田婧嫻，譚征宇，王海寧，張瑞佛

頭戴式耳機(jī)耳墊材質(zhì)舒適性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究

田婧嫻，譚征宇，王海寧，張瑞佛

（湖南大學(xué)，長(zhǎng)沙 410006）

基于服裝材質(zhì)舒適性研究，建立頭戴式耳機(jī)耳墊材質(zhì)舒適性指標(biāo)評(píng)價(jià)體系。通過(guò)桌面研究的方法，分析服裝材質(zhì)的相關(guān)文獻(xiàn)，提取服裝材質(zhì)舒適性的各項(xiàng)性能，并根據(jù)服裝材質(zhì)的各項(xiàng)性能，分析各項(xiàng)性能的相關(guān)指標(biāo)。首先通過(guò)層次分析法，構(gòu)建基于材質(zhì)基本性能的頭戴式耳機(jī)耳墊材質(zhì)舒適性遞階層次結(jié)構(gòu)模型，通過(guò)比較判斷矩陣同一層次各指標(biāo)的相對(duì)重要性，進(jìn)行指標(biāo)權(quán)重分析，得到各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。其次通過(guò)桌面研究的方法，將耳墊材質(zhì)進(jìn)行分類，并總結(jié)性能指標(biāo)的最優(yōu)測(cè)量方法。將耳墊的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，通過(guò)Min-max標(biāo)準(zhǔn)化方法，得到所有耳墊材質(zhì)測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值，將各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重與每個(gè)材質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值相乘后求和，得到每個(gè)材質(zhì)的舒適性得分。最后對(duì)耳墊材質(zhì)舒適性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行效度分析。通過(guò)構(gòu)建頭戴式耳機(jī)耳墊材質(zhì)舒適性指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，確定了8個(gè)耳墊材質(zhì)舒適性指標(biāo)，得到了各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，并系統(tǒng)地總結(jié)了各個(gè)指標(biāo)的測(cè)量方法和耳墊材質(zhì)的分類，最后根據(jù)Min-max標(biāo)準(zhǔn)化方法進(jìn)行數(shù)據(jù)歸一化，通過(guò)加權(quán)得到耳墊材質(zhì)舒適性的評(píng)分，對(duì)該評(píng)價(jià)體系進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果具有有效性。該指標(biāo)體系能夠?yàn)轭^戴式耳機(jī)整體舒適性提供材質(zhì)選擇的參考標(biāo)準(zhǔn)，并為耳墊新材質(zhì)的開發(fā)和改進(jìn)找到具體的指標(biāo)方向，從而輔助頭戴式耳機(jī)佩戴舒適性設(shè)計(jì)輔助系統(tǒng)的建設(shè)。

頭戴式耳機(jī)；耳墊材質(zhì)；舒適性評(píng)價(jià)；層次分析法（AHP）；Min-max標(biāo)準(zhǔn)化

頭戴式耳機(jī)憑借其優(yōu)質(zhì)的音效和沉浸式的體驗(yàn)感，一直是影音極致體驗(yàn)者和音樂發(fā)燒友不可或缺的產(chǎn)品。由于工作或生活的需要，人們佩戴頭戴式耳機(jī)的時(shí)間越來(lái)越多，頭戴式耳機(jī)的佩戴舒適性成為比美觀外形、優(yōu)質(zhì)聲音更重要的設(shè)計(jì)要素[1]。頭戴式耳機(jī)分為非罩耳式耳機(jī)（On-the-ear/On-ear Headphones）和罩耳式耳機(jī)（Around-the-ear/Around-ear Headphones）[2]。用戶在佩戴2種頭戴式耳機(jī)時(shí)，除了人體頭部尺寸、耳機(jī)結(jié)構(gòu)外，耳墊也會(huì)對(duì)用戶的佩戴舒適性產(chǎn)生影響[3]。耳墊形狀和材質(zhì)都對(duì)舒適性有影響[2-3]，耳墊形狀對(duì)舒適性的影響主要體現(xiàn)在壓力感方面，耳墊材質(zhì)對(duì)舒適性的影響表現(xiàn)在壓力感和溫濕度。目前，對(duì)于頭戴式耳機(jī)耳墊舒適性，并沒有單獨(dú)從耳墊材質(zhì)進(jìn)行的研究，沒有探究不同材質(zhì)的性能指標(biāo)對(duì)舒適性的影響程度，往往只能依靠經(jīng)驗(yàn)和直覺，因此，為了能夠客觀地評(píng)判不同性能指標(biāo)對(duì)耳墊舒適性的影響，需要建立一個(gè)頭戴式耳機(jī)耳墊材質(zhì)舒適性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，得到不同指標(biāo)的權(quán)重，并得到一個(gè)可以量化的數(shù)學(xué)工具，進(jìn)而輔助頭戴式耳機(jī)佩戴舒適性設(shè)計(jì)輔助系統(tǒng)的建設(shè)。頭戴式耳機(jī)耳墊材質(zhì)以下均稱為耳墊材質(zhì)。

1 耳墊材質(zhì)舒適性與服裝材質(zhì)舒適性

1.1 耳墊材質(zhì)舒適性與服裝材質(zhì)舒適性的關(guān)系

頭戴式耳機(jī)作為一種可穿戴設(shè)備，與人體關(guān)系密切，由于耳墊材質(zhì)直接與皮膚接觸，并由柔軟的材質(zhì)制成[2-3]，所以在耳墊材質(zhì)的舒適度研究中，可參考服裝材質(zhì)舒適性研究。

服裝舒適性研究較早且體系較為健全，在研究中整理出服裝舒適性的研究?jī)?nèi)容，結(jié)合耳墊材質(zhì)的舒適性研究與頭戴式耳機(jī)的使用場(chǎng)景，從而建立符合頭戴式耳機(jī)耳墊材質(zhì)舒適性指標(biāo)體系。

1.2 服裝材質(zhì)舒適性研究?jī)?nèi)容

服裝的舒適性分為生理舒適性和心理舒適性，在服裝生理舒適性研究中，服裝材質(zhì)舒適性占主要作用[4]，國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者將服裝生理舒適性分為3類：熱濕舒適性、接觸舒適性和壓感舒適性[5-6]。熱濕舒適性包括熱舒適性和濕舒適性2個(gè)方面；接觸舒適性，即織物或服飾與人體相互作用時(shí)的一種生理感覺[7]，織物的力學(xué)性能和表面性能是接觸舒適性的研究重點(diǎn)[8]；壓感舒適性，即人體穿著服裝時(shí)，服裝與人體皮膚相互作用產(chǎn)生的皮膚壓感/束縛感，織物延展性是確保壓感舒適性的重要因素[5]。服裝材質(zhì)舒適性研究?jī)?nèi)容見圖1。

圖1 服裝材質(zhì)舒適性研究?jī)?nèi)容

2 耳墊材質(zhì)舒適性指標(biāo)

服裝材質(zhì)舒適性研究的3個(gè)方面包括熱濕舒適性、接觸舒適性和壓感舒適性研究，熱濕舒適性研究的是材質(zhì)的熱傳遞性能、濕傳遞性能和空氣傳遞性能，將其統(tǒng)稱為溫濕度；接觸舒適性與壓感舒適性研究的是材質(zhì)的力學(xué)性能，將其統(tǒng)稱為壓力感。材質(zhì)的力學(xué)性能對(duì)壓力感具有重要影響[6]，將服裝材質(zhì)舒適性中的力學(xué)性能進(jìn)行性能指標(biāo)的具體化，轉(zhuǎn)化為實(shí)際可測(cè)的指標(biāo)，分別為彈性模量、彈性回復(fù)率和單位質(zhì)量[5]。同理，材質(zhì)的熱傳遞性能、濕傳遞性能和空氣傳遞性能對(duì)溫濕度具有重要影響[6]，轉(zhuǎn)化為實(shí)際可測(cè)的指標(biāo)，分別為導(dǎo)熱性、接觸冷感、透濕性、吸濕性、透氣性[5]。

2.1 耳墊材質(zhì)的壓力感

頭戴式耳機(jī)作為與耳部接觸非常密切的電子產(chǎn)品之一，耳墊舒適性的高低會(huì)直接影響耳廓周圍壓力感的大小[2]。Gerges[3]研究發(fā)現(xiàn)頭戴式耳機(jī)對(duì)皮膚、皮下組織和骨骼施加的壓力可能是不舒適最常見的直接原因之一；冉令鵬等[9]將耳機(jī)通過(guò)與耳道接觸來(lái)產(chǎn)生接觸壓強(qiáng)，接觸壓強(qiáng)幅值及壓強(qiáng)分布合理與否直接決定了佩戴者舒適與否；林歡等[2]認(rèn)為耳機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)需要參考相適應(yīng)的頭部尺寸，用戶佩戴耳機(jī)時(shí)的受力情況直接影響著耳機(jī)的舒適性，并發(fā)現(xiàn)耳機(jī)的夾緊力越小，長(zhǎng)時(shí)間佩戴的舒適度越高；在耳機(jī)的各部分質(zhì)量上，過(guò)重的耳機(jī)會(huì)引起區(qū)域應(yīng)力集中，導(dǎo)致用戶頭部不適。因此，壓力感在頭戴式耳機(jī)舒適性設(shè)計(jì)中具有非常重要的作用（功能尺寸上和材料性能上的綜合作用）[2,3,10]。頭戴式耳機(jī)對(duì)人體皮膚的壓力，受到耳墊對(duì)皮膚的總作用力和壓力分布2個(gè)方面因素的影響，增加接觸面積有助于降低皮膚所受的壓力。因此，為了確保與皮膚的大面積接觸，耳墊不僅應(yīng)該具有與耳朵和頭部結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的尺寸和形狀，而且還應(yīng)該由有助于增加接觸面積的柔性材料制成[3]。耳墊采用羊皮等特殊材質(zhì)進(jìn)行包裹，也可以提高佩戴舒適性[1]。因此，耳墊材料作為人體皮膚與頭戴式耳機(jī)直接接觸的媒介，從壓力感的角度而言，其力學(xué)性能是重要的因素[5]，耳墊材質(zhì)的壓力感指標(biāo)關(guān)系見圖2。

圖2 耳墊材質(zhì)的壓力感指標(biāo)關(guān)系

2.2 耳墊材質(zhì)的溫濕度

頭戴式耳機(jī)耳墊包裹在人耳部，耳朵處在狹小、受擠壓的環(huán)境中，長(zhǎng)時(shí)間佩戴耳機(jī)會(huì)導(dǎo)致耳廓悶熱不透氣，在佩戴過(guò)程中，由于人體會(huì)自然分泌汗液，水分長(zhǎng)時(shí)間滯留在耳墊內(nèi)，不僅會(huì)導(dǎo)致舒適度降低，耳墊內(nèi)也容易滋生細(xì)菌，從而引起皮膚健康問題[5,9]。Davis等[11]發(fā)現(xiàn)，在行走過(guò)程中佩戴頭戴式耳機(jī)，人體熱量會(huì)以大約0.3 ℉/h的速度增加，濕度以大約0.5%/min的速度增加，舒適性明顯下降；劉宗明等[12]對(duì)耳罩結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，使耳罩可與耳廓分離，耳廓與空氣進(jìn)行充分接觸，有效解決了悶熱問題；林歡等[2]發(fā)現(xiàn)，在長(zhǎng)時(shí)間佩戴耳機(jī)時(shí)，透氣性差的材料會(huì)導(dǎo)致耳部溫度升高，脫離人體的熱舒適環(huán)境。材質(zhì)的熱傳遞性能、濕傳遞性能與空氣傳遞性能互相影響，在服裝材質(zhì)舒適性研究中，以溫濕度來(lái)概括此類材質(zhì)研究，耳墊材質(zhì)的溫濕度指標(biāo)關(guān)系見圖3。

圖3 耳墊材質(zhì)的溫濕度指標(biāo)關(guān)系

2.3 耳墊材質(zhì)舒適性遞階層次模型

文中旨在構(gòu)建耳墊材質(zhì)舒適性指標(biāo)。以服裝材質(zhì)舒適性研究為基礎(chǔ)，確立一級(jí)指標(biāo)壓力感和溫濕度，并進(jìn)一步提取耳墊材質(zhì)舒適性相關(guān)的舒適性指標(biāo)（=8）。其中，壓力感指標(biāo)（=3）為單位質(zhì)量、彈性模量和彈性回復(fù)率；溫濕度指標(biāo)（=5）為導(dǎo)熱性、透氣性、接觸冷感、透濕性和吸濕性。

基于AHP（層次分析法），建立一個(gè)遞階層次結(jié)構(gòu)模型——耳墊材質(zhì)舒適性指標(biāo)M-HTCI（Material- Headphone Total Comfort Index）。層次分為3類：最高層（目標(biāo)層）、中間層（一級(jí)指標(biāo)）、最底層（二級(jí)指標(biāo)），耳墊材質(zhì)舒適性指標(biāo)M-HTCI見圖4。目標(biāo)層指解決問題的最終目的，在文中指耳墊材質(zhì)舒適性指標(biāo)M-HTCI；一級(jí)指標(biāo)指最終目的實(shí)現(xiàn)的準(zhǔn)則，在文中指壓力感和溫濕度；二級(jí)指標(biāo)指促使目的實(shí)現(xiàn)的可測(cè)指標(biāo)，即壓力感和溫濕度下對(duì)應(yīng)的具體指標(biāo)。

圖4 耳墊材質(zhì)舒適性指標(biāo)M-HTCI

3 耳墊材質(zhì)舒適性指標(biāo)的權(quán)重研究

3.1 耳墊材質(zhì)舒適性指標(biāo)判斷矩陣

筆者對(duì)兩大類8個(gè)指標(biāo)構(gòu)造了3個(gè)判斷矩陣：-、1-(1-3)、2-(4-8)。在遞階層次結(jié)構(gòu)模型——耳墊材質(zhì)舒適性指標(biāo)M-HTCI的基礎(chǔ)上，通過(guò)比較判斷矩陣同一層次各指標(biāo)的相對(duì)重要性，就能夠綜合計(jì)算出指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，耳墊材質(zhì)舒適性指標(biāo)遞階層次結(jié)構(gòu)見圖5。

圖5 耳墊材質(zhì)舒適性指標(biāo)遞階層次結(jié)構(gòu)

3.2 問卷數(shù)據(jù)的獲取

為了確保權(quán)重的可信度，以專家賦值的方式開展權(quán)重獲取實(shí)驗(yàn)。被試者選取的是31位湖南大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)方向的在讀博士及研究生，均有頭戴式耳機(jī)的佩戴經(jīng)歷，其中25人為頭戴式耳機(jī)舒適性研究專員，采用Yaahp軟件標(biāo)準(zhǔn)化問卷作為評(píng)判取值標(biāo)準(zhǔn)，在解釋指標(biāo)含義并讓被試者理解后，要求各位被試者以逐層逐項(xiàng)兩兩比較的方式，分別對(duì)3個(gè)判斷矩陣的指標(biāo)變量進(jìn)行評(píng)判取值，2個(gè)準(zhǔn)則層指標(biāo)，8個(gè)方案層指標(biāo)，刪除同樣的對(duì)比問卷，共產(chǎn)生了14組評(píng)價(jià)表，并獲取了相應(yīng)的問卷數(shù)據(jù)，問卷評(píng)價(jià)見圖6—8。

圖6 對(duì)一級(jí)指標(biāo)重要性評(píng)價(jià)

圖7 對(duì)二級(jí)指標(biāo)壓力感重要性評(píng)價(jià)

圖8 對(duì)二級(jí)指標(biāo)溫濕度重要性評(píng)價(jià)

3.3 問卷數(shù)據(jù)一致性檢測(cè)

為了對(duì)問卷數(shù)據(jù)能否接受進(jìn)行鑒別，對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢測(cè)。計(jì)算一致性指標(biāo)：，當(dāng)時(shí)，表明判斷矩陣有較滿意的一致性，對(duì)于不一致的判斷矩陣，可通過(guò)Yaahp軟件進(jìn)行自動(dòng)修正，最后確定的一級(jí)指標(biāo)權(quán)重見表1。

表1 一級(jí)指標(biāo)權(quán)重

Tab.1 First-level indicator weight

3.4 問卷數(shù)據(jù)權(quán)重計(jì)算結(jié)果

將修正后的問卷結(jié)果輸入層次分析法軟件Yaahp軟件中，以冪法為計(jì)算方法，分別計(jì)算判斷矩陣的最大特征根及對(duì)應(yīng)的最大特征向量。采用專家數(shù)據(jù)集結(jié)法將各專家排序向量進(jìn)行加權(quán)幾何平均后，得到8個(gè)耳墊材質(zhì)舒適性指標(biāo)的權(quán)重，并進(jìn)行權(quán)重排序，耳墊材質(zhì)舒適性指標(biāo)的權(quán)重見表2。

從表2的排序結(jié)果來(lái)看，耳墊材質(zhì)舒適性指標(biāo)綜合權(quán)重從高到低依次為彈性模量、彈性回復(fù)率、單位質(zhì)量、透氣性、透濕性、吸濕性、接觸冷感和導(dǎo)熱性。

通過(guò)分析耳墊材質(zhì)舒適性指標(biāo)權(quán)重可以得出以下結(jié)論：

1）壓力感指標(biāo)的重要度大于溫濕度指標(biāo)的重要度，且重要度超過(guò)2倍。耳機(jī)設(shè)計(jì)師在選取耳墊材料時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮壓力感指標(biāo)。

2）在壓力感指標(biāo)的重要程度中，彈性模量的重要度大于彈性回復(fù)率的重要度，彈性回復(fù)率的重要度大于單位質(zhì)量的重要度。耳機(jī)設(shè)計(jì)師需要首要考慮材料的彈性模量，再考慮材料的彈性回復(fù)率，最后考慮材料的單位質(zhì)量。頭戴式耳機(jī)用戶更在意的是材質(zhì)的彈性，材料的重量其次。

3）在溫濕度指標(biāo)的重要程度中，透氣性重要程度最高，且透氣性重要程度大于透濕性，吸濕性、接觸冷感和導(dǎo)熱性的權(quán)重很低。頭戴式耳機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景大部分為沉浸式非運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，流汗較少。頭戴式耳機(jī)用戶更注重的是耳墊的透氣性，而不是透濕性。

表2 耳墊材質(zhì)舒適性指標(biāo)的權(quán)重

Tab.2 The weight of the comfort index of the ear cushion material of the headset

4 耳墊材質(zhì)舒適性的評(píng)價(jià)方法

4.1 耳墊材質(zhì)的分類

將耳墊分為耳墊外皮和耳墊墊芯，并進(jìn)行桌面調(diào)研及文獻(xiàn)研究，總結(jié)了國(guó)內(nèi)外18個(gè)主流頭戴式耳機(jī)品牌、53個(gè)市面上在售的耳機(jī)型號(hào)，以獲取耳墊材質(zhì)分類，見圖9。其中耳墊外皮材質(zhì)一共8類，分為真皮、人造皮革、海綿、硅膠、織物、塑料、泡沫和生物基材料；耳墊墊芯一共4類，分為海綿、EVA、泡沫和生物基材料[13]。

4.2 耳墊材質(zhì)性能指標(biāo)的測(cè)量方法

在參考的服裝材質(zhì)性能指標(biāo)評(píng)價(jià)方法中，通過(guò)儀器測(cè)量服裝材質(zhì)的基本性能（如力學(xué)性能和熱濕性能等），并將其轉(zhuǎn)化成一定的指標(biāo)，以評(píng)價(jià)服裝材質(zhì)的穿著舒適性[5]?；谇捌讷@得的與耳墊材質(zhì)舒適性相關(guān)的性能指標(biāo)，結(jié)合桌面調(diào)研，參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范，進(jìn)行測(cè)量方法的總結(jié)，耳墊材質(zhì)舒適性指標(biāo)測(cè)量方法總結(jié)見圖10。

圖9 耳墊材質(zhì)分類

圖10 耳墊材質(zhì)舒適性指標(biāo)測(cè)量方法

4.3 耳墊材質(zhì)性能評(píng)價(jià)方法

此文的目的是得到耳墊材質(zhì)舒適性評(píng)價(jià)體系，以用來(lái)評(píng)價(jià)耳墊材質(zhì)舒適性。提供一個(gè)耳墊材質(zhì)，通過(guò)此體系可以得到量化的舒適性得分，得分考慮到了耳墊不同指標(biāo)的值，以及不同指標(biāo)的重要程度。指標(biāo)值通過(guò)對(duì)耳墊的測(cè)量得到，重要程度在上文中，通過(guò)層次分析法已經(jīng)得到。由于每個(gè)指標(biāo)的單位不同，所以耳墊材質(zhì)舒適性得分不能通過(guò)加權(quán)得到。為了解決這個(gè)問題，需要對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理[14]。

數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化（歸一化）處理是數(shù)據(jù)挖掘的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，不同評(píng)價(jià)指標(biāo)往往具有不同的量綱和量綱單位，這樣的情況會(huì)影響到數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，為了消除指標(biāo)之間的量綱影響，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，以解決數(shù)據(jù)指標(biāo)之間的可比性。原始數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理后，各指標(biāo)處于同一數(shù)量級(jí)，適合進(jìn)行綜合對(duì)比評(píng)價(jià)。這里采用Min-max標(biāo)準(zhǔn)化處理。Min-max標(biāo)準(zhǔn)化也稱離差標(biāo)準(zhǔn)化，是對(duì)原始數(shù)據(jù)的線性變換，可以使特征值都一一映射在[0,1]，其轉(zhuǎn)換函數(shù)：

(1)

將所有需測(cè)的耳墊材質(zhì)，用8個(gè)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，以此得到每個(gè)指標(biāo)在所有材質(zhì)下的最大值和最小值。隨后，通過(guò)Min-max標(biāo)準(zhǔn)化方法，得到所有耳墊材質(zhì)測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值。最后將各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重與每個(gè)材質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值相乘后求和，得到每個(gè)材質(zhì)的舒適性得分。

數(shù)學(xué)化表達(dá)和參數(shù)解釋（見表4）如下：

表4 參數(shù)解釋

Tab.4 Parameter explanation

(2)

(3)

(4)

(5)

5 耳墊材質(zhì)舒適性效度分析

為了驗(yàn)證該評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的有效性，選取了3個(gè)耳墊外皮材質(zhì)不同、耳墊墊芯相同的耳機(jī)型號(hào)：Beoplay H9i、Sony WH-H910N和KOSS Qzpro。文中選擇了4個(gè)能夠從公開資料中查找到的材質(zhì)參數(shù)，耳墊材質(zhì)參數(shù)見表5。

表5 耳墊材質(zhì)參數(shù)

Tab.5 Ear pad material parameters

對(duì)材質(zhì)參數(shù)進(jìn)行歸一化處理，歸一化處理結(jié)果見表6。

表6 材質(zhì)參數(shù)歸一化結(jié)果

Tab.6 Material parameter normalization results

由于只用到了4個(gè)指標(biāo)參數(shù)，所以將權(quán)重按照原有比例進(jìn)行重新計(jì)算，結(jié)果見表7。

表7 重新計(jì)算后的權(quán)重

Tab.7 Recalculated weight

將歸一化結(jié)果進(jìn)行權(quán)重計(jì)算，Beoplay H9i得分為0.895 1、Sony WH-H910N得分為0.636 2，KOSS Qzpro得分為0。在耳墊材質(zhì)舒適性得分中，分值從大至小依次為羊皮>PU皮>PVC。以上得分結(jié)果與專業(yè)評(píng)測(cè)網(wǎng)站RTINGS.com中這3款耳機(jī)的舒適性得分一致，因此該指標(biāo)評(píng)價(jià)體系具有很強(qiáng)的有效性，舒適性得分對(duì)照見表8。

表8 舒適性得分對(duì)照

Tab.8 Comfort score comparison

6 結(jié)語(yǔ)

筆者以服裝材質(zhì)舒適性研究為基礎(chǔ)，分析了相關(guān)文獻(xiàn)，從中分析得出，服裝舒適性可分為熱濕舒適性、接觸舒適性和壓感舒適性，為貼身產(chǎn)品頭戴式耳機(jī)耳墊材質(zhì)舒適性的研究提供了參考。另外，筆者構(gòu)建了頭戴式耳機(jī)耳墊材質(zhì)舒適性指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，并運(yùn)用層次分析法求出了頭戴式耳機(jī)耳墊材質(zhì)舒適性的指標(biāo)權(quán)重，通過(guò)桌面調(diào)研，將耳墊材質(zhì)進(jìn)行了分類，對(duì)耳墊材質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)提供了測(cè)量方法，并通過(guò)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，消除了指標(biāo)之間的量綱影響，解決了數(shù)據(jù)指標(biāo)之間的可比性。最終通過(guò)3款耳機(jī)耳墊材質(zhì)進(jìn)行了舒適性效度測(cè)試，測(cè)試結(jié)果與評(píng)測(cè)網(wǎng)站結(jié)果一致，證明該體系具有有效性。

從結(jié)果和意義來(lái)看，頭戴式耳機(jī)耳墊材質(zhì)舒適性指標(biāo)評(píng)價(jià)體系的建立，為舒適性提供了一個(gè)除傳統(tǒng)的主觀評(píng)價(jià)方法外的量化標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)耳墊材質(zhì)的研發(fā)與改進(jìn)提供了更加明確的改進(jìn)方向。耳機(jī)開發(fā)人員拿到一款材質(zhì)，該材質(zhì)是否適合作為頭戴式耳機(jī)耳墊材質(zhì)，可以通過(guò)文中的方法得到一個(gè)量化的得分，若得分高，則該材質(zhì)適合作為頭戴式耳機(jī)耳墊材質(zhì)。如果想對(duì)某款耳墊材質(zhì)舒適性進(jìn)行提高改進(jìn)，通過(guò)該方法可以知道哪種指標(biāo)的提高可以很大程度地提高舒適性。文中旨在提供一種更加科學(xué)有效的評(píng)價(jià)方法，為頭戴式耳機(jī)佩戴舒適性設(shè)計(jì)輔助系統(tǒng)的建設(shè)提供耳墊材質(zhì)方面的參考。

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責(zé)任編輯：馬夢(mèng)遙

Evaluation Index System of the Comfortability of Headphone Earpad Material

TIAN Jing-xian, TAN Zheng-yu, WANG Hai-ning, ZHANG Rui-fo

(Hunan University, Changsha 410006, China)

Based on the research on the comfort of clothing materials, to establish an index evaluation system for the comfort of the ear cushions of headphones. Through the desktop research method, the relevant literature of clothing materials was analyzed, and the various properties of clothing material comfort were extracted. According to the various properties of clothing materials, the relevant indexes of each performance were analyzed. Through the analytic hierarchy process, a hierarchical structure model of the comfort of the headphone ear pads based on the basic properties of the material is constructed, and the two indicators are compared and assigned, and the indicator weights are analyzed to obtain the weight of each indicator. Secondly, through the desktop research method, the ear pad materials are classified, and the optimal measurement method of performance indicators is summarized. Standardize the measurement data of the ear pads. Through the Min-max standardization method, the standardized values of all the measured values of all ear pad materials are obtained. The weight of each index is multiplied by the standardized value of each material and then the sum is obtained. The comfort score of each material. Finally, the validity of the evaluation index system of ear pad material comfort is analyzed. By constructing the evaluation system for the comfort index of the ear cushion material of the headphone, 8 ear cushion material comfort indexes are determined, the weight of each index is obtained, and the measurement method of each index and the classification of the ear cushion material are systematically summarized. Finally, the data is normalized by the Min-max standardization method, and the comfort score of the ear pad material is obtained by weighting, and the evaluation system is verified to verify the validity of the results. This index system can provide a reference standard for material selection for the overall comfort of the headset, and find specific index directions for the development and improvement of new materials for ear pads, and finally assist the construction of the headset wearing comfort design assistance system.

headphone; earpad material; comfort evaluation; analytic hierarchy process(AHP); Min-max standardization

TB472

A

1001-3563(2022)10-0129-07

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.10.015

2021-12-19

田婧嫻（1996—），女，碩士生，主攻設(shè)計(jì)學(xué)。

譚征宇（1979—），女，博士，副教授，主要研究方向?yàn)樵O(shè)計(jì)學(xué)。