人因工程(声音环境和色彩分析)

第七章声音环境

1.声音是由物体的机械振动产生的。振动的物体（固定、气体或液体）称为声源。声音从

声源传入人耳需要媒介（固定、气体或液体）。声音是依靠媒质质点在平衡位置往返振动由近及远的传播，这种传播形成声波。频率、波长和声速是描述声波的三个重要物理量。

2.声压在有声没波存在时，媒介中的压力称为静压。声波对媒介作用，使其质点受到挤压

而产生压力变化，这时媒介中的压力与静压之差称为声压。比如在空气中，由于声波扰动，使正常大气压附加了一定的压力，该附加压力就是声压。声压用P表示，单位是Pa。声压是表示声音强弱的物理量。

3.对正常人，人耳能够听到1000Hz纯音的声压为2×10-5Pa，这只有一个大气压的五十

亿分之一，该声压称为听阈声压。而声压达20 Pa（一个大气压的千分之几）时，会感到震耳欲聋，使人耳产生疼痛感，该声压称为痛阈声压。

4.声压级是指声压与基准声压之比的以10为底的对数乘以20，用符号L p表示，单位为

dB，表达式为L p=20lgp/p0。

5.求总声压级：

6.求声源声压级：L p源=10lg(100.1Lp总-100.1Lp背)。

7.声功率是指声源在单位时间内发出的总声能。声功率是反映单位时间声源辐射声能大

小的物理量，与声压有着密切的联系。

8.频谱：将声源发出的声音强度（声压、声功率级、声压级）按频率顺序展开，使其成为

频率的函数，并考察变化规律称为频谱分析。通常以频率（或频带）为横坐标，以反映相应频率成分强弱的量为纵坐标，把频率与强度的对应关系用图形表示，称为频谱。

9.频程：两个声信号频率间的距离称为频程，它以上限频率f1和下限频率f2之比的对数

表示，此对数通常以2为底。在实际分析中，通常以倍频或1／3倍频程进行分析。一个倍频程就是上限频率比下限频率高一倍，但1／3倍频程并不是上限频率与下限频率高1／3倍，而是上限频率为下限频率的21／3≈1.26倍。倍频程通常用它的几何中心频率f0代表，中心频率与上、下限频率之间的关系为f0＝√f1 f2 。

10.响度是人耳判别声音由轻到响的强度等级概念，用N表示。它不仅取决于声音的强度，

还与频率与波形有关。

11.响度级：定义1000Hz纯音声压级的分贝值为响度值的数值，用L N表示，单位为“方”。

12.响度与响度级的关系：N=2[（L N-40）/10]或L N =40+33lgN

13.噪声泛指一切对人们生活和工作有妨碍的声音，凡使人烦恼、不愉快的声音都称为噪声。

它主要取决于人们的生理心理状态。

14.噪声的分类：⑴按照人们对噪声的主观评价分①过响声②妨碍声③刺激声④无形声⑵按

噪声随时间变化特性分①稳定噪声②周期性噪声③无规律噪声④脉冲噪声⑶按噪声源的特点分①工业噪声②交通噪声③社会噪声。

15.听力损伤：由于接触噪声而引起的听力损失。噪声对听力的损伤有下述几种情况：①听

觉疲劳②噪声性耳聋③爆发性耳聋。

16.影响听力损伤程度的因素：①噪声强度②暴露时间③噪声频率。

17.噪声对心理状态的影响：噪声会引起烦躁、焦虑、生气等不愉快的心理情绪。噪声引起

人烦恼的程度与噪声强度、频率、噪声随时间的变化、个体所从事的作业或活动性质、个体状况等因素有关。

18.等效连续声级:其中PA（t ）――瞬时A计权声

压（Pa）；P0――基准声压；LPA（t ）――变化A声级的瞬时值；T――某测量时间段。19.噪度用符号PN表示，单位是呐（Ni），1000 Hz倍频程声压级为40 dB时的噪度为1

呐，50dB时为2呐。

20.噪声的控制：⑴声源控制：①降低机械噪声②降低空气动力性噪声⑵控制噪声的传播：

①全面考虑工厂的总体布局②调整声源指向③利用天然地形④采用吸声材料和吸声结

构⑤采用隔声和声屏装置⑶个人防护：当其它措施不成熟或达不到听力保护标准时，使用耳塞、耳罩等方式进行个人保护是一种经济、有效的方法⑷音乐调节：一般认为，音乐调节是指利用听觉掩蔽效应，在工作场所创造良好的音乐环境，以掩蔽噪声，缓解噪声对人心理的影响，使作业者减少不必要的精神紧张，推迟疲劳的出现，相对提高作业能力的过程。

21.降低机械噪声的措施：①改进工艺和操作方法降低噪声②选用产生噪声小的材料③合理

设计传动装置④提高机床加工精度和装配质量以降低噪声⑤改变噪声频率和采用吸振措施⑥机电设备的布置。

22.听觉适应：人们短期内在强噪声环境中，可以感到声音刺耳、不适、耳鸣，出现暂时性

听力下降；当脱离噪声环境，耳朵还会嗡嗡作响，甚至听不清别人一般的说话声，但可在几分钟内恢复正常，这种现象称为听觉适应。

23.听觉疲劳：在停止接触噪声后，听觉敏感性的恢复可从几分钟延长到几小时甚至十几小

时，这种恢复听力的现象称为听觉疲劳。

24.工业噪声按其产生方式不同可分为：⑴空气动力性噪声⑵机械性噪声⑶电磁性噪声。

25.噪声对语言通信的影响是由于声音的强度和背景噪声的强度引起的。

26.噪声的评价指标：⑴等效连续声级⑵统计声级⑶噪声暴露量（噪声剂量）⑷语言干扰级

⑸噪声评价数⑹感觉噪声级和噪度。

27.声音分为纯音和复合音。

第八章色彩调节

1.色彩是由于某一波长的光谱入射到人眼，引起视网膜内色觉细胞兴奋产生的视觉现象。

2.色彩视觉是光的物理属性和人的视觉属性的综合反映。

3.对发光物体的色彩感觉，取决于发光体所辐射的光谱波长；对不发光物体的色彩感觉，

取决于该物体所反射的光谱波长。

4.色彩的基本特性：色调、饱和度（又称彩度）和明度。

5.色调是指物体辐射或反射的主导波长的色彩视觉，是指颜色的基本相貌，是颜色彼此区

别的最主要、最基本的特征，它表示颜色质的区别，是表明不同波长的光刺激所引起的不同颜色心理反应。色调决定于刺激人眼的光谱成分。

6.饱和度是指主导波长范围的狭窄程度，即色调的表现程度。波长范围越狭窄，色调越纯

正、越鲜艳。物体色的饱和度取决于该物体表面选择性反射辐射光谱的能力。

7.明度是指物体发出或反射光线的强度，是色调的亮度特性。

8.无彩色系列只能根据明度差别来辨认，而彩色系列则可从色调、饱和度和明度来辨认。

9.色光混合：色光混合遵循相加混合法则。相加混合法则的三基色是红、绿、蓝。红色＋

绿色＝黄色；绿色＋蓝色＝青色；蓝色＋红色＝品红；红色＋绿色＋蓝色＝白色。10.色光相加可通过以下两种途径进行：⑴同时加色法：将三种基色光同时投射在一个全反

射表面上，可以合成不同色调的光。⑵继时加色法：将三种基色光按一定顺序轮流投射到同一表面上，只要轮换速度足够快，由于视惰性，人眼产生的色彩感觉与同时加色的效果相同。

11.色光混合规律：⑴色光连续变化规律⑵补色律⑶中间色律⑷代替律⑸亮度相加律。

12.颜料混合：颜料三基色是黄、品红、青，它们分别是色光三基色红、绿、蓝的补色。黄

色＝白色－蓝色；品红＝白色－绿色；青色＝白色－红色。

13.孟塞尔表色体系模型：模型中央轴代表无彩色系列中性色的明度等级，用符号V表示。

理想的白色在顶部，V=10;理想的黑色在底部，V=0。色调用H表示，每个色调可以分为10个等级。彩度在模型中以离开中央轴的距离代表，用符号C表示。

14.彩色系列的标示方法为：HV／C＝色相明度／彩度。例如标号为10Y8/12的颜色，它

的色调是黄与绿黄的中间色，明度是8，彩度是12。

15.无彩色系列的标示方法为：NV／＝中性色明度／。例如标号N5/的意义是明度值是5

的灰色。

16.色彩对生理的影响：颜色的生理作用主要表现在对视觉工作能力和视觉疲劳的影响。颜

色的生理作用还表明，眼睛对不同颜色光具有不同的敏感性。色彩通过人的视觉器官和神经系统调节体液，对血液循环系统、消化系统、内分泌系统等都有不同程度的影响。

17.颜色的心理效应：⑴效应感：①冷暖感②兴奋与抑制感（暖色系能引起积极的兴奋的心

理作用，冷色系有抑制或镇静的心理作用）③活泼忧郁感④轻重感（明度高的感觉轻，明度低的感觉重）⑤远近感（在同一平面上，暖色系使人感到距离近，反之）⑥大小感（明度高的感觉大，反之）⑦柔软光滑感（暖色调有柔软感，反之）⑵色彩的感染力和表现力⑶色彩的记忆⑷色彩的联想：看见某种颜色就在大脑中同时产生与其相关的其他事物的状态或现象，称为“联想”。

18.色彩的意象：当我们看到色彩时，除了会感觉其物理方面的影响，心里也会立即产生感

觉，这种感觉我们一般难以用言语形容，我们称之为印象，也就是色彩意象。

19.色彩调节：根据颜色的效应，合理选用配色，使工作地构成一个良好的色彩环境。

20.工作场所具有良好的色彩环境可以得到如下效果：①增加明亮程度，提高照明效果；②

标志明确，识别迅速，便于管理；③注意力集中，减少差错和事故，提高工作质量；④舒适愉快，减少疲劳；⑤环境整洁，层次分明，明朗美观。

21.工作房间的配色，取决于工作特点，一般要考虑色彩的含义以及色彩对人们生理和心理

的影响，适应工作环境的需要。⑴工作房间配色若有可能不要色调单一，色调单一会加速视觉疲劳或引起单调感。⑵工作房间配色的饱和度也不应太高，不然较强的刺激不仅会分散注意力，而且也容易使视觉加速疲劳。⑶进行色彩调节要根据工作房间的性质和用途选择色彩。当工作间温度比较高及工作间比较狭小时，应选配冷色调；若工作房间的温度比较低且工作间比较大时应选配暖色调等。⑷对工作房间的配色，除了富有代表意义外，应着重考虑对光线的反射率，以提高照明装置的效果。所以应采用反射系数高、明快、和谐的色彩。

22.机器设备配色的要求：①属于同一设备的组件，其外壳或外表的颜色应一致②色彩与设

备的功能相适应③设备色与环境色要协调和谐④注意审美标准⑤警戒部位颜色要突出鲜明⑥操纵装置的颜色应有利于识别，避免产生错误判断⑦显示器的颜色要醒目，易于分辨⑧机床颜色应与加工对象有一定的对比度。

23.工作面的配色：工作面的涂色，明度不宜过大，反射率不宜过高。选用适当的色彩对比，

可以适当提高对细小零件的分辨力。但色彩对比不可过大，否则会直接造成视觉疲劳提早出现。

24.安全色：安全色是指表达安全信息含义的颜色。该标准中规定红、蓝、黄、绿4种颜

色为安全色。

25.对比色是指使安全色更加醒目的反衬色。4种安全色的相应对比色只有黑白两种颜色。

26.

27.标志用色的含义如下表。