设计可区分的空中超声波触觉模式：基于时间参数的研究
论文总结
研究机构
GIST (Gwangju Institute of Science and Technology), Korea
摘要
本研究通过五项用户实验（共72名参与者）探讨了可区分的空中超声波触觉符号（Tactons）。研究人员首先调查了30赫兹、80赫兹和210赫兹三种频率下超声波振动的感知阈值。然后，他们基于机械振动文献中的现有触觉模式创建了四组空气中超声波触觉，并收集了对这些触觉的相似度评分。通过分析，他们识别出可以创造可区分超声波触觉的一组参数：基频、等幅频率、复合比和节奏。研究发现，基于节奏的设计在两种技术中都显示出强烈的感知相关性，而其他参数在空气中的表现则因技术的不同而不同。这项工作为设计者提供了创建易于感知的空中超声波触觉符号的指导，并为进一步探索影响触觉感知的深层机制提供依据。
问题发现
缺乏关于如何创造易于区分的空中超声波触觉符号的设计指南，尽管机械振动领域对此有所研究。
解决方案
通过实验调查了空气中超声波触觉在不同设计参数（基频、等幅频率、复合比和节奏）下的感知差异，并与已有的机械振动触觉相似性数据进行比较，以了解这些参数在空中触觉中的效果。
结果
- 确定了30赫兹、80赫兹和210赫兹作为基频的超声波振动的感知阈值（JND）。
- 发现节奏对空气中超声波触觉的可区分性有显著影响，与机械振动中的节奏具有强烈的相关性。
- 提出了设计空中超声波触觉符号时应考虑的参数和建议，包括适当选择基频以创造可感知的脉冲数，并注意复合比和节奏在触觉差异上的作用。
- 发现总持续时间也是一个影响空气中超声波触觉感知的重要因素。
举一反三
Q1：在设计可区分的空中超声波触觉符号时，哪些 temporal parameters（时间参数）被证明是重要的？
A1：根据研究，重要的时间参数包括 envelope frequency（包络频率）、amplitude（幅度）、以及 rhythm（节奏）。例如，较低的 envelope frequencies 和特定的 rhythm 可以提供可区分的触觉体验。
Q2：在设计空中超声波触觉符号时，如何考虑感知差异？
A2：设计师应该考虑使用 AM frequency（幅度调制频率）作为设计参数时的 JND（Just Noticeable Difference），并确保在设计中使用的 AM 频率能够产生足够的感知差异。此外，还应关注节奏和包络频率的有效组合，因为它们对用户感知触觉符号的区分度有显著影响。
Q3：如何将这些研究结果应用于实际产品或交互设计？
A3：在实际应用中，设计人员可以根据这些研究结果创建基于比喻的空中超声波触觉符号。例如，选择适当的 envelope frequency 和节奏组合，以及考虑使用 amplitude 来增强特定触觉体验的感知对比度。同时，在设计复杂触觉符号时，确保它们的总持续时间不同，以增加区分度。此外，由于 AM 频率的 JND 值较高，因此在选择频率时应选择较大的步长，以创造更易于分辨的空中超声波触觉模式。
信息来源
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