SoundWeAR：协同设计 AR 声音线索支持 DHH 个体户外感知

文献标题

SoundWeAR: Co-Designing AR Sound Cues to Support Outdoor Awareness for DHH Individuals

出版信息

• 主题领域: 增强现实 (AR) 解决方案，用于提升聋人和听力障碍者 (DHH) 的户外声音感知能力。
• 关键词: AR眼镜、声音可视化、聋人和听力障碍者、情境感知、参与式设计、声音提示、户外环境、无障碍性、声音感知技术、以用户为中心的设计。

背景与问题

• 问题/挑战: 聋人和听力障碍者在户外环境中由于无法充分获取听觉提示而面临挑战，这影响了他们的情境感知和安全性。现有的AR解决方案主要关注与语音相关的信息，缺乏全面的策略来可视化复杂的环境声音。
• 重要性: 提升聋人和听力障碍者的户外声音感知能力可以改善他们在动态环境中的安全性、自信心和社交参与度。
• 动机与相关研究: 先前的研究探索了声音感知技术（如移动应用、可穿戴设备、AR眼镜）和AR中的声音可视化，但这些努力主要集中在语音转录或定位方面。尚未充分理解聋人和听力障碍者如何在户外环境中感知和解释环境声音的可视化。

解决方案

• 提出的方法: 本研究提出了一种基于AR的系统，用于根据聋人和听力障碍者的需求可视化环境声音。该系统通过参与式工作坊、访谈和原型评估共同设计完成。
• 创新点:
  1. 确定了三个设计维度（感兴趣的声音、声音信息、可视化偏好）和九个AR声音可视化设计方向。
  2. 开发了一个将环境声音转换为视觉提示的原型AR系统，并通过真实场景评估进行了验证。
  3. 提出了针对AR无障碍系统的设计建议，重点关注安全性、可用性和基于情境的定制化。
• 流程与关键技术:
  1. 与聋人和听力障碍者、社会工作者及设计师进行了四次参与式设计工作坊，以识别声音感知需求并生成可视化创意。
  2. 将研究结果综合为九个设计方向和27个设计选项。
  3. 通过与15名聋人和听力障碍者的半结构化访谈验证设计选项，以选择用户偏好的可视化方案。
  4. 开发并评估了一个原型系统，与八名聋人和听力障碍者在户外步行场景中测试，使用预定义的声音事件模拟真实环境条件。

研究结果

• 具体发现:
  • 使用AR系统后，参与者报告情境感知、安全性和自信心显著提高。
  • 偏好的可视化方案包括用于声音身份的颜色编码图标、紧急情况的红色边框警报、用于定位的混合视图以及用于声音响度的条形指示器。
  • 限制同时通知的声音数量至三个以减少认知负担。
• 相较基线的优势:
  • 该系统将AR应用扩展到语音任务之外，涵盖动态环境声音感知。
  • 将多种声音特性（如紧急性、位置、身份）结合到直观的视觉表示中。
• 实验/评估:
  • 工作坊: 12名参与者（聋人和听力障碍者、社会工作者、设计师）。
  • 访谈: 15名聋人和听力障碍者验证了27个设计选项。
  • 原型评估: 8名聋人和听力障碍者在受控的户外步行场景中测试了系统，涉及15个预定义声音事件。
• 局限性与未来工作:
  • 硬件局限性: AR眼镜体积较大，干扰助听器使用。
  • 评估局限性: 模拟声音事件和受控校园环境可能无法完全代表真实世界的复杂性。
  • 参与者多样性: 样本规模有限，听力状况差异较大。未来研究应包括更大规模、更具多样性的样本以及实时声音检测。

总结

本研究提出了SoundWeAR，一种旨在提升聋人和听力障碍者户外声音感知能力的基于AR的系统。通过参与式设计工作坊、访谈和原型评估，研究人员确定了关键设计维度，并验证了用户偏好的声音提示可视化方案。该系统通过可视化关键声音特性（如紧急性、位置、身份）改善了情境感知、安全性和自信心。尽管硬件和评估方面仍有局限性，但研究结果为AR无障碍系统提供了可操作的设计建议，强调基于情境的定制化和认知负担的减少。