民用飛機(jī)音響告警設(shè)計(jì)考慮

張博

摘 要：音響告警作為吸引機(jī)組注意的手段，可以快速告知機(jī)組當(dāng)前飛機(jī)存在需要其知曉的異常系統(tǒng)狀態(tài)，也可用于告知機(jī)組當(dāng)前的故障屬性或?yàn)闄C(jī)組應(yīng)采取的糾正動(dòng)作提供指引。該文規(guī)劃總結(jié)了民機(jī)音響告警設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的通用準(zhǔn)則，并提供了建議的采用的音響告警，用于指導(dǎo)民機(jī)設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：音響告警 語(yǔ)音 音調(diào)

中圖分類號(hào)：V32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）09（b）-0087-02

民用飛機(jī)機(jī)組告警采用的告警方式有音響告警、視覺(jué)告警和觸覺(jué)告警。其中音響告警主要有兩個(gè)作用，一是作為吸引機(jī)組注意的手段，告知機(jī)組當(dāng)前飛機(jī)存在需要其知曉的異常系統(tǒng)狀態(tài)；二是用于告知機(jī)組當(dāng)前的故障屬性或?yàn)闄C(jī)組應(yīng)采取的糾正動(dòng)作提供指引。民機(jī)采用的音響告警主要包含兩種類型，音調(diào)（含主音響告警）和語(yǔ)音告警。音響告警應(yīng)同時(shí)在駕駛艙揚(yáng)聲器和駕駛員耳機(jī)里發(fā)出。

1 民機(jī)音調(diào)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

音調(diào)應(yīng)具有足夠的音量以確保在最嚴(yán)酷的駕駛艙噪音環(huán)境下能容易被機(jī)組感知，但也不能過(guò)大以致干擾機(jī)組采取所需的動(dòng)作。如果音量設(shè)計(jì)為可人工/自動(dòng)調(diào)節(jié)，那么應(yīng)確保人工/自動(dòng)調(diào)節(jié)功能所能調(diào)到的最小音量在所有的駕駛艙噪音環(huán)境下仍能被機(jī)組感知。一般使用自動(dòng)音量調(diào)節(jié)，以確保音調(diào)保持合適的信噪比。

音調(diào)采用的頻率應(yīng)為200 Hz～4500 Hz且應(yīng)區(qū)別于駕駛艙內(nèi)的噪音頻率，如振桿器的噪音等。音調(diào)應(yīng)至少包含兩種頻率或在只有一種頻率的情況下，采用其他特征進(jìn)行區(qū)分（如音調(diào)間間隔）。

為了減少機(jī)組工作負(fù)擔(dān)和降低培訓(xùn)量，民機(jī)采用的音調(diào)的數(shù)目不應(yīng)超過(guò)10個(gè)。音調(diào)的觸發(fā)/持續(xù)時(shí)間與告警狀態(tài)及所需的機(jī)組響應(yīng)相關(guān)。音調(diào)與其對(duì)應(yīng)的視覺(jué)告警之間的觸發(fā)延遲不能造成機(jī)組誤解或分散機(jī)組注意力。應(yīng)限制用于警告、警戒以外的音調(diào)的持續(xù)時(shí)間，如選呼、高度告警。針對(duì)警告的主音響告警應(yīng)該重復(fù)直到機(jī)組確認(rèn)或告警狀態(tài)消失為止，但針對(duì)特定的告警，因適航條款的要求，其主音響告警應(yīng)一直持續(xù)且不能取消，直到告警狀態(tài)消失為止，如CCAR25.729所要求的起落架告警。

某些音響告警在起飛、著陸等機(jī)組操作任務(wù)重的飛行階段會(huì)被抑制，以避免機(jī)組分散注意力。需要通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和人為功效評(píng)估來(lái)確定音響告警是否需要被抑制。

民機(jī)音響告警建議采用的音調(diào)如表1所示。

2 語(yǔ)音告警的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

語(yǔ)音告警是指以口語(yǔ)單詞的形式告知機(jī)組特定的告警狀態(tài)。語(yǔ)音告警應(yīng)便于機(jī)組理解和區(qū)分，且應(yīng)包含與告警級(jí)別相關(guān)的信息。采用語(yǔ)音告警的原因有：

針對(duì)時(shí)間緊迫警告，機(jī)組無(wú)需參考其他視覺(jué)指示即可知曉當(dāng)前的故障狀態(tài)；

減少語(yǔ)音告警設(shè)計(jì)對(duì)音調(diào)的使用；

增加對(duì)系統(tǒng)異常狀態(tài)的辨識(shí)力，提高視覺(jué)告警的告警特性；

不管機(jī)組將視線集中在何處，語(yǔ)音告警都能為機(jī)組提供警覺(jué)。

語(yǔ)音告警應(yīng)具有足夠的音量以確保在最嚴(yán)酷的駕駛艙噪音環(huán)境下能容易被機(jī)組感知，但也不能過(guò)大以致干擾機(jī)組采取所需的動(dòng)作。如果音量設(shè)計(jì)為可人工/自動(dòng)調(diào)節(jié)，那么應(yīng)確保人工/自動(dòng)功能所能調(diào)到的最小音量在所有的駕駛艙噪音環(huán)境下仍能被機(jī)組感知。一般應(yīng)使用自動(dòng)音量調(diào)節(jié)，以確保語(yǔ)音告警保持合適的信噪比。

語(yǔ)音告警的觸發(fā)/持續(xù)時(shí)間與告警狀態(tài)及所需的機(jī)組響應(yīng)相關(guān)。語(yǔ)音與其對(duì)應(yīng)的視覺(jué)告警之間的觸發(fā)延遲不能造成機(jī)組誤解或分散機(jī)組注意力。當(dāng)機(jī)組取消音響告警后應(yīng)重置音響告警系統(tǒng)，以便觸發(fā)后續(xù)的音響告警。應(yīng)限制用于警戒的語(yǔ)音告警的持續(xù)時(shí)間，或設(shè)計(jì)為可以重復(fù)但機(jī)組可手動(dòng)取消。

語(yǔ)音告警內(nèi)容應(yīng)考慮機(jī)組對(duì)英文單詞的理解力。如果可以的話，語(yǔ)音告警內(nèi)容應(yīng)與視覺(jué)告警相同，若不可行的話，那么應(yīng)至少確保語(yǔ)音告警所表達(dá)的信息與視覺(jué)告警相同，以免引起機(jī)組誤解。用于時(shí)間緊迫警告的語(yǔ)音告警應(yīng)包含指引信息明確需機(jī)組立即采取的動(dòng)作，如“PULL UP”。用于時(shí)間緊迫警告以外的警告、警戒的語(yǔ)音告警應(yīng)提供告警的具體原因，如“LEFT ENGINE FIRE”，且語(yǔ)音告警應(yīng)簡(jiǎn)介明了。語(yǔ)音告警所采用的字符數(shù)應(yīng)大于等于1，以確保機(jī)組未聽(tīng)到一個(gè)或多個(gè)告警字時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致對(duì)語(yǔ)言告警的誤解。設(shè)計(jì)語(yǔ)言告警時(shí)，應(yīng)確保每個(gè)語(yǔ)音告警是清晰可辨的。

民機(jī)音響告警建議采用的語(yǔ)音告警如表2所示。

3 結(jié)語(yǔ)

該文在研究適航條款和參考相關(guān)機(jī)型設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)了民用飛機(jī)機(jī)組告警系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)具備的通用設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題，為民用飛機(jī)機(jī)組告警系統(tǒng)設(shè)計(jì)及滿足適航要求提供了參考。

參考文獻(xiàn)

[1] SAE.ARP 4256A Design Objectives for Liquid Crystal Displays for Part 25（Transport） Aircraft[Z].

[2] FAA.14 CFR 25 Airworthiness standers：Transport category airplanes[S].America：FAA，2009.

[3] FAA.AC25.1322 Flight crew alerting[S].America：Ali Bahrami，2010.endprint

摘 要：音響告警作為吸引機(jī)組注意的手段，可以快速告知機(jī)組當(dāng)前飛機(jī)存在需要其知曉的異常系統(tǒng)狀態(tài)，也可用于告知機(jī)組當(dāng)前的故障屬性或?yàn)闄C(jī)組應(yīng)采取的糾正動(dòng)作提供指引。該文規(guī)劃總結(jié)了民機(jī)音響告警設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的通用準(zhǔn)則，并提供了建議的采用的音響告警，用于指導(dǎo)民機(jī)設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：音響告警 語(yǔ)音 音調(diào)

中圖分類號(hào)：V32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）09（b）-0087-02

民用飛機(jī)機(jī)組告警采用的告警方式有音響告警、視覺(jué)告警和觸覺(jué)告警。其中音響告警主要有兩個(gè)作用，一是作為吸引機(jī)組注意的手段，告知機(jī)組當(dāng)前飛機(jī)存在需要其知曉的異常系統(tǒng)狀態(tài)；二是用于告知機(jī)組當(dāng)前的故障屬性或?yàn)闄C(jī)組應(yīng)采取的糾正動(dòng)作提供指引。民機(jī)采用的音響告警主要包含兩種類型，音調(diào)（含主音響告警）和語(yǔ)音告警。音響告警應(yīng)同時(shí)在駕駛艙揚(yáng)聲器和駕駛員耳機(jī)里發(fā)出。

1 民機(jī)音調(diào)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

音調(diào)應(yīng)具有足夠的音量以確保在最嚴(yán)酷的駕駛艙噪音環(huán)境下能容易被機(jī)組感知，但也不能過(guò)大以致干擾機(jī)組采取所需的動(dòng)作。如果音量設(shè)計(jì)為可人工/自動(dòng)調(diào)節(jié)，那么應(yīng)確保人工/自動(dòng)調(diào)節(jié)功能所能調(diào)到的最小音量在所有的駕駛艙噪音環(huán)境下仍能被機(jī)組感知。一般使用自動(dòng)音量調(diào)節(jié)，以確保音調(diào)保持合適的信噪比。

音調(diào)采用的頻率應(yīng)為200 Hz～4500 Hz且應(yīng)區(qū)別于駕駛艙內(nèi)的噪音頻率，如振桿器的噪音等。音調(diào)應(yīng)至少包含兩種頻率或在只有一種頻率的情況下，采用其他特征進(jìn)行區(qū)分（如音調(diào)間間隔）。

為了減少機(jī)組工作負(fù)擔(dān)和降低培訓(xùn)量，民機(jī)采用的音調(diào)的數(shù)目不應(yīng)超過(guò)10個(gè)。音調(diào)的觸發(fā)/持續(xù)時(shí)間與告警狀態(tài)及所需的機(jī)組響應(yīng)相關(guān)。音調(diào)與其對(duì)應(yīng)的視覺(jué)告警之間的觸發(fā)延遲不能造成機(jī)組誤解或分散機(jī)組注意力。應(yīng)限制用于警告、警戒以外的音調(diào)的持續(xù)時(shí)間，如選呼、高度告警。針對(duì)警告的主音響告警應(yīng)該重復(fù)直到機(jī)組確認(rèn)或告警狀態(tài)消失為止，但針對(duì)特定的告警，因適航條款的要求，其主音響告警應(yīng)一直持續(xù)且不能取消，直到告警狀態(tài)消失為止，如CCAR25.729所要求的起落架告警。

某些音響告警在起飛、著陸等機(jī)組操作任務(wù)重的飛行階段會(huì)被抑制，以避免機(jī)組分散注意力。需要通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和人為功效評(píng)估來(lái)確定音響告警是否需要被抑制。

民機(jī)音響告警建議采用的音調(diào)如表1所示。

2 語(yǔ)音告警的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

語(yǔ)音告警是指以口語(yǔ)單詞的形式告知機(jī)組特定的告警狀態(tài)。語(yǔ)音告警應(yīng)便于機(jī)組理解和區(qū)分，且應(yīng)包含與告警級(jí)別相關(guān)的信息。采用語(yǔ)音告警的原因有：

針對(duì)時(shí)間緊迫警告，機(jī)組無(wú)需參考其他視覺(jué)指示即可知曉當(dāng)前的故障狀態(tài)；

減少語(yǔ)音告警設(shè)計(jì)對(duì)音調(diào)的使用；

增加對(duì)系統(tǒng)異常狀態(tài)的辨識(shí)力，提高視覺(jué)告警的告警特性；

不管機(jī)組將視線集中在何處，語(yǔ)音告警都能為機(jī)組提供警覺(jué)。

語(yǔ)音告警應(yīng)具有足夠的音量以確保在最嚴(yán)酷的駕駛艙噪音環(huán)境下能容易被機(jī)組感知，但也不能過(guò)大以致干擾機(jī)組采取所需的動(dòng)作。如果音量設(shè)計(jì)為可人工/自動(dòng)調(diào)節(jié)，那么應(yīng)確保人工/自動(dòng)功能所能調(diào)到的最小音量在所有的駕駛艙噪音環(huán)境下仍能被機(jī)組感知。一般應(yīng)使用自動(dòng)音量調(diào)節(jié)，以確保語(yǔ)音告警保持合適的信噪比。

語(yǔ)音告警的觸發(fā)/持續(xù)時(shí)間與告警狀態(tài)及所需的機(jī)組響應(yīng)相關(guān)。語(yǔ)音與其對(duì)應(yīng)的視覺(jué)告警之間的觸發(fā)延遲不能造成機(jī)組誤解或分散機(jī)組注意力。當(dāng)機(jī)組取消音響告警后應(yīng)重置音響告警系統(tǒng)，以便觸發(fā)后續(xù)的音響告警。應(yīng)限制用于警戒的語(yǔ)音告警的持續(xù)時(shí)間，或設(shè)計(jì)為可以重復(fù)但機(jī)組可手動(dòng)取消。

語(yǔ)音告警內(nèi)容應(yīng)考慮機(jī)組對(duì)英文單詞的理解力。如果可以的話，語(yǔ)音告警內(nèi)容應(yīng)與視覺(jué)告警相同，若不可行的話，那么應(yīng)至少確保語(yǔ)音告警所表達(dá)的信息與視覺(jué)告警相同，以免引起機(jī)組誤解。用于時(shí)間緊迫警告的語(yǔ)音告警應(yīng)包含指引信息明確需機(jī)組立即采取的動(dòng)作，如“PULL UP”。用于時(shí)間緊迫警告以外的警告、警戒的語(yǔ)音告警應(yīng)提供告警的具體原因，如“LEFT ENGINE FIRE”，且語(yǔ)音告警應(yīng)簡(jiǎn)介明了。語(yǔ)音告警所采用的字符數(shù)應(yīng)大于等于1，以確保機(jī)組未聽(tīng)到一個(gè)或多個(gè)告警字時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致對(duì)語(yǔ)言告警的誤解。設(shè)計(jì)語(yǔ)言告警時(shí)，應(yīng)確保每個(gè)語(yǔ)音告警是清晰可辨的。

民機(jī)音響告警建議采用的語(yǔ)音告警如表2所示。

3 結(jié)語(yǔ)

該文在研究適航條款和參考相關(guān)機(jī)型設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)了民用飛機(jī)機(jī)組告警系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)具備的通用設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題，為民用飛機(jī)機(jī)組告警系統(tǒng)設(shè)計(jì)及滿足適航要求提供了參考。

參考文獻(xiàn)

[1] SAE.ARP 4256A Design Objectives for Liquid Crystal Displays for Part 25（Transport） Aircraft[Z].

[2] FAA.14 CFR 25 Airworthiness standers：Transport category airplanes[S].America：FAA，2009.

[3] FAA.AC25.1322 Flight crew alerting[S].America：Ali Bahrami，2010.endprint

摘 要：音響告警作為吸引機(jī)組注意的手段，可以快速告知機(jī)組當(dāng)前飛機(jī)存在需要其知曉的異常系統(tǒng)狀態(tài)，也可用于告知機(jī)組當(dāng)前的故障屬性或?yàn)闄C(jī)組應(yīng)采取的糾正動(dòng)作提供指引。該文規(guī)劃總結(jié)了民機(jī)音響告警設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的通用準(zhǔn)則，并提供了建議的采用的音響告警，用于指導(dǎo)民機(jī)設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：音響告警 語(yǔ)音 音調(diào)

中圖分類號(hào)：V32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）09（b）-0087-02

民用飛機(jī)機(jī)組告警采用的告警方式有音響告警、視覺(jué)告警和觸覺(jué)告警。其中音響告警主要有兩個(gè)作用，一是作為吸引機(jī)組注意的手段，告知機(jī)組當(dāng)前飛機(jī)存在需要其知曉的異常系統(tǒng)狀態(tài)；二是用于告知機(jī)組當(dāng)前的故障屬性或?yàn)闄C(jī)組應(yīng)采取的糾正動(dòng)作提供指引。民機(jī)采用的音響告警主要包含兩種類型，音調(diào)（含主音響告警）和語(yǔ)音告警。音響告警應(yīng)同時(shí)在駕駛艙揚(yáng)聲器和駕駛員耳機(jī)里發(fā)出。

1 民機(jī)音調(diào)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

音調(diào)應(yīng)具有足夠的音量以確保在最嚴(yán)酷的駕駛艙噪音環(huán)境下能容易被機(jī)組感知，但也不能過(guò)大以致干擾機(jī)組采取所需的動(dòng)作。如果音量設(shè)計(jì)為可人工/自動(dòng)調(diào)節(jié)，那么應(yīng)確保人工/自動(dòng)調(diào)節(jié)功能所能調(diào)到的最小音量在所有的駕駛艙噪音環(huán)境下仍能被機(jī)組感知。一般使用自動(dòng)音量調(diào)節(jié)，以確保音調(diào)保持合適的信噪比。

音調(diào)采用的頻率應(yīng)為200 Hz～4500 Hz且應(yīng)區(qū)別于駕駛艙內(nèi)的噪音頻率，如振桿器的噪音等。音調(diào)應(yīng)至少包含兩種頻率或在只有一種頻率的情況下，采用其他特征進(jìn)行區(qū)分（如音調(diào)間間隔）。

為了減少機(jī)組工作負(fù)擔(dān)和降低培訓(xùn)量，民機(jī)采用的音調(diào)的數(shù)目不應(yīng)超過(guò)10個(gè)。音調(diào)的觸發(fā)/持續(xù)時(shí)間與告警狀態(tài)及所需的機(jī)組響應(yīng)相關(guān)。音調(diào)與其對(duì)應(yīng)的視覺(jué)告警之間的觸發(fā)延遲不能造成機(jī)組誤解或分散機(jī)組注意力。應(yīng)限制用于警告、警戒以外的音調(diào)的持續(xù)時(shí)間，如選呼、高度告警。針對(duì)警告的主音響告警應(yīng)該重復(fù)直到機(jī)組確認(rèn)或告警狀態(tài)消失為止，但針對(duì)特定的告警，因適航條款的要求，其主音響告警應(yīng)一直持續(xù)且不能取消，直到告警狀態(tài)消失為止，如CCAR25.729所要求的起落架告警。

某些音響告警在起飛、著陸等機(jī)組操作任務(wù)重的飛行階段會(huì)被抑制，以避免機(jī)組分散注意力。需要通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和人為功效評(píng)估來(lái)確定音響告警是否需要被抑制。

民機(jī)音響告警建議采用的音調(diào)如表1所示。

2 語(yǔ)音告警的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

語(yǔ)音告警是指以口語(yǔ)單詞的形式告知機(jī)組特定的告警狀態(tài)。語(yǔ)音告警應(yīng)便于機(jī)組理解和區(qū)分，且應(yīng)包含與告警級(jí)別相關(guān)的信息。采用語(yǔ)音告警的原因有：

針對(duì)時(shí)間緊迫警告，機(jī)組無(wú)需參考其他視覺(jué)指示即可知曉當(dāng)前的故障狀態(tài)；

減少語(yǔ)音告警設(shè)計(jì)對(duì)音調(diào)的使用；

增加對(duì)系統(tǒng)異常狀態(tài)的辨識(shí)力，提高視覺(jué)告警的告警特性；

不管機(jī)組將視線集中在何處，語(yǔ)音告警都能為機(jī)組提供警覺(jué)。

語(yǔ)音告警應(yīng)具有足夠的音量以確保在最嚴(yán)酷的駕駛艙噪音環(huán)境下能容易被機(jī)組感知，但也不能過(guò)大以致干擾機(jī)組采取所需的動(dòng)作。如果音量設(shè)計(jì)為可人工/自動(dòng)調(diào)節(jié)，那么應(yīng)確保人工/自動(dòng)功能所能調(diào)到的最小音量在所有的駕駛艙噪音環(huán)境下仍能被機(jī)組感知。一般應(yīng)使用自動(dòng)音量調(diào)節(jié)，以確保語(yǔ)音告警保持合適的信噪比。

語(yǔ)音告警的觸發(fā)/持續(xù)時(shí)間與告警狀態(tài)及所需的機(jī)組響應(yīng)相關(guān)。語(yǔ)音與其對(duì)應(yīng)的視覺(jué)告警之間的觸發(fā)延遲不能造成機(jī)組誤解或分散機(jī)組注意力。當(dāng)機(jī)組取消音響告警后應(yīng)重置音響告警系統(tǒng)，以便觸發(fā)后續(xù)的音響告警。應(yīng)限制用于警戒的語(yǔ)音告警的持續(xù)時(shí)間，或設(shè)計(jì)為可以重復(fù)但機(jī)組可手動(dòng)取消。

語(yǔ)音告警內(nèi)容應(yīng)考慮機(jī)組對(duì)英文單詞的理解力。如果可以的話，語(yǔ)音告警內(nèi)容應(yīng)與視覺(jué)告警相同，若不可行的話，那么應(yīng)至少確保語(yǔ)音告警所表達(dá)的信息與視覺(jué)告警相同，以免引起機(jī)組誤解。用于時(shí)間緊迫警告的語(yǔ)音告警應(yīng)包含指引信息明確需機(jī)組立即采取的動(dòng)作，如“PULL UP”。用于時(shí)間緊迫警告以外的警告、警戒的語(yǔ)音告警應(yīng)提供告警的具體原因，如“LEFT ENGINE FIRE”，且語(yǔ)音告警應(yīng)簡(jiǎn)介明了。語(yǔ)音告警所采用的字符數(shù)應(yīng)大于等于1，以確保機(jī)組未聽(tīng)到一個(gè)或多個(gè)告警字時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致對(duì)語(yǔ)言告警的誤解。設(shè)計(jì)語(yǔ)言告警時(shí)，應(yīng)確保每個(gè)語(yǔ)音告警是清晰可辨的。

民機(jī)音響告警建議采用的語(yǔ)音告警如表2所示。

3 結(jié)語(yǔ)

該文在研究適航條款和參考相關(guān)機(jī)型設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)了民用飛機(jī)機(jī)組告警系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)具備的通用設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題，為民用飛機(jī)機(jī)組告警系統(tǒng)設(shè)計(jì)及滿足適航要求提供了參考。

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