民用飛機音響告警設計考慮

張博

摘 要：音響告警作為吸引機組注意的手段，可以快速告知機組當前飛機存在需要其知曉的異常系統(tǒng)狀態(tài)，也可用于告知機組當前的故障屬性或為機組應采取的糾正動作提供指引。該文規(guī)劃總結了民機音響告警設計應遵循的通用準則，并提供了建議的采用的音響告警，用于指導民機設計。

關鍵詞：音響告警 語音 音調

中圖分類號：V32 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（b）-0087-02

民用飛機機組告警采用的告警方式有音響告警、視覺告警和觸覺告警。其中音響告警主要有兩個作用，一是作為吸引機組注意的手段，告知機組當前飛機存在需要其知曉的異常系統(tǒng)狀態(tài)；二是用于告知機組當前的故障屬性或為機組應采取的糾正動作提供指引。民機采用的音響告警主要包含兩種類型，音調（含主音響告警）和語音告警。音響告警應同時在駕駛艙揚聲器和駕駛員耳機里發(fā)出。

1 民機音調的設計準則

音調應具有足夠的音量以確保在最嚴酷的駕駛艙噪音環(huán)境下能容易被機組感知，但也不能過大以致干擾機組采取所需的動作。如果音量設計為可人工/自動調節(jié)，那么應確保人工/自動調節(jié)功能所能調到的最小音量在所有的駕駛艙噪音環(huán)境下仍能被機組感知。一般使用自動音量調節(jié)，以確保音調保持合適的信噪比。

音調采用的頻率應為200 Hz～4500 Hz且應區(qū)別于駕駛艙內的噪音頻率，如振桿器的噪音等。音調應至少包含兩種頻率或在只有一種頻率的情況下，采用其他特征進行區(qū)分（如音調間間隔）。

為了減少機組工作負擔和降低培訓量，民機采用的音調的數(shù)目不應超過10個。音調的觸發(fā)/持續(xù)時間與告警狀態(tài)及所需的機組響應相關。音調與其對應的視覺告警之間的觸發(fā)延遲不能造成機組誤解或分散機組注意力。應限制用于警告、警戒以外的音調的持續(xù)時間，如選呼、高度告警。針對警告的主音響告警應該重復直到機組確認或告警狀態(tài)消失為止，但針對特定的告警，因適航條款的要求，其主音響告警應一直持續(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、著陸等機組操作任務重的飛行階段會被抑制，以避免機組分散注意力。需要通過系統(tǒng)設計和人為功效評估來確定音響告警是否需要被抑制。

民機音響告警建議采用的音調如表1所示。

2 語音告警的設計準則

語音告警是指以口語單詞的形式告知機組特定的告警狀態(tài)。語音告警應便于機組理解和區(qū)分，且應包含與告警級別相關的信息。采用語音告警的原因有：

針對時間緊迫警告，機組無需參考其他視覺指示即可知曉當前的故障狀態(tài)；

減少語音告警設計對音調的使用；

增加對系統(tǒng)異常狀態(tài)的辨識力，提高視覺告警的告警特性；

不管機組將視線集中在何處，語音告警都能為機組提供警覺。

語音告警應具有足夠的音量以確保在最嚴酷的駕駛艙噪音環(huán)境下能容易被機組感知，但也不能過大以致干擾機組采取所需的動作。如果音量設計為可人工/自動調節(jié)，那么應確保人工/自動功能所能調到的最小音量在所有的駕駛艙噪音環(huán)境下仍能被機組感知。一般應使用自動音量調節(jié)，以確保語音告警保持合適的信噪比。

語音告警的觸發(fā)/持續(xù)時間與告警狀態(tài)及所需的機組響應相關。語音與其對應的視覺告警之間的觸發(fā)延遲不能造成機組誤解或分散機組注意力。當機組取消音響告警后應重置音響告警系統(tǒng)，以便觸發(fā)后續(xù)的音響告警。應限制用于警戒的語音告警的持續(xù)時間，或設計為可以重復但機組可手動取消。

語音告警內容應考慮機組對英文單詞的理解力。如果可以的話，語音告警內容應與視覺告警相同，若不可行的話，那么應至少確保語音告警所表達的信息與視覺告警相同，以免引起機組誤解。用于時間緊迫警告的語音告警應包含指引信息明確需機組立即采取的動作，如“PULL UP”。用于時間緊迫警告以外的警告、警戒的語音告警應提供告警的具體原因，如“LEFT ENGINE FIRE”，且語音告警應簡介明了。語音告警所采用的字符數(shù)應大于等于1，以確保機組未聽到一個或多個告警字時，不會導致對語言告警的誤解。設計語言告警時，應確保每個語音告警是清晰可辨的。

民機音響告警建議采用的語音告警如表2所示。

3 結語

該文在研究適航條款和參考相關機型設計經(jīng)驗的基礎上，總結了民用飛機機組告警系統(tǒng)設計應具備的通用設計準則及設計過程中應注意的問題，為民用飛機機組告警系統(tǒng)設計及滿足適航要求提供了參考。

參考文獻

[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組注意的手段，可以快速告知機組當前飛機存在需要其知曉的異常系統(tǒng)狀態(tài)，也可用于告知機組當前的故障屬性或為機組應采取的糾正動作提供指引。該文規(guī)劃總結了民機音響告警設計應遵循的通用準則，并提供了建議的采用的音響告警，用于指導民機設計。

關鍵詞：音響告警 語音 音調

中圖分類號：V32 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（b）-0087-02

民用飛機機組告警采用的告警方式有音響告警、視覺告警和觸覺告警。其中音響告警主要有兩個作用，一是作為吸引機組注意的手段，告知機組當前飛機存在需要其知曉的異常系統(tǒng)狀態(tài)；二是用于告知機組當前的故障屬性或為機組應采取的糾正動作提供指引。民機采用的音響告警主要包含兩種類型，音調（含主音響告警）和語音告警。音響告警應同時在駕駛艙揚聲器和駕駛員耳機里發(fā)出。

1 民機音調的設計準則

音調應具有足夠的音量以確保在最嚴酷的駕駛艙噪音環(huán)境下能容易被機組感知，但也不能過大以致干擾機組采取所需的動作。如果音量設計為可人工/自動調節(jié)，那么應確保人工/自動調節(jié)功能所能調到的最小音量在所有的駕駛艙噪音環(huán)境下仍能被機組感知。一般使用自動音量調節(jié)，以確保音調保持合適的信噪比。

音調采用的頻率應為200 Hz～4500 Hz且應區(qū)別于駕駛艙內的噪音頻率，如振桿器的噪音等。音調應至少包含兩種頻率或在只有一種頻率的情況下，采用其他特征進行區(qū)分（如音調間間隔）。

為了減少機組工作負擔和降低培訓量，民機采用的音調的數(shù)目不應超過10個。音調的觸發(fā)/持續(xù)時間與告警狀態(tài)及所需的機組響應相關。音調與其對應的視覺告警之間的觸發(fā)延遲不能造成機組誤解或分散機組注意力。應限制用于警告、警戒以外的音調的持續(xù)時間，如選呼、高度告警。針對警告的主音響告警應該重復直到機組確認或告警狀態(tài)消失為止，但針對特定的告警，因適航條款的要求，其主音響告警應一直持續(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、著陸等機組操作任務重的飛行階段會被抑制，以避免機組分散注意力。需要通過系統(tǒng)設計和人為功效評估來確定音響告警是否需要被抑制。

民機音響告警建議采用的音調如表1所示。

2 語音告警的設計準則

語音告警是指以口語單詞的形式告知機組特定的告警狀態(tài)。語音告警應便于機組理解和區(qū)分，且應包含與告警級別相關的信息。采用語音告警的原因有：

針對時間緊迫警告，機組無需參考其他視覺指示即可知曉當前的故障狀態(tài)；

減少語音告警設計對音調的使用；

增加對系統(tǒng)異常狀態(tài)的辨識力，提高視覺告警的告警特性；

不管機組將視線集中在何處，語音告警都能為機組提供警覺。

語音告警應具有足夠的音量以確保在最嚴酷的駕駛艙噪音環(huán)境下能容易被機組感知，但也不能過大以致干擾機組采取所需的動作。如果音量設計為可人工/自動調節(jié)，那么應確保人工/自動功能所能調到的最小音量在所有的駕駛艙噪音環(huán)境下仍能被機組感知。一般應使用自動音量調節(jié)，以確保語音告警保持合適的信噪比。

語音告警的觸發(fā)/持續(xù)時間與告警狀態(tài)及所需的機組響應相關。語音與其對應的視覺告警之間的觸發(fā)延遲不能造成機組誤解或分散機組注意力。當機組取消音響告警后應重置音響告警系統(tǒng)，以便觸發(fā)后續(xù)的音響告警。應限制用于警戒的語音告警的持續(xù)時間，或設計為可以重復但機組可手動取消。

語音告警內容應考慮機組對英文單詞的理解力。如果可以的話，語音告警內容應與視覺告警相同，若不可行的話，那么應至少確保語音告警所表達的信息與視覺告警相同，以免引起機組誤解。用于時間緊迫警告的語音告警應包含指引信息明確需機組立即采取的動作，如“PULL UP”。用于時間緊迫警告以外的警告、警戒的語音告警應提供告警的具體原因，如“LEFT ENGINE FIRE”，且語音告警應簡介明了。語音告警所采用的字符數(shù)應大于等于1，以確保機組未聽到一個或多個告警字時，不會導致對語言告警的誤解。設計語言告警時，應確保每個語音告警是清晰可辨的。

民機音響告警建議采用的語音告警如表2所示。

3 結語

該文在研究適航條款和參考相關機型設計經(jīng)驗的基礎上，總結了民用飛機機組告警系統(tǒng)設計應具備的通用設計準則及設計過程中應注意的問題，為民用飛機機組告警系統(tǒng)設計及滿足適航要求提供了參考。

參考文獻

[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組注意的手段，可以快速告知機組當前飛機存在需要其知曉的異常系統(tǒng)狀態(tài)，也可用于告知機組當前的故障屬性或為機組應采取的糾正動作提供指引。該文規(guī)劃總結了民機音響告警設計應遵循的通用準則，并提供了建議的采用的音響告警，用于指導民機設計。

關鍵詞：音響告警 語音 音調

中圖分類號：V32 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（b）-0087-02

民用飛機機組告警采用的告警方式有音響告警、視覺告警和觸覺告警。其中音響告警主要有兩個作用，一是作為吸引機組注意的手段，告知機組當前飛機存在需要其知曉的異常系統(tǒng)狀態(tài)；二是用于告知機組當前的故障屬性或為機組應采取的糾正動作提供指引。民機采用的音響告警主要包含兩種類型，音調（含主音響告警）和語音告警。音響告警應同時在駕駛艙揚聲器和駕駛員耳機里發(fā)出。

1 民機音調的設計準則

音調應具有足夠的音量以確保在最嚴酷的駕駛艙噪音環(huán)境下能容易被機組感知，但也不能過大以致干擾機組采取所需的動作。如果音量設計為可人工/自動調節(jié)，那么應確保人工/自動調節(jié)功能所能調到的最小音量在所有的駕駛艙噪音環(huán)境下仍能被機組感知。一般使用自動音量調節(jié)，以確保音調保持合適的信噪比。

音調采用的頻率應為200 Hz～4500 Hz且應區(qū)別于駕駛艙內的噪音頻率，如振桿器的噪音等。音調應至少包含兩種頻率或在只有一種頻率的情況下，采用其他特征進行區(qū)分（如音調間間隔）。

為了減少機組工作負擔和降低培訓量，民機采用的音調的數(shù)目不應超過10個。音調的觸發(fā)/持續(xù)時間與告警狀態(tài)及所需的機組響應相關。音調與其對應的視覺告警之間的觸發(fā)延遲不能造成機組誤解或分散機組注意力。應限制用于警告、警戒以外的音調的持續(xù)時間，如選呼、高度告警。針對警告的主音響告警應該重復直到機組確認或告警狀態(tài)消失為止，但針對特定的告警，因適航條款的要求，其主音響告警應一直持續(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、著陸等機組操作任務重的飛行階段會被抑制，以避免機組分散注意力。需要通過系統(tǒng)設計和人為功效評估來確定音響告警是否需要被抑制。

民機音響告警建議采用的音調如表1所示。

2 語音告警的設計準則

語音告警是指以口語單詞的形式告知機組特定的告警狀態(tài)。語音告警應便于機組理解和區(qū)分，且應包含與告警級別相關的信息。采用語音告警的原因有：

針對時間緊迫警告，機組無需參考其他視覺指示即可知曉當前的故障狀態(tài)；

減少語音告警設計對音調的使用；

增加對系統(tǒng)異常狀態(tài)的辨識力，提高視覺告警的告警特性；

不管機組將視線集中在何處，語音告警都能為機組提供警覺。

語音告警應具有足夠的音量以確保在最嚴酷的駕駛艙噪音環(huán)境下能容易被機組感知，但也不能過大以致干擾機組采取所需的動作。如果音量設計為可人工/自動調節(jié)，那么應確保人工/自動功能所能調到的最小音量在所有的駕駛艙噪音環(huán)境下仍能被機組感知。一般應使用自動音量調節(jié)，以確保語音告警保持合適的信噪比。

語音告警的觸發(fā)/持續(xù)時間與告警狀態(tài)及所需的機組響應相關。語音與其對應的視覺告警之間的觸發(fā)延遲不能造成機組誤解或分散機組注意力。當機組取消音響告警后應重置音響告警系統(tǒng)，以便觸發(fā)后續(xù)的音響告警。應限制用于警戒的語音告警的持續(xù)時間，或設計為可以重復但機組可手動取消。

語音告警內容應考慮機組對英文單詞的理解力。如果可以的話，語音告警內容應與視覺告警相同，若不可行的話，那么應至少確保語音告警所表達的信息與視覺告警相同，以免引起機組誤解。用于時間緊迫警告的語音告警應包含指引信息明確需機組立即采取的動作，如“PULL UP”。用于時間緊迫警告以外的警告、警戒的語音告警應提供告警的具體原因，如“LEFT ENGINE FIRE”，且語音告警應簡介明了。語音告警所采用的字符數(shù)應大于等于1，以確保機組未聽到一個或多個告警字時，不會導致對語言告警的誤解。設計語言告警時，應確保每個語音告警是清晰可辨的。

民機音響告警建議采用的語音告警如表2所示。

3 結語

該文在研究適航條款和參考相關機型設計經(jīng)驗的基礎上，總結了民用飛機機組告警系統(tǒng)設計應具備的通用設計準則及設計過程中應注意的問題，為民用飛機機組告警系統(tǒng)設計及滿足適航要求提供了參考。

參考文獻

[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