청각, 촉각 및 전정 감각 체계

소리: 청각자극 듣기의 자극은 공기 분자들의 진동(실제로는 압축과 희박) 음향자극은 진폭과 주파수를 갖는 사인파로 표시 할 수 있다 소리의 주파수는 시간에 따라 전달

음의 강도 데시빌 척도가 비율로 나타내므로 음의 강도=20 log(P1/P2) 20μN/m2 에서의 1,000Hz에 해당하는 순음 데시빌 척도는 두 소리의 비율(ratio)을 검토하는데 사용 음의 강도=20 log(P1/P2)

청각 청각 반사(aural reflex) -내이의 근육은 매우 큰 소음에 반응하여 큰 소음이 내이에 전달 되기 전에 진동의 진폭을 약하게 하기 위해 반사적으로 수축함

음의 물리적 성질

음의 주파수

음의 강도

음 주파수

강도

청각 경험 지각된 음의 크기는 음의 고저는 지각된 자극의 위치는 소리의 질은 소리 자극의 음색은 강도에 주파수에 소리의 위치에 자극 속의 주파수 집합과 엔벨로프 두 가지 모두에 의해 결정 소리 자극의 음색은 기본 주파수보다 위에 있는 고차적 조화 주파수의 집합에 의해

음의 강약과 고저 지각된 음의 강약은 소리의 세기에 대한 물리적 측정치와 상관되어 있는 심리적 경험 왜, 지각된 음의 강약과 소리의 세기가 직접적으로 일치하지 않는가? 음의 강약에 대한 정신물리학적 척도 음의 고저를 변경시키는 요인들의 효과와 관련

소리의 물리적 강도와 지각된 소리

손(sone) 음의 감각적 척도

손과 음압(dB)

Sone 예제

주파수의 영향 역치수준, 시끄러운 수준, 위험 수준 인간이 들을 수 있는 주파수의 범위는 20 ~ 20,000Hz 사이로 제한 4,000Hz에 해당하는 소리에 사람들이 가장 민감(역치가 가장 낮다) 이러한 역치는 연령에 따라 다를 수 있다 40폰의 선에 위치한 모든 음들은 같은 소리의 크기로 지각되고 이것은 1손에 해당하는 40db의 1,000Hz 음이다

폰(phon)

차폐(masking) 최소한의 음 강도 사이의 차이는 15db 소리들은 차폐되는 소리의 임계 주파수대 주변에 있는 소리들에 의해 가장 많이 차폐 낮은 소리는 높은 소리를 그 반대의 경우보다 더 많이 차폐한다

경보 청각적 정보에 대한 설계는 다른 감각을 이용한 설계에 비해 매우 독특한 특징을 갖고 있다.

시각과 청각의 비교

경보의 기준 경보 시스템이 갖추어야 할 몇 가지 속성 언제나 배경 소음과 함께 청취된다 배경 소음 수준에 대한 청각 역치보다 최소한 15db 이상 크게 선정 경보에 대한 탐지를 보장하기 위해서 30db이상 커야 한다 가능한 신체의 청각 기관들이 수용할 수 있는 위험 수준 이상으로 제시되어서는 안된다 사람을 너무 놀라게 해서는 안된다 다른 신호들의 처리나 경보를 다루는데 필수적인 말소리 의사소통을 방해해서는 안된다 청취자에게 위급 상황의 본질을 알려줄 수 있어야 한다. 정보성의 중요성

경보설계 경보외의 다른 소리들이 갖는 질과 강도를 이해하기 위한 환경분석이나 과제분석 경보의 탐지 가능성을 결정 과제 수행을 방해하는 정도를 최소화; 환경설정 정보성을 보장하고 이와 동시에 혼동 가능성을 최소화하기 위해서는 무엇보다도 절대판단의 한계를 넘지 않는 수준으로 경보를 설계 개별적 소리 자체가 독특한 특성을 갖도록 설계

경고음 설계시 세가지 차원고려

경고음의 기본 단위

음성경보 변별가능성과 혼동의 문제에 대한 해답 제한점 중복적 시스템의 사용이 바람직하다 주변 배경 소음이나 배경적인 다른 음성들과 혼동 특정 주파수의 차폐 소음에 더 쉽게 영향 음성 경보의 언어에 익숙하지 않은 사람은 경보를 해석해야 함 중복적 시스템의 사용이 바람직하다 중복이득은 경보 시스템의 설계에 유용하게 쓰일 수 있는 인간 수행의 근본적 원리

헛 경보 경보 장치들은 하나의 자동화 형태이다 전형적으로 인간 오퍼레이터의 몇 가지 처리를 감사하고 있다가, 경보 시스템 안의 논리에 의해 어떠한 처리가 잘못되고 있어 인간의 개입을 요구한다고 추론될 때마다 오퍼레이터를 경계 시킨다 환경에서 낮은 강도의 신호를 감지했을때 경보 장치들은 몇 가지 실수를 범할 수 있다 실제문제가 있었는데도 아무 일도 없다고 추론; 탈루 실제 아무 문제가 없었는데 뭔가 문제가 발생했다고 추론; 헛 경보 대부분의 경보 장치 설계자들과 사용자들은 안전상의 이유로 탈루율을 최소화하고자 함

소리전달문제 상향처리모델 하향처리모델

말소리 신호 말소리 주파분석표 소리차폐효과 말소리 의사소통의 측정(인간공학자의 역할) 말소리 왜곡 청각 신호들이 다른 소리에 의해 차폐되는 정도는 청각 신호가 갖고 있는 강도와 주파수 두 가지 변인들은 성별과 말소리 자체의 특성 남성의 목소리보다 여성의 목소리가 쉽게 차폐 자음과 모음에서 자음이 쉽게 차폐 S와 ch는 아주 높은 주파수에서 구분 말소리 의사소통의 측정(인간공학자의 역할) 상향적 접근 vs 하향적 접근 말소리 왜곡

말소리 의사소통의 측정 상향 처리적 접근 하향 처리적 접근 소음이 말소리를 얼마나 저하시킬 수 있는지를 측정하는데 적합 명료도 지수(articulation index: AI) 신호 대 소음의 비율로 계산 매우 객관적이라는 장점 이해가능성을 예언하지 못함 단점 하향 처리적 접근 말소리 이해도 수준(speech intelligibility level, SIL) 듣는 사람의 기대와 지식의 정도에 따라 변화

명료지수

하향처리적 접근

소음에 대한 제고 작업장에서 소음이 건강에 위험요소가 될 수 있는 가능성 소음이 환경에서 짜증을 유발하게 하는 원인이 될 가능성 소음이 실질적으로 청력손상에 미칠 수 있는 영향 차폐는 소음이 존재하고 있을 때의 신호에 대한 민감도의 상실 일시적 역치 이동(TTS) 영구적 역치 이동(PTS)

소음 종료 후에 발생하는 TTS TTS는 전형적으로 청력의 손상(db로 표현된 역치의 이동)으로 표현되는데

OSHA 작업장에서 경험되는 소음에 대한 시간 가중 평균(time-weighted average; TWA)에 기초 소음수준 85db 이상이면 대책 수준이라고 불림 90db 이상이면 허용노출수준이라고 불림 소음수준 한 공장에서의 ‘소음수준’이 하나의 값으로 표현될 수 있는 것이 아니라 근로자들의 위치가 어디인가에 따라 근로자들 사이에서 다양하게 차이가 날 수 있다 TWA 값들은 근로자들이 착용하는 소음계의 값에 기초하여 계산되어야 한다

소음 주어진 작업의 존재나 업무와는 정보적으로 무관한 청각적 자극 물리적인 면에서는 불규칙음, 비주기적이고 고주파음역의 특성을 나타내는 음

소음계 음압수준 dB(A)

소음계 음압수준 dB(C)

소음의 종류

소음의 영향

재해성 난청

소음성난청의 진단

청력손실 과정

소음방지대책

소음측정 조치 노출 결과 강구해야 할 조치 노출기준 미만 현재의 작업상태 유지 노출기준 초과가능 재측정, 시설, 설비 등 작업방법의 점검후 개선 및 적정보호구 지급 노출기준 초과 시설, 설비 등에 대한 개선대책 수립시행 및 적정보호구 지급

TWA 소음측정 평가

소음노출의 허용한계

노출지수 85db; 3.5시간, 95db; 4.0시간, 105db; 0.5시간

소음의 영향(회화의 방해)

소음의 영향(생리적영향)

신경성 난청

다양한 주파수 수준들 및 연령에 따른 남성과 여성의 청력 손상

일시적 난청

소음효과의 극복 신호향상 배경소음에 대한 신호의 진폭을 향상 차폐소음의 분광적 내용을 신중하게 고려하여 소음의 내용과 덜 중복되는 신호의 스펙트럼을 사용할 수 있을 것 하향처리와 연합된 중복을 좀 더 강조하는 것 의사소통은 말하는 사람과 말을 듣는 사람을 대면 입술의 움직임이 제공하는 많은 중복적 단서들

화자로부터 제공되는 시각적 단서를 보거나 볼 수 없을 때의 단어들에 대한 이해도

작업장에서의 소음 축소 소음원을 직접 통제하는 방법 청자를 통한 소음 감소 안락감 가장 선호되는 방법 소음원 장비와 도구 선택 환경 청자를 통한 소음 감소 해결될 수 있는 방법이 없을 때 청자 귀의 보호 두 가지 유형; 귀마개 >> 귀가리개(귀덮개) 소음감소비율(Noise Reduction Ratio: NRR) 안락감

천공기로부터 주어지는 고주파 소음을 줄이기 위한 두꺼운 안전 유리

모든 소음은 다 나쁜 것인가?