N3.05.1auditory spatial cueing设计研究

音频可引导注意到视野外

别名: 空间听觉提示 · off-screen audio · 视野外声音引导

概念解释

头显的视锥只有大约一百度,背后、脚边、侧后方的物体默认是看不见的。一声从左肩后传来的提示音让人转头,目标进入视野——这是空间听觉引导(auditory spatial cueing)。声音把注意拉到当前视锥外面,不是把同一条信息再念一遍。它补的是视野的立体角缺口,不是音量本身。

机制

听觉空间几乎是全周的:双耳时间差、电平差和耳廓频谱在水平面上给出方向,人可以在没有看见源的情况下先转向。视觉注意被头显的视场切成隧道,边缘和背后没有像素。一条带方向的声音在这条隧道外面打开一个指针:头按该方向转动,直到目标落入中央视野。无方向的提示音(耳机里一声「叮」)只能说「有事发生」,不能说「往哪转」,人会先扫一圈,引导就退化成告警。

有效的引导要求声音的方向和目标即将出现的方向一致,并且早于视觉搜索开始。方向错了,头会转到空处;来得太晚,人已经开始无结构地转头,声音变成干扰。引导是一次朝向运动,不是持续把注意粘在耳朵上。

怎么研究

视觉搜索任务:目标出现在当前视野外的随机方位,比较无声音、中央「叮」、以及按目标方位空间化的提示。记录从出现到目标进入视野的头转时间、转错方向的次数、总搜索时间。

自变量:提示有无方向、提示相对目标的角误差、目标相对初始朝向的偏角。 因变量:头转起始潜伏期、首次转动方向是否正确、目标捕获时间。

实验室若把目标只放在左右九十度以内,测不到背后那一圈的引导价值。视野外要包括后半球。用扬声器阵列和用 HRTF 耳机不是同一套线索,结论要标明呈现方式。

边界

听力下降、单侧耳聋、或关掉空间化只剩单声道时,这条通道变窄,不能当默认能把所有人转到正确方向。嘈杂环境和多源同时响,会把「往哪转」淹没。视觉已经占用中央视野的高负荷任务里,突然的空间音会抢走正在做的事,引导变成打断。目标如果会自己进入视野(沿轨道飞进视锥),声音的价值下降。完全聋的用户需要另一条通道,这条叶管不到。

怎么落地

  • 把当前视野外、又必须被发现的事件做成带方向的短提示,方向对准目标即将出现的方位,不要只在耳机中央放一声「叮」。
  • 同一时刻只引导一个方向。两个空间音同时响,人会转向能量更大的那个,不是转向更重要的那个。
  • 给一次未看向目标的超时:声音可以再响一次,不要连续叫。
  • 验证:目标出现在初始视野外(含背后)。有空间提示时,第一次头转应朝向目标所在半场,捕获时间应短于无方向提示。转去相反半场或先原地扫一圈,引导就还没成立。

延伸

  • 同组N3.05.2 定位精度在前后方向最差 · N3.05.3 空间音频是重要的无障碍通道
  • 相邻N3.07 视场边缘的内容布置 · N3.01 锁定方式
  • 站内检索auditory spatial cueing · off-FOV attention · spatialized notification

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