人机工程学对耳机设计的优化
耳机的人机工程学分析
耳机的人机工程学分析本页仅作为文档页封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March一.耳机的概述因为离自己太近，所以被忽视，耳机就是这样的一个产品。
在现在的生活中，到处都可以看到耳机的身影，在家中、在室外、包括各种英语听力考试等等，都少不了耳机。
早期的耳机没有考虑到人体舒适性的问题，设计多棱角分明，严重影响佩带的舒适性，因此很多朋友都对耳机不屑一顾。
海绵的加入改善了这种情况，在耳塞上套入海绵套，能够有效地解决棱角对耳朵的伤害，同时也增强了耳塞的低频表现。
随着工艺的改进，除了海绵以外，耳塞跟耳朵接触面的形态设计和材质也在悄悄起着变化。
耳机产品在其技术和品质并无本质性差异化的时候，人们对外观和舒适性的需求逐渐成为各大厂商对差异性和附加价值的追求。
现在，人体工程学设计已经成为耳塞设计的重要课题。
二.耳机的人机工程学分析与设计1.耳机的频率响应对于具有正常听力的青少年来说（年龄在12~25岁之间）能够觉察到的频率范围大约是16~20000Hz。
而一般人的最佳听闻频率范围是20~20000Hz，可见人耳能听闻的频率比为：max min ff=1﹕1000，人到25岁左右时，开始对15000Hz以上频率的灵敏度显著降低，当频率高于15000Hz时，听阈开始向下移动，而且随着年龄的增长，频率感受上限逐年连续降低。
但是对于f<1000Hz 的低频率范围，听觉灵敏度几乎不受年龄的影响，见下图。
因此听觉的频率响应特性对听觉传示装置的设计是很重要的。
为了满足人的频率需求，耳机在设计时使其能够重放的频带相当宽，一般的耳机为20~20000Hz，优秀的已经可以达到5Hz-40000Hz。
听力损失曲线图2.耳罩与耳塞的结构性特耳罩是头部与发声单元接触的部件，它对于动圈式耳机是至关重要的，其功能是将低频反射回来，保证低频的重放。
根据人耳的外部形状，耳罩一般被设计成两种样式，一种压在耳朵上，叫压耳式耳罩（如下图1），这种耳罩在调整头带长度时要注意：头带短，对头顶的压力大，耳罩对头的压力就小，头带长时相反，三点的压力要取得平衡才是最舒适的。
不符合人机工程学的十处地方
有键盘的手机：手机屏幕在上，按键在 下，操作不方便，且抓拿不便，发信时 摁久了手酸，很不科学。
改进方法：实际上，人的拇指与食指、 中指对捏最为轻松。因此，手机也应设 计为屏幕在下，按键在上，这样会更加 便于操作，而且人的手抓握物件后，自 然而然在拇指下面形成空缺，正好适宜 作为手机屏幕空间。
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普通USB鼠标：①有数据线拖着，活动范围 被限制，使用起来不灵活；②USB数据线容 易被扯断；③只具有单一点击功能；④鼠标 不能大范围移动导致肩膀长时间保持一个姿 势，造成肩膀酸痛。
改进方法：鼠标按照人机工程学原理的外观 设计，搭配蛇腹式指位防滑软胶，为激烈而 持久的游戏提供最佳的舒适性和最强的掌控 性
宿舍的插座线：没有地方穿 起来，很不方便，而且有安 全隐患。
改进方法：有地方放线，插 座可以固定在墙上。
手提包：提的时间长了会累，并且经 常没有地方放。
改进方法：可以改成又能提又能背还 能挎的。
以上就是学校十处不符合人 机工程学的设计。 谢谢观赏。
柴丽月制作。
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宿舍的衣柜：太高，大家用 不到，够不着。
改进方法：可以把柜子放在 地上竖着，或者是每个人床
头钉着一个柜Leabharlann 。宿舍的床桌：跟身体不成 比例，趴的时间长了会难 受。
改进方法：可以在床上订 个电脑桌。
宿舍的挂衣服地方：宿舍挂衣服 都是挂在床边的栏处。很影响大 家的采光或者睡眠。
改进方法：可以再宿舍的某个空 处定个衣架，或者每个人的柜子 里面有衣架。
普通楼道灯:①需要手动开关控 制，不安全。②单一的声控作 用，白天浪费电。
改进方法：声控灯，白天不起 动，到傍晚自己启动。
耳机的人机学分析与改进设计PPT课件
2.不易掉落。 3.从佩戴的角度来说，耳挂式耳机十分漂 亮。 缺点：1.容易受到外来噪音影响。 2.耳背处长期被挂耳式耳机折磨易疲劳。 3.音质一般都不好。
11
现有挂耳式耳机：
12
压电耳机的分析：
概念：利用用压电陶瓷的压电效应发声。此类耳 机多用于电报收发使用，现基本淘汰。少数耳机 采用压电陶瓷作为高音发声单元。 优点：1.效率高。
18
驻极体耳机的分析：
概念：驻极体耳机也叫固定式静电耳机， 它的振膜本身就是极化的或者由振膜外极 化物质发射的静电场极化。 优点：1.使用寿命长（约5-10年）。
2.不需要专门设备提供极化电压。 缺点：1.驻极体会逐渐去极化，需要更换
2.随着使用时间或者外界条件的变化 它们也会“失磁”、“失电”。
21
AKG爱科技产品：
简介： 奥地利著名的耳机
话筒制造商，1947年 成立于维也纳。爱科 技的耳机轻巧坚固舒 适，声音流畅自然， 中频优美迷人，声场 开阔。现在爱科技已 被哈曼卡顿集团收购 。
22
歌德产品：
简介：
歌德是世界著名的 HI-END耳机品牌，这 是一家美国家族小厂， 1955年成立于布鲁克 林。GRADO的外观简 洁古朴，声音富有活 力，中频艳丽透彻， 低频强悍。
7
现将发音部分直接塞入耳孔。 常见耳塞式耳机分类：入耳式和非入耳式 优点：1.体积小，便于携带。
2.声音音质好。 3.声音互动性好。 缺点：1. 易擦伤耳道。 2.容易掉落。 3.对人的听力伤害较大。 4.不可随时调节音量大小。
9
现有耳塞式耳机：
10
挂耳式耳机的分析：
2.频响窄。
电子产品设计中的人因工程研究
电子产品设计中的人因工程研究在现代的社会中，电子产品已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
无论是手机、电脑、还是智能家居等等，都需要通过人因工程的研究来设计出更加实用、舒适、安全的产品。
本文将会探讨人因工程在电子产品设计中的重要性，以及其对电子产品设计的影响和未来发展方向。
一、人因工程的概念人因工程又称为人机工程学，是一门研究将人的生理、心理和社会行为与技术设备有机结合的学科。
它旨在将人的能力、特点和需求与设计、开发和使用设备相结合，以最大程度地提高任务完成效率、安全性和舒适度。
从人因工程的概念可以看出，其研究的对象是人类。
因此，在电子产品设计中，以人为中心思想已经成为了普遍共识。
在设计一个产品之前，首先需要了解用户的需求和习惯，然后再根据用户的特征来设计产品的外观和功能。
这样才能够让用户更加愿意购买和使用，从而提高产品的市场竞争力。
二、人因工程在电子产品设计中的影响1. 提高产品的易用性在电子产品设计中，易用性是最重要的指标之一。
一款易用的产品可以让用户更加方便快捷地完成任务。
而人因工程的研究可以帮助设计师了解用户的需求和操作习惯，从而将其转化为产品的设计指导。
比如，人因工程研究可以帮助设计师确定按键的大小和位置，以及设计界面的布局等。
这样能够让用户更加容易上手并快速掌握产品的使用方法。
2. 提高产品的舒适度电子产品的舒适度也是产品设计中需要考虑的重要因素。
人因工程的研究可以帮助设计师确定产品的重量、大小、质地等，从而保证产品的舒适度。
比如，在设计一款耳机时，设计师需要考虑耳朵的大小和形状，以及头戴式的舒适度。
3. 提高产品的安全性在电子产品的设计中，安全性也是需要考虑的重要因素。
人因工程的研究可以帮助设计师确定产品在使用中可能存在的安全隐患，并采取措施来减少或避免这些安全隐患。
比如，在设计手机时，需要考虑电池的安全性和防止辐射等问题。
三、人因工程在电子产品设计中的应用在电子产品设计中，人因工程已经被广泛应用。
硕士毕业设计蓝牙耳机
硕士毕业设计蓝牙耳机蓝牙耳机在近年来的普及和发展中，成为了人们生活中不可或缺的一部分。
无线连接的便利性和音质的提升，使得蓝牙耳机在各个领域都有广泛的应用。
作为硕士毕业设计的选题，蓝牙耳机可以是一个有趣且具有挑战性的研究方向。
首先，我们可以从蓝牙耳机的技术原理入手，深入探讨其工作原理和传输方式。
蓝牙耳机通过蓝牙技术与音频源设备进行无线连接，实现音频的传输和接收。
我们可以研究蓝牙耳机的通信协议，了解其在数据传输方面的优势和限制。
同时，还可以探索蓝牙耳机在不同频段和距离下的性能表现，以及如何优化其连接稳定性和音质。
其次，我们可以关注蓝牙耳机在音频处理方面的创新和改进。
蓝牙耳机作为一种音频设备，其音质的好坏直接影响用户的听觉体验。
因此，我们可以研究蓝牙耳机的音频解码和放大技术，以提升其音质表现。
同时，还可以探索蓝牙耳机在降噪和环境音调节方面的技术创新，使用户在不同环境下都能享受到清晰、高质量的音乐和通话体验。
此外，蓝牙耳机的设计也是一个重要的研究方向。
我们可以从人机工程学的角度出发，研究蓝牙耳机的佩戴舒适性和稳定性。
通过对人耳形态和耳机设计的深入研究，可以设计出符合人体工程学原理的蓝牙耳机，提供更好的佩戴体验。
同时，还可以考虑蓝牙耳机的外观设计和材料选择，使其更加符合时尚潮流和用户的审美需求。
除了技术方面的研究，我们还可以关注蓝牙耳机在市场和消费者需求方面的发展趋势。
通过市场调研和用户需求分析，可以了解蓝牙耳机的市场潜力和发展方向。
同时，还可以研究蓝牙耳机在不同用户群体中的应用场景和需求差异，以满足不同用户的个性化需求。
最后，我们可以考虑蓝牙耳机在可持续发展方面的研究。
随着电子产品的普及和更新换代速度的加快，电子废弃物的处理已成为一个全球性的环境问题。
因此，我们可以研究蓝牙耳机的可持续设计和材料回收利用方案，以减少对环境的影响。
综上所述，硕士毕业设计的选题蓝牙耳机可以从多个角度进行研究。
无论是从技术原理、音频处理、设计创新、市场需求还是可持续发展方面，都有丰富的研究内容和挑战。
人机工程学产品设计中的不合理及精彩创意赏析
尖部到底部的曲线构造
优美，切割起来非常轻 松。刀柄贴合手型，使 用方便，给人以结实耐 用的感觉。
• 这款拐杖不仅能支撑，
也能在老人迷路时提供
引导，向他人求助。还 能随时监测使用者的血 压和脉搏。紧急情况下 按SOS键会把使用者当
前的状况和位置发送到
指定的人那。
• 此设计非常简单却十分 有效。碗底不是平的， 而是起伏，端碗时手指
计，考虑到了人们日常
生活中的习惯，十分具 有人情味。
• 雨伞柄上的往下凹的凹
槽，可以在拿着东西等
车时或是其他提东西的 情况时用到。看来设计 真是来源于生活啊。
• 总是有人提出饮水机底 座太窄，不符合人机工 程学，这个设计简单有
效的解决了这个问题。
不合理产品分析及解决方案
边缘为棱角，拔出时勒手
铁片厚度直上直下，插入，拔 出比较费劲
砂锅：从 火上端出 是容易烫 到手
瓶盖：高 度较低， 比较难开
立式饮水 机：过高， 不易换水
不合理产品的创意解决方案赏析
• 开瓶器：设计的灵感来 自鹅卵石，使用方便， 贴合手掌，不会割伤皮
肤，不用时放在桌面上
也是一个不错的装饰小 玩意，非常适合单身女 生使用。
• 德国Minicute研究人在 握鼠标时的人机状态而 设计出了这款创意人体
电线不可调节，使用范围有限
总会遇到无法插入插板的情况
方案一：可旋转钢片插座。 很多时候都会发现由于铁 片的角度，插销无法插进 插板，尤其是使用三角插 的时候，这个时候总会想 如果插头铁片能稍微旋转 一点该多好。基于此种心 理，将插销的铁片设计为 可以在小范围内转动的模 式。
方案三：将电线绝缘层 设计为类似洗衣机排水 管类似的结构。目前的 插头电线绝缘层材质都 较为硬，不易变形，虽 说对内部导线有一定保 护作用，但是也会造成 在必须弯折的时候绝缘 层反弹力过大使插销脱 出造成电器短路的情况。
人机工程学不合理的地方及改进方法
改进：采用纸质眼镜框，来搭配3D镜片
谢谢观赏
WPS Office
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USB接口
• USB的连接很难判断方向，通常要插两次 才行
改进：在USB接口上标明插入方向
筷子筒
• 学校食堂装筷子的餐车，很多人拿筷子时 都是一拿一大把，有时候拿出来又放回去， 很不卫生
改进：采用一次Leabharlann 出两只筷子的筷子筒电灯开关
• 14，有些电灯开关是拉绳，这样在灯泡坏 掉需要换的时候就不知道电路是断的还是 通的，不够安全
火车座椅
• 火车座椅设计时，为了增加载客量，靠背 与座垫夹角是直角的，这样后背靠再上面， 腰部没有支撑，时间久了，乘客很不舒服
改进:在椅子的靠背与人体腰部接触的部位 加一个靠垫，来达到支撑的作用
食堂地板
• 学校食堂全部采用大理石地板，很美观， 但是学生反映地板很滑，不小心容易摔倒。
改进：地面采用防滑地板
插孔
• 许多电脑主板把鼠标，键盘插孔设计的是 一样的，而且放在机箱后边在安装部件时， 很难找到插孔或者插到正确的位置。 改进：插孔圈选用不同的颜色进行区别
床铺
• 由于生活水平的提高，中国人的平均身高 有所增长，而学生宿舍床铺长度却没有改 变，一直是200cm，许多同学睡觉伸不开 腿，很不舒服。 改进：把床加长10厘米左右
自习室的门
大学教室门上没有透明的玻璃窗，来上自 习的,同学必须推开门才能看到该教室有没 有空座位。这样打扰了室内同学的学习。 改进：在教室门的半部分安装一块璃， 这样自习的人就能透过玻璃观察教室里 是否还有座位，不会吵到别人
人机工程学案例
内置存储器和驱动软件面板，可以为不同游戏保存配置文件
包括按键分配、指定到鼠标按钮的键盘命令。此款鼠标符合人机工程学原理的外观设计，搭配蛇腹式指位防滑软胶，为激烈而持久的游戏提供最佳的舒适性和最强的掌控性。
膝靠式座椅是一种打破传统座椅支承上体重靠臀部的椅子。其设计特点如图示，由坐骨与膝盖来分担大腿以上部位的重量，以减轻脊柱和臀部的负担。但膝靠式座椅本身还有一些缺陷有待克服。主要问题在于进出座椅不方便；坐者只能采取前倾作业姿势，如欲后仰休息，则膝部以下补膝盖所限制。
02
汽车司机车椅的设计为了使驾驶着舒适的驾驶车辆，其设计必须要符合人体骨骼的最佳轮廓线，从而可以缓解驾驶的疲劳和增加舒适度，以达到提高安全性的目的。
汽车司机车椅的设计：
牙刷产生的泡沫会沿着牙刷手柄流到手上，难看不舒服不说，有些不注意的人还会导致泡沫流到衣服上，这样人们就不得不清洗手和衣服，即浪费了时间，还浪费了宝贵的水资源。因此，我们可以设计一个装置在牙刷上，可以自由调动来阻挡牙膏泡沫。
寝室的书橱是必不可少的两件东西，书橱的设计很符合人们的行为习惯，左右手边多数是抽屉，用于存放一些平时生活中用的较多的物品，床下的书架也分配的很合理，用于存放书籍等物品，座位前多是电脑桌，方便电脑的存放与使用。
2
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单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。您的内容已经简明扼要，字字珠玑，但信息却千丝万缕、错综复杂，需要用更多的文字来表述；但请您尽可能提炼思想的精髓，否则容易造成观者的阅读压力，适得其反。正如我们都希望改变世界，希望给别人带去光明，但更多时候我们只需要播下一颗种子，自然有微风吹拂，雨露滋养。恰如其分地表达观点，往往事半功倍。当您的内容到达这个限度时，或许已经不纯粹作用于演示，极大可能运用于阅读领域；无论是传播观点、知识分享还是汇报工作，内容的详尽固然重要，但请一定注意信息框架的清晰，这样才能使内容层次分明，页面简洁易读。如果您的内容确实非常重要又难以精简，也请使用分段处理，对内容进行简单的梳理和提炼，这样会使逻辑框架相对清晰。为了能让您有更直观的字数感受，并进一步方便使用，我们设置了文本的最大限度，当您输入的文字到这里时，已濒临页面容纳内容的上限，若还有更多内容，请酌情缩小字号，但我们不建议您的文本字号小于14磅，请您务必注意。单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。您的内容已经简明扼要，字字珠玑，但信息却千丝万缕、错综复杂，需要用更多的文字来表述；但请您尽可能提炼思想的精髓，否则容易造成观者的阅读压力，适得其反。正如我们都希望改变世界，希望给别人带去光明，但更多时候我们只需要播下一颗种子，自然有微风吹拂，雨露滋养。恰如其分地表达观点，往往事半功倍。当您的内容到达这个限度时，或许已经不纯粹作用于演示，极大可能运用于阅读领域；无论是传播观点、知识分享还是汇报工作，内容的详尽固然重要，但请一定注意信息框架的清晰，这样才能使内容层次分明，页面简洁易读。如果您的内容确实非常重要又难以精简，也请使用分段处理，对内容进行简单的梳理和提炼，这样会使逻辑框架相对清晰。为了能让您有更直观的字数感受，并进一步方便使用，我们设置了文本的最大限度，当您输入的文字到这里时，已濒临页面容纳内容的上限，若还有更多内容，请酌情缩小字号，但我们不建议您的文本字号小于14磅，请您务必注意。单击此处添加正文，
人机工程学在耳机中的应用课件
总结词
详细描述
耳机清洁与保养建议
总结词
保持耳机清洁和良好保养可以延长使用寿命并提高音质。
详细描述
定期清洁耳机，避免灰尘和污垢影响音质。不同材质的耳机需要不同的保养方法，如避免过度弯曲或拉扯线材， 定期检查线材是否破损等。
05
未来人机工程学在耳机设计中的展望
智能耳机的设计与应用
总结词
详细描述
虚拟现实与增强现实耳机的发展
总结词
虚拟现实（VR）和增强现实（AR）耳机 将人机工程学应用于虚拟和增强现实环 境中，提供沉浸式的视听体验。
VS
详细描述
虚拟现实耳机通过高清晰度显示屏和头部 追踪技术，为用户提供身临其境的沉浸式 体验。增强现实耳机则将虚拟元素与现实 世界相结合，提供更丰富的信息交互和视 觉效果。这些技术的人机工程学应用，旨 在提高用户的舒适度和使用体验。
音质优化
降噪技 术
03
人机工程学在耳机设计中的应用
头戴式耳机的设计
01
02
03
04
05
入耳式耳机的设计
01
02
03
04
入耳式耳机设计考虑了 人机工程学的原理，以 确保佩戴舒适性和稳定性。
耳塞材质透气性好，长 时间佩戴耳朵不易感到 闷热。
可更换不同大小的耳塞， 以适应不同耳道大小的 用户。
入耳式耳机设计考虑了 人机工程学的原理，以 确保佩戴舒适性和稳定性。
人机工程学在耳机中的 应用
目 录
• 人机工程学概述 • 耳机设计中的人机工程学原理 • 人机工程学在耳机设计中的应用 • 人机工程学在耳机使用中的优化建议 • 未来人机工程学在耳机设计中的展望
contents
01
产品中的人机工程学优缺点分析
下雨的话就用不上了。每次用的时候都要打 气，非常麻烦。漏气的话就完了。
11
产品应用中的优点分析
1.这个排插解决了传统排插 必须双手才能拔出插头的 问题。
2.这两款排插颜色上各有千 秋，灰白色科技感较强，坚 实耐用。另一款的颜色则有 点卡通的味道，适合不同的 消费需求。
人机工程学
—人机工程学在产品应用中的 优缺点分析
1
•
产品应用中的缺点分析
●踩在又脏又湿的 地板时会弄脏脚。 ●鞋子的缝隙太大， 如果拖鞋的材质比 较硬的话，穿起来 会脚感到不舒服。
2
产品应用中的缺点分析
这个杂志架本身占用空 间小，简介耐用，但是— — ●挂着的书容边角容易被 细绳划破； ●比较厚重的书本不能悬 挂
3
产品应用中的缺点分析
挂墙式书桌 ，不用 的时候可以合起来， 节约许多空间。 但是 ●当合起来的时候， 外形不太美观 ●颜色与墙面颜色也 不协调。
4
产品应用中的缺点分析
这个树枝形的插座确实新 颖，很有科技感，但不实 用。 ●使用插头数目较多的时 候容易造成电线搅浑在一 起； ●占用空间大； ●结构强度不够坚固，用 力较大或者用力不合适时 容易将插座拉断。
7
产品应用中的缺点分析
松果形音箱+FM收音机 从《冰河世纪1》开始就追逐橡果的松鼠虽然
与整体剧情无关，但也成为该系列最讨人喜欢的 “绿叶”。一只松鼠对一个松果的执着，时尚的 说法叫一个松果引发的血案。
外形非常讨人喜欢，但是作为音箱，其音质我 相信不会好到哪去，作为收音机 ，内置电池这么小， 能听多久呢？
12
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人机工程学课程论文人机工程学对耳机设计的优化
摘要
人机工程学是一门专门研究人体及身心与外界事物联系的技术学科。
该学科的发展已经有60多年历史，在其自身的发展过程中，逐步打破了与之相关学科间的界限，形成了一门研究和应用范围都极为广泛的综合性交叉学科。
其根本研究方向是通过揭示人一机一环境之间相互关系的规律，最大限度地适合人类的形态，生理和心理特性，以求达到人一机一环境系统总体性能的最优化的目的。
本文的研究基于目前人们对音乐的热爱，随处我们都可以看见人们戴着耳机听着音乐，在大学里更是普遍，许多大学生边听着音乐边学习，或者做其他的事情，我们已经不能离开没有音乐的生活，但是长期戴着耳机会对人的耳朵造成伤害，在一些戴耳机听音乐的青年人中听力减退的情况已越来越多。
而且耳机戴久了会特别不舒服，出现头疼等症状。
这是因为人戴上耳机后，外耳道口即被耳机紧紧堵塞住。
高音量的音频声压会直接进入耳内而损伤听力，造成不可恢复的听力损害。
长期用耳机听音乐，听觉就会出现疲劳、损伤，引起听力减退，人体就会出现烦躁不安、头晕、失眠、记忆力减退、注意力不集中、思维反应迟钝、异常心理障碍等情况，对身体健康十分有害如果不戴耳机听音乐，又会对他人造成干扰，故本文对耳机进行分析和改进，让人能享受音乐的美感的同时减少对耳朵的伤害。
关键词：人机工程学耳机健康优化改进
一、耳机的概述
耳机根据其换能方式分类，主要有：动圈方式、动铁方式、静电式和等磁式。
从结构上功能方式进行分类，可分为半开放式和封闭式；从佩带形式上分类则有耳塞式，挂耳式，入耳式和头戴式；从佩戴人数上分类则有单人耳机和多人耳机；从音源上区别，可以分为有源耳机和无源耳机；有源耳机也常被称为插卡耳机。
图1-1
二、听觉机能及其特征
1.人的听觉系统
人耳的基本结构如图1-2所示，外界的声波通过外耳道传到鼓膜，引起鼓膜振动，然后经杠杆系统的传递，引起耳蜗中淋巴液及其底膜的振动，使基底膜表面的科蒂式器中的毛细胞产生兴奋。
机械能形式的声波就在此处转变为听神经纤维上的神经冲动，并以神经冲动的不同频率和组合形式对声音信息进行编码，然后被传送到大脑皮层听觉中枢，从而产生听觉。
（a）人耳的基本结构（b）耳蜗
2.人听觉的特性
频率相应：对于具有正常听力的青少年来说（年龄在12~25岁之间）能够觉察到的频率范围大约是16~20000Hz。
而一般人的最佳听闻频率范围是20~20000Hz
动态范围：可听声取决于声音的频率外，还取决于声音的强度。
听觉的声强动态范围可用下列比值表示：
/正好能听见的声强
(1)听阀在最佳的听闻频率范围内，一个听力正常的人刚刚能听到的正弦式
纯音的最低声强Imin，称为相应频率下的“听阀值”。
可根据各个频率f 与最低声强Imin绘出标准听阀曲线，如图1-3
图1-3
该曲线可以得出以下结论：
①在800-1500Hz这段频率范围内，听阀无明显变化；②低于800Hz时，
可听响度随着频率的降低而明显减小。
例如，在400Hz时，只有在1000Hz 时测得的“标准灵敏度”的1/10；在90Hz时，只有“标准灵敏度”的1/10000;
而在40Hz时，只有“标准灵敏度”的1/1000000；③在3000-4000Hz之间达到最大的听觉灵敏度，在该频率范围内，灵敏度高达标准值的10倍；
④超过6000Hz时，灵敏度再次下降，大约在17000Hz时，减至标准值的
1/10。
(2)痛阀对于感受给定各频率的正弦式纯音，开始产生疼痛感的极限声强
Imax，称为相应频率的“痛阀值”，如图1-3
(3)听觉区域图1-3还绘出了由听阀与痛阀两条曲线所包围的“听觉区”（影
线部分）
三、耳机在人机工程学上的应用与优化设计
1.耳机的频率响应
对于具有正常听力的青少年来说（年龄在12~25岁之间）能够觉察到的频率范围大约是16~20000Hz。
而一般人的最佳听闻频率范围是20~20000Hz，可见人耳能听闻的频率比为：fmax/ fmin =1﹕1000，人到25岁左右时，开始对15000Hz以上频率的灵敏度显著降低，当频率高于15000Hz时，听阈开始向下移动，而且随着年龄的增长，频率感受上限逐年连续降低。
但是对于f<1000Hz 的低频率范围，听觉灵敏度几乎不受年龄的影响，见下图。
因此听觉的频率响应特性对听觉传示装置的设计是很重要的。
为了满足人的频率需求，耳机在设计时使其能够重放的频带相当宽，一般的耳机为20~20000Hz，优秀的已经可以达到5Hz-40000Hz。
2.耳罩与耳塞的结构特性
耳罩是头部与发声单元接触的部件，它对于动圈式耳机是至关重要的，其功能是将低频反射回来，保证低频的重放。
根据人耳的外部形状，耳罩一般被设计成两种样式，一种压在耳朵上，叫压耳式耳罩（如下图1-4），这种耳罩在调整头带长度时要注意：头带短，对头顶的压力大，耳罩对头的压力就小，头带长时相反，三点的压力要取得平衡才是最舒适的。
另一种耳罩呈杯状，环绕着耳朵，叫绕耳式耳罩（如下图1-5）。
这两种设计都是为了使其贴住耳廓而不至于滑落。
另外在耳罩的内部一般填充海绵，使其尽量的柔软，并在外面蒙上皮革或绒布，使人耳感觉舒适。
而耳塞的外部形状、尺寸大小是根据人耳外耳道的特征而设定的，它能够适合多数人佩戴使用。
图1-4 压耳式耳罩图1-5 绕耳式耳罩
3.耳塞的材料选择
人体听觉的形成是由外界的声波通过外耳道传到鼓膜，引起鼓膜的振动，然后经杠杆系统的传递，引起耳蜗中淋巴液及其底膜的振动，使基底膜表面的科蒂氏器中的毛细胞产生兴奋。
科蒂氏器和其中所含的毛细胞，是真正的声音感受装置，听神经纤维就分布在毛细胞下方的基底膜中，机械能形式的声波就在此处转变为听觉神经纤维上的神经冲动，并以神经冲动的不同频率和组合形式对声音信息进行编码，然后被传到大脑皮层听觉中枢，从而产生
听觉。
劣质的耳塞是听力健康的杀手，他过于尖锐的高音容易在瞬间使你的听力过度疲劳，导致听力衰退，而过于厚重，缺乏细节的低音好比慢性毒药很容易使耳朵酸痛，紧张敏感，头部满涨，造成听力水平的慢慢降低。
因此，耳塞的设计需充分利用人机工程学的原理，使其为人长期佩戴也不会对人体造成伤害。
在材料的选择上，塑料材质一般含有邻苯二甲酸盐，容易使皮肤产生过敏症状；而金属耳塞经过氧化处理，主要成分是三氧化铝水合物，同红宝石成分基本相同，对人体无不利影响。
另外，从环保角度，塑胶耳塞不利于回收，一般处理方式是任其变质；金属加工品则可以无限次回收循环使用，不会对环境造成污染。
3. 耳塞的舒适性
在耳塞上套入海绵套，能够有效地解决棱角对耳朵的伤害，同时也增强了耳塞的低频表现。
在材质上，更多地运用防滑塑胶和橡胶，防滑塑胶能够使耳朵跟耳机之间更好的贴合，而橡胶的柔软特性，除更加舒适外还可进一步防止声音的外露，达到更好听音效果。
例如水珠型设计的正式面世，使耳塞前盖的设计得到了充实，而且由于在舒适度和密封性上比传统的圆形前盖更加优秀，无论是日系还是欧美系产品都多次使用，SONY更把这样的设计运用到其最顶级的8系列耳塞上，成为耳塞历史上最辉煌的一个经典。
四、通过人机工程学原理个人对耳机的改进
头戴式耳机存在过于太大，且上部的跨弧直接接触头的顶部，长时间戴的话会对头的顶部造成压迫感，使人感到疲劳，针对这种情况，采用后挂式，从人们戴眼镜的角度考虑的，眼镜是一种常见的头部使用工具，但是长时间戴眼镜并没有对头部造成压迫感，眼镜的稳定性也是比较高的，同时眼镜的镜腿利用到了人的耳部构造，来达到稳定效果，所以后挂式耳机采用眼镜腿的原理和人的头部构造设计而成，解决了原来头戴式耳机的问题，减少对人体的伤害。
再者使用耳机使得耳近距离接触声音刺激，接触噪音源较近，加之其频率特性较高，声音强度越大，对听力的损伤也更明显。
所以无论怎么改进还是会对人的耳朵造成伤害，所以最好的办法还是减少对耳机的使用值得推荐的一个原则为“60-60”原则：即人们在使用耳机时，音量不宜过大，建议一般不要超过最大音量的60%，也可以根据自身的情况，将音量调至更低，只要保证能听清楚即可。
另外，连续使用耳机的时间不宜超过60分钟。
故可以在耳机出植入一个小芯片，设置温馨提示，当用耳塞听音乐超过一小时时，发出语音提醒，提醒用户休息会耳朵。
五、结束语
从人机工程学在产品设计中“以人为本”的设计理念出发，详细分析了耳机中的人机因素，并做了一些改进，阐明了产品的每一个设计细节都和人有关系，都要以人的使用为中心，值得注意的是在设计中要考虑共用性设计的方法，为更多的人群提供舒适便利的生活，达到人一机一环境系统总体性能的最优化的目的。
参考文献
[1] 丁玉兰.人机工程学 [M]. 第四版. 北京：北京理工大学出版社，2011.
[2] 欧阳文昭，廖可兵.安全人机工程学 [M]. 北京：煤炭工业出版社,2002.。