声音与产品设计的关联性设计研究

戴甜甜 何晓乔 赵寅

摘 要：声音是产品使用过程中不可或缺的物理因素，它不仅能表示产品工作状态，还可以和用户产生互动。本文通过对声音分类和声音属性进行梳理，主要探讨了非语音系统的声音在产品研发中与结构、认知的关系。

关键词：声音设计;交互;结构

在我国制造业产业升级以及产品迭代速度不断加快的背景下，越来越多的企业开始寻求转型发展。不同于传统行业，如家具制造产业的转型，电器产业的转型对材料创新、供应链优化、工艺创新、科技创新要求更高。大成本的投入会给企业造成巨大的资本压力。很多企业会选择从终端入手，从工业设计的角度来提升产品，尤其是加强体验。这包括对产品的造型、色彩、使用方式等不同方面的设计，来提高用户的产品易用性和乐用性。这也是基于消费对象以及目标群体细分之后多数企业会选择的途径。但较少有企业会注意到产品在使用中的声音要素。实验心理学家赤瑞特拉做过两个著名的心理实验。一个是关于人类获取信息的来源，即人类获取信息主要通过哪些途径。他通过大量的实验证实：人类获取的信息83%来自视觉，11%来自听觉。[1]通过视觉进行产品研发是毋庸置疑且已经被证实可行的途径，但声音却很容易被企业研发部门忽视。生活中，我们能够听到电话、门铃、汽车喇叭等不同音色的声音。在视觉设计已经过度的今天，交互设计已经将声音纳入了交互的内容之一。[2，3]

1 声音的分类

当前设计中，有很多声音应用的案例。对声音的合理分类能够让研究者更有针对性地开展声音设计。

1.1 语音系统

语音系统包含指令语言系统和提示语言系统。指令语音系统采用日常真实的语言交流，通过语音控制产品状态。现在市面上热销的小度音箱就是利用语音指令进行控制和互动的蓝牙音箱。

1.2 非语音系统。

非语音系统本文特指产品在使用过程中的运行或提示声音，本文指音效和工作音。

电脑开机的声音、汽车内的各种仪表警示音是带有交互性质的音效，鼠标点击声、键盘敲击声是产品物理音效。这些音效同样经过了精心设计，能提高APP和产品的体验。工作音是指产品在正常使用时发出的声音，如发动机的轰鸣声、风扇转动的呼呼声等都可能被归为噪声类别，但却是不可或缺的。如冰箱在正常工作时会发出嗡嗡的噪声。如果冰箱在使用的过程中没有发出声音，我们还不能从惯性的常识中脱离，没有办法判断冰箱是否处于正常工作中，可能经常打开门去检视温度。我们之所以能够分辨出这些不同声音类型，得到不同声音的反馈，是因为声音本身固有的属性。

2 声音的属性

人耳能听到的声音是一种包含各种频率的谐波所组成的混合音，经过空气介质的传播震动人耳的鼓膜产生刺激。可被感知的声音包含音色、音调和强度。音色是区别乐音和噪音的标准。物体震动时会产生基音，物体的各部分或周围也会发出声音，称泛音。泛音和基音决定了声音的音色。音调是声音频率的高低，指人耳能分辨出的调子高低。强度是人耳对声音大小的主观认识，由振幅和人离声源的距离决定。[4]

主观因素会对人耳感知到的声音进行处理，结合听者个体的差异，不同人对声音的反馈结果不尽相同。常用来评价声音的主观指标有粗糙度、尖锐度等。粗糙度会给听者带来烦躁的感觉。人在正常说话时，声音响度大小的差别在4～5赫兹之间，尖叫声的响度差别可以达到30～150赫兹，[5]即尖叫声的粗糙度非常高。声音的尖锐度是描述声音和频次有关的感觉。简单来说，尖锐度随着声音中高频的增加而增加。

3 声音和产品的关联性设计

3.1 声音和结构

声音的产生是产品内在组件运行的结果。产品在使用时都会发出声音，手的触碰，内部结构之间的摩擦碰撞，都会发出不同形式的声音。有些包装产品和产品研究中对尺寸、色彩、材料进行研究，却忽视了使用时的声音。[6，7]通过设计不同的结构功能对声音进行处理。在设计产品时，不同的构件形状、装配、材料相互作用，结构设计的考量会导致产品声音表现的不同。

以键帽为例，开关帽的构造影响键程和按压的声音。青轴分体式开关帽的白色结构导致声音比黑轴要响。而在结构设计中，咔嗒声带来的手感很有“力量”。青轴段落感强，是行程中结构设计导致的压力变化，声音设计则从听觉上强化了手感。太平洋电脑网做过不同键盘的声音测试。青轴键盘的声音相较于黑轴也是响度较高的。青轴机械键盘在敲击过程中，声音维持在55～64dB，稍稍用力敲击还可以达到70dB。黑轴整体声音维持在50dB左右。

结构的设计能够使产品声音产生较大差异。较大的声音能够产生强烈的敲击感觉，直接的反馈和确定感是硅胶键盘无法替代的。声音的响度大，会在敲击的时候形成独特的节奏感，提高输入效率和准确度。不同的键盘厂商也开始在结构设计上提升用户的声音体验。苹果的macbook pro的键盘采用了蝴蝶轴的形式，下压键盘边缘同样可以得到精准的下压手感，而在蝶状结构上面还有一层硅胶薄膜，这样的设计可以在敲击键盘的时候隔绝灰尘，还可以减弱键盘敲击的噪音。这种设计在反馈和噪音减少方面找到了平衡。

3.2 声音和认知

设计声音时的参数依据主要是粗糙度和尖锐度。粗糙度高会导致烦躁，尖锐度高会导致声音刺耳。认知的反馈主要受粗糙度和尖锐度影响形成条件反射。声音由机械结构和运动决定，而声音的感受则是由认知决定的，即人会如何认识声音。好的声音能够带给用户愉快的体验，进而让用户对产品产生好感或购买欲望，从声音角度提升产品的附加值，让声音参与到用户的购买行为中去。例如，在挑选汽车的时候，用户会通过考察关门声音来决定车辆的安全性。如果听到的声音单薄，则说明车辆安全系数较低，如果关车门的声音厚重，则说明汽车安全系数高。其实车门开关的声音由汽车的密封性、胶条的密度、车门铰链的设计决定，和安全系数关联不大，但是厚重的关门声会给消费者传递安全的语义。基于这种调研结果，汽车厂商开始将关门的声音也纳入汽车声学的研究范畴。设计厚重的关门声音，提升消费者的愉悦感和满意度。汽车发动机的声音一般被认为是噪声。但是对于喜好赛车的用户而言，发动机的声音是不可或缺的。不同汽车厂商的发动机声浪也不同。雷诺公司甚至在它的小型车CLIO上面添加了新奇的声音功能。用户可以通过车载音响播放同等油门深浅状态下超级跑车的声浪，让开代步车的用户也能从声音上体验到驾驶超级跑车的快感。

Aqara智能开关一反智能家居开关的常态，在开关使用的时候仍然模拟传统翘板开关的触感和声音。现今的智能家居开关多是玻璃面板、触摸操控。aqua为了避免当出现延迟或者出现的不确定可能对用户造成困扰，采用传统开关的使用方式。

4 结语

通过分析，声音在产品使用過程中无处不在，而声音的交互设计需要满足用户对产品的期望，不能违背交互原理和显示客观规律，更要结合用户背景提出设计要求。结构设计中达到产品的功能和使用寿命之外还要通过工程原理实现合理声音的反馈，提升用户对产品的满意度。尤其是在竞争白热化的3C产品领域，重视产品中声音的设计和认知的结合是提高产品竞争力的新途径。

参考文献：

[1] 李子明，野庆文，郑明权.多媒体与物理课堂教学的整合[J].物理通报，2005（11）：39-40.

[2] 刘彦，刘俊哲，王倩.信息交互设计提升文化创意产品的市场竞争力实践研究[J].艺术科技，2016，29（10）：3-4+22+104.

[3] 瞿娟，郁舒兰.基于用户体验的快消品设计研究[J].戏剧之家，2019（05）：115-117.

[4] 袁修兰.列车综合舒适度检测系统的开发[D].西南交通大学，2009.

[5] 罗虹，张杨，李沛然.车内声品质评价系统的研究[J].现代制造工程，2011（11）：28-33.

[6] 吴双双，关惠元，申黎明.人体工程学在医用等待椅中的应用[J].技术与创新管理，2019，40（01）：48-52.

[7] 骆言，刘遵月.浅谈包装设计如何提升产品销售效益[J].艺术科技，2019，32（02）：1-4.