Die vorliegende Arbeit befasst sich damit, die Mensch-Maschine-Kommunikation im Automobil um emotionale Aspekte zu erweitern. Die Frage lautet dabei, ob Emotionen über kurze, elektronisch erstellte, nonverbale akustische Ausgaben gezielt vermittelt werden können. Es wird eine Methodik zur Erstellung solcher kurzen akustischen Ausgaben vorgestellt, die auf der Modifizierung von zwei Sinus-Schwingungen beruht, die in Analogie zur gesprochenen Sprache die Grundfrequenz und den ersten Formant darstellen. Die zu modifizierenden akustischen Parameter werden dazu aus der ProsodieForschung abgeleitet und auf nonverbale akustische Ausgaben im Automobil übertragen. Für diese Ubertragung werden zwei Verfahren entwickelt, um eine Erkennung der Emotionsexpressionen in der automotiven Mensch-Maschine-Schnittstelle zu gewährleisten, zum einen die Übertreibung signifikanter Parameter (Mickey Mousing) und zum anderen die Transponierung in einen höheren Frequenzbereich. Die so erstellten Signale werden in mehreren Probandenstudien evaluiert. Es zeigt sich, dass die Erkennung von Emotionsexpressionen über die Stimuli grundsätzlich funktioniert. Die Signallänge sollte dabei mindestens 0,3 s, besser 0,5 s, betragen. Die Parameter, die neben der Frequenzbandbreite und der tiefsten Frequenz als entscheidend angesehen werden können, sind die Taktung und der Gesamtsignalverlauf der Frequenz. So stützt zum Beispiel ein linear ansteigender Signalverlauf das Erkennen einer positiven Emotion. Für die Verwendung dieser Signale in einer konkreten Applikation im Fahrzeug wird zunächst ein semiotisches Modell entwickelt, um die Funktionen akustischer Ausgaben in automotiven Mensch-Maschine-Schnittstellen zu systematisieren. So können akustische Ausgaben als Zeichen sowie als deiktisches oder ästhetisches Element Verwendung finden. Für die Variante der Ausgaben als Zeichen werden exemplarisch drei Anwendungsfälle betrachtet, in denen die neuen akustischen Stimuli mit Emotionsexpression eingesetzt werden können. Zwei dieser drei Fälle werden anschließend in einer Nutzerstudie mit Signalen evaluiert, die in den ersten Studien als klar erkennbare Emotionsexpression identifiziert wurden. Hierbei kann festgestellt werden, dass die emotionalen Aussagen intuitiv mit inhaltlichen Aussagen verknüpft werden, allerdings für die zwei gewählten Anwendungsfälle unterschiedlich deutlich. So scheinen bei den gewählten Stimuli negative Aussagen besser verstanden zu werden als positive. Darüber hinaus wird in einer weiteren Studie nachgewiesen, dass die emotionalen Stimuli herkömmliche akustische Warnungen, insofern sie als solche erkannt werden, nicht verdecken und somit bestehende Warnhierarchien nicht beeinflussen würden. In einer abschließenden Diskussion wird aus der Tatsache, dass die Emotionsexpression über einfache kurze Sinusschwingungen grundsätzlich funktioniert, auf eine zweistufige Verarbeitung der akustischen Ausgabe beim Empfänger geschlossen. Diese analog zur Emotionsentstehung als high road und low road bezeichneten Verarbeitungswege werden zum Abschluss in einen Vorschlag für ein erweitertes Mensch-Maschine-Kommunikationsmodell integriert.
Mensch-Maschine-Kommunikation im Automobil. Untersuchungen zu nonverbalen akustischen Emotionsäußerungen in automotiven Mensch-Maschine-Schnittstellen
AutoUni-Schriftenreihe ; 6 ; 1-166
2009
166 Seiten, 48 Bilder, 25 Tabellen, Quellen
Theses
German
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