng)閾限。聲強(qiáng)是指在垂直于聲波傳播方向上，單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的平均聲能，單位為W/m2。頻率為20Hz、聲壓為2×10-5Pa、聲強(qiáng)為10-12w/m2的為聽閾。低于這些值的聲音不能產(chǎn)生聽覺。

　　(2)聽覺的辨別閾限。人耳具有區(qū)分不同頻率和不同強(qiáng)度聲音的能力。辨別閾限是指聽覺系統(tǒng)能分辨出兩個(gè)聲音的最小差異。辨別閾限與聲音的頻率和強(qiáng)度都有關(guān)系。入耳對頻率的感覺最靈敏，常常能感覺出頻率微小的變化，而對強(qiáng)度的感覺次之，不如對頻率的感覺靈敏。不過二者都是在低頻、低強(qiáng)度時(shí)，辨別閾值較高。

　　(3)辨別聲音的方向和距離。在正常情況下，人的兩耳的聽力是一致的。因此，根據(jù)聲音到達(dá)兩耳的強(qiáng)度和時(shí)間先后之差可以判斷聲源的方向。例如，聲源在右側(cè)時(shí)，距左耳稍遠(yuǎn)，聲波到達(dá)左耳所需時(shí)間就稍長。聲源與兩耳間的距離每相差1cm，傳播時(shí)間就相差0.029ms。這個(gè)時(shí)間差足以給判斷聲源的方位提供有效的信息。另外，由于頭部的屏蔽作用及距離之差會(huì)使兩耳感受到聲強(qiáng)的差別，因此，同樣可以判斷聲源的方位。以上這兩種判斷方法，只有聲源恰好在聽者的左方或右方時(shí)，才能確切判斷聲源的方位。如果聲源在聽者的上、下方或前、后方，就較難確定其方位。這時(shí)通過轉(zhuǎn)達(dá)頭部，以獲得較明顯的時(shí)差及聲強(qiáng)差，加之頭部轉(zhuǎn)過的角度可判斷其方位，在危險(xiǎn)情況下，除了聽到警戒聲之外，如能識(shí)別出聲源的方向，往往會(huì)避免事故的發(fā)生。判斷聲源的距離主要依靠聲壓和主觀經(jīng)驗(yàn)。一般在自由空間，距離每增加一倍，聲壓級將減少6dB(A)。

　　2)聽覺的掩蔽

　　當(dāng)幾種聲強(qiáng)不同的聲音傳到人耳時(shí)，只能聽到最強(qiáng)的聲音，而較弱的聲音就聽不到了，即弱聲被掩蓋了。一個(gè)聲音被其他聲音的干擾而聽覺發(fā)生困難，只有提高該聲音的強(qiáng)度才能產(chǎn)生聽覺，這種現(xiàn)象稱為聽覺的掩蔽。被掩蔽聲音的聽閾提高的現(xiàn)象，稱為掩蔽效應(yīng)。

　　人的感覺反應(yīng)人們在操縱機(jī)械或觀察識(shí)別事物時(shí)，從開始操縱、觀察、識(shí)別到采取動(dòng)作，存在一個(gè)感知時(shí)間過程，即存在一段反應(yīng)時(shí)間。

　　1)反應(yīng)時(shí)間

　　反應(yīng)時(shí)間是指人從機(jī)器或外界獲得信息，經(jīng)過大腦加工分析發(fā)出指令到運(yùn)動(dòng)器官開始執(zhí)行動(dòng)作所需的時(shí)間。反應(yīng)時(shí)間是從包括感覺反應(yīng)時(shí)間(從信息開始刺激到感覺器官有感覺所用時(shí)間)到開始動(dòng)作所用時(shí)間(信息加工、決策、發(fā)令開始執(zhí)行所用時(shí)間)的總和。

　　由于人的生理心理因素的限制，人對刺激的反應(yīng)速度是有限的。一般條件下，反應(yīng)時(shí)間約為0.1～0.5s。對于復(fù)雜的選擇性反應(yīng)時(shí)間達(dá)l～3s，要進(jìn)行復(fù)雜判斷和認(rèn)識(shí)的反應(yīng)時(shí)間平均達(dá)3～5s，具體的帶有判別的反應(yīng)時(shí)間t可用下式求得：

　　t=klog2(n+1) (1―10)

　　式中，k為常數(shù);n為等概率出現(xiàn)的選擇對象數(shù);(n十1)是考慮判明是否出現(xiàn)刺激。為了保證安全作業(yè)，一方面在機(jī)器設(shè)計(jì)中，應(yīng)使操縱速度低于人的反應(yīng)速度。另一方面應(yīng)設(shè)法提高人的反應(yīng)速度。

　　2)減少反應(yīng)時(shí)間的途徑

　　―般來說，機(jī)器設(shè)備的情況、信息的強(qiáng)弱和信息狀況等外界條件是影響反映時(shí)間的重要因素;而機(jī)器的外觀造型和操縱機(jī)構(gòu)是否適宜于人的操作要求，以及操作者的生物力學(xué)特性等，則是直接影響動(dòng)作時(shí)間的重要因素。

　　(1)合理地選擇感知類型。比較各類感覺的反應(yīng)時(shí)間，發(fā)現(xiàn)聽覺和知覺反應(yīng)時(shí)間最短，約0.1～0.2s，其次是觸覺和視覺。所以在設(shè)計(jì)各類機(jī)器時(shí)，應(yīng)根據(jù)操縱控制情況，合理選擇感覺通道，盡量選用反應(yīng)時(shí)間短的通道去控制和調(diào)節(jié)機(jī)器。

　　(2)適應(yīng)人的生理心理要求，按人機(jī)工程學(xué)原則設(shè)計(jì)機(jī)器。

　　(3)操作者操作技術(shù)的熟練程度直接影響反應(yīng)速度，應(yīng)通過訓(xùn)練來提高入的反應(yīng)速度。

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