ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В САМОЛЕТНОМ ПЕРЕГОВОРНОМ УСТРОЙСТВЕ
Аннотация
Представлены некоторые результаты исследований, направленных на разработку
человеко-машинных интерфейсов, учитывающих мультимодальный характер человеческо-
го восприятия, для использования в бортовом оборудовании воздушного судна. В частно-
сти, речь идет о возможности более широкого применения звуковых каналов для ввода и
вывода информации. Преимущества звуковых интерфейсов по отношению к зрительным и
тактильным заключаются, прежде всего, в отсутствии необходимости направленного
внимания пилота, в возможности создавать слуховые объекты в трехмерном простран-
стве и указывать направление на несколько разных объектов одновременно. В эксперимен-
тах были протестированы возможности пространственного разделения речевых инфор-
мационных потоков в самолетном переговорном устройстве в ситуациях, когда уровень
помехи существенно превышал уровень целевого речевого сообщения. Оценивались показа-
тели распознавания целевого сообщения на фоне двух типов звуковой помехи: звук другого
речевого сообщения и шум авиационного двигателя. Результаты показали, что простран-
ственное разделение звуковых сообщений существенно повышает способность оператора
распознавать их содержание, независимо от типа помехи. Максимальное количество оши-
бок при распознавании целевого сообщения соответствует его пространственному поло-
жению в том же направлении, что и звук помехи. При этом, распознавание сообщения
значимо лучше, если оно произнесено женским голосом. Обнаружен также факт про-
странственной асимметрию правильных распознаваний: сообщения, поступающие справа,
распознаются лучше, чем в случаях их поступления слева. Практическая значимость иссле-
дования касается возможности создания переговорных устройств с повышенной защи-
щенностью от конфликтов между разными информационными потоками, а также от
воздействия внешних акустических шумов. Перспектива видится в использовании трех-
мерных звуковых интерфейсов не только в составе переговорного устройства, но и для
систем навигации и управления самолета, а также контроля его состояния.
Литература
zvuka [Binaural synthesis in the art of sound recording and reproduction], Sovremennye problemy
nauki i obrazovaniya [Modern problems of science and education], 2015, No. 1-1. Available at:
http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=17467 (accessed 26 July 2020).
2. Basyul I.A., Obelets V.S. Opyt registratsii HRTF v reverberatsionnykh usloviyakh [Check-in
experience HRTF in reverberation conditions], XIV Vserossiyskaya mul'tikonferentsiya po
problemam upravleniya (MKPU-2021): Mater. XIV mul'tikonferentsii (Divnomorskoe,
Gelendzhik, 27 sentyabrya – 2 oktyabrya 2021 g.) [XIV all-Russian multimedia conference on
management (mcpu-2021): materials of the XIV conference (Divnomorskoye, Gelendzhik, 27
September – 2 October 2021)]: In 4 vol. Vol. 3. Rostov-on-Don; Taganrog: Izd-vo YuFU,
2021, pp. 26-28.
3. Blauert Y. Prostranstvennyy slukh [Spatial hearing]. Moscow: Svyaz', 1979, 220 p.
4. Danilenko I.A., Nosulenko V.N. Prostranstvennaya asimmetriya slukhovogo vospriyatiya [Spatial
asymmetry of auditory perception], Problemy ekologicheskoy psikhoakustiki [Problems of
ecological psychoacoustics]. Moscow: IPAN, 1991, pp. 117-138.
5. Dvorkovich V.P., Dvorkovich A.V. Teoriya, praktika i metrologiya audiovizual'nykh system
[Theory, practice and metrology of audiovisual systems]: In 2nd book. Book 2. Moscow:
Tekhnosfera, 2019.
6. Nosulenko V.N. Psikhologiya slukhovogo vospriyatiya [Psychology of auditory perception].
Moscow: Nauka, 1988, 216 p.
7. Nosulenko V.N. Psikhofizika vospriyatiya estestvennoy sredy. Problema vosprinimaemogo
kachestva [Psychophysics of perception of the natural environment. The problem of perceived
quality]. Moscow: Izd-vo «Institut psikhologii RAN», 2007, 399 p.
8. Nosulenko V.N. Zvuk v interfeysakh vzaimodeystviya cheloveka i tekhniki [Sound in humantechnology
interaction interfaces], Ekopsikhologicheskie issledovaniya-6: ekologiya detstva i
psikhologiya ustoychivogo razvitiya [Ecopsychological research-6: Ecology of childhood and
psychology of sustainable development], ed. by V.I. Panova. Moscow: FGBNU
«Psikhologicheskiy institut RAO»; Kursk: Universitetskaya kniga, 2020, pp. 155-159.
9. Nosulenko V.N., Basyul I.A., Zybin E.Yu., Lelikov M.A. Prostranstvennoe razdelenie
informatsionnykh potokov v samoletnom peregovornom ustroystve [Spatial separation of information
flows in an airplane intercom device], XIV Vserossiyskaya mul'tikonferentsiya po
problemam upravleniya (MKPU-2021): Mater. XIV mul'tikonferentsii (Divnomorskoe,
Gelendzhik, 27 sentyabrya – 2 oktyabrya 2021 g.) [XIV All-Russian Multi-conference on
Management Problems (MCPU-2021): materials of the XIV multi-conference (Divnomorskoe,
Gelendzhik, September 27 - October 2, 2021)]: In 4 vol. Vol. 3. Rostov-on-Don; Taganrog:
Izd-vo YuFU, 2021, pp. 55-57.
10. Algazi V.R., Duda R.O., Thompson D.M. The CIPIC HRTF database, IEEE Workshop on the
Applications of Signal Processing to Audio and Acoustics, 2001, New Paltz, NY, pp. 99-102.
11. Begault D.R., Wenzel E.M. Techniques and Applications for Binaural Sound Manipulation in
Human-Machine Interfaces, NASA Technical Memorandum 102279, 1990.
12. Brungart D.S., Simpson B.D. Cocktail party listening in a dynamic multitalker environment,
Perception & Psychophysics, 2007, Vol. 69, No. 1, pp. 71-99.
13. Bronkhorst A.W. The Cocktail Party Phenomenon: A Review of Research on Speech Intelligibility
in Multiple-Talker Conditions, Acustica – acta Acustica, 2000, Vol. 86, pp. 119-128.
14. Cherry E.C. Some Experiments on the Recognition of Speech, with One and with Two Ears,
The Journal of the Acoustical Society of America, 1953, Vol. 25, No. 5, pp. 975-979.
15. Cunio R.J., Dommett D., Houpt J. Spatial Auditory Cueing for a Dynamic Three-Dimensional
Virtual Reality Visual Search Task, Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society
2019 Annual Meeting, 2019, pp. 1766-177.
16. Deleforge A., Horaud R. The Cocktail Party Robot: Sound Source Separation and Localization
with an Active Binaural Head, HRI 2012 – 7th ACM/IEEE International Conference on Human
Robot Interaction, Mar 2012, Boston, United States, pp. 431-438.
17. Drullman R., Bronkhorst A.W. Multichannel speech intelligibility and talker recognition using
monaural, binaural, and three-dimensional auditory presentation, J. Acoust. Soc. Am., 2000,
Vol. 107, No. 4, pp. 2224-2235.
18. Ephrat A., Mosseri I., Lang O., Dekel T., Wilson K., Hassidim A., Freeman W.T., Rubinstein
M. Looking to Listen at the Cocktail Party: A Speaker-Independent Audio-Visual Model for
Speech Separation, ACM Trans. Graph, 2018, Vol. 37, No. 4. Article 112.
19. Hawley M.L., Litovsky R.Y., Culling J.F. The benefit of binaural hearing in a cocktail party:
Effect of location and type of interfere, The Journal of the Acoustical Society of America,
2004, Vol. 115, No. 2, pp. 833-843.
20. Larsen C.H., Lauritsen D.S., Larsen J.J., Pilgaard M., Madsen J.B. Differences in Human
Audio Localization Performance between a HRTF- and a non-HRTF Audio System, Proceedings
of the AM’13, September 18-20. 2013, Piteå, Sweden, 2013.
21. Lima Y., Gardia A., Sabatinia R., Ramasamya S., Kistana T., Ezerc N., Vinced J., Boliad R.
Avionics Human-Machine Interfaces and Interactions for Manned and Unmanned Aircraft,
Progress in Aerospace Sciences, 2018.
22. MacDonald J.A., Tran P.K. The Effect of Head-Related Transfer Function Measurement
Methodology on Localization Performance in Spatial Audio Interfaces, Human Factors: The
Journal of the Human Factors and Ergonomics Society, 2008, Vol. 50, No. 2, pp. 256-263.
23. Romigh G.D., Brungart D.S., Simpson B.D. Free-Field Localization Performance with a Head-
Tracked Virtual Auditory Display, IEEE Journal of selected topics in signal processing, 2015,
Vol. 9, No. 5, pp. 943-954.
24. Saito K.Y., Iwaya Y., Suzuki Y. The Technique of Choosing the Individualized Head-Related
Transfer Function Based on Localization, Technical Report of IEICE, 2004, Vol. 104, pp. 1-6.
25. Zhang W., Samarasinghe P.N., Chen H., Abhayapala T.D. Surround by Sound: A Review of
Spatial Audio Recording and Reproduction, Appl. Sci., 2017, No. 7, pp. 532-539.
26. Zhong X., Yost W. How many images are in an auditory scene?, The Journal of the Acoustical
Society of America, 2017, Vol. 141, No. 4, pp. 2882-2892. DOI: 10.1121/1.4981118.
27. Ziemer T., Schultheis H. Psychoacoustical signal processing for three-dimensional
sonification, Proceedings of the 25th International Conference on Auditory Display (ICAD
2019). June 23-27 2019, Northumbria University, 2019.
