“声学参数法”研究及其在产品形态创新设计中的应用

In today’s increasingly competitive marketplace, the design of products is a key stage to gain market opportunities and differential advantages. It’s necessary for designers to translate the users’ “intangible” psychological needs into concrete product parameters and design specifications in order to enhance their satisfaction. This study proposes an innovative measurement technique called Auditory Parameter Method, which considers a set of acoustic stimuli as universal assessment scale to address the characterization of user emotions and issues concerning their measurement. It is a systematic theory and methodology for product shape design, relying on the integration of advanced technologies in Cognitive Science, Engineering, and Statistics. The approach is presented in three main steps: 1) to explore the acoustic stimuli as a means to elicit user affective response; 2) to define the principle of the Auditory Parameter Method, and to compare our proposed protocol with the conventional technique to verify its effectiveness; 3) to demonstrate the methodological framework by an application case conducted on product shape design using Auditory Parameter Method. The quantitative cognition information facilitates the design communication and cooperation. Moreover, the semantic mapping and regression model between design elements and user evaluations have significant implications for product designers and managers in the formulation of design strategies.

在竞争日益激烈的商业环境中，有效的工业设计已成为企业成功的关键要素。如何掌握和理解用户心理需求并有效地转化为具体的产品开发技术，成为需要迫切解决的问题。该课题基于认知科学、工程及统计等多学科理论和技术的设计优化，提出一种基于“声学评价尺度”的用户情绪定量新工具“声学参数法”，用以表征用户心理需求，为企业界提供了一个产品形态创新设计的系统理论和方法。该课题从评价尺度、原理验证和解释等方面展开研究：1）研究以“听觉刺激”作为用户情绪的评价尺度；2）基于听觉的特性和优势提出“声学参数法”的工作原理和用户实验任务，并与经典定量工具进行对比研究；3）应用“声学参数法”于产品的设计开发以解释该产品形态设计方法的原理。量化的用户认知信息，为设计沟通与协作提供了便利，经统计分析和数学建模所得的产品语义图谱及回归模型，为产品市场定位和设计策略制定提供了科学理性的指导，为设计师提供了有效的设计技术参数和规范。

在竞争日益激烈的商业环境中，有效的工业设计已成为企业成功的关键要素。如何掌握和理解用户心理需求并有效地转化为具体的产品开发技术，成为需要迫切解决的问题。.项目基于认知科学、工程及统计等多学科理论和技术的设计优化，提出了一种基于“声学评价尺度”的用户情绪定量新工具“声学参数法”，用以表征用户心理需求，为企业界提供了一个产品形态创新设计的系统理论和方法。.项目从评价尺度、原理验证、用户需求挖掘及应用等方面展开研究：1）研究了以“听觉刺激”作为用户情绪的评价尺度，建立了“听觉刺激—用户情绪--产品形态”之间的映射关系；2）基于听觉的特性和优势，提出了“声学参数法”的工作原理和用户实验任务，并与经典定量工具语义差异法进行对比研究，以检验新方法的有效性和可靠性；3）对产品设计属性定义、用户情绪量化和数据信息处理三大关键技术进行了集成，提出了基于用户情绪定量新工具“声学参数法”，融合可拓学基元原理和逻辑回归算法的产品智能化设计方法，并应用于产品创新设计。量化的用户认知信息，为设计沟通与协作提供了便利。基于数据挖掘逻辑回归算法探寻了设计属性与用户情绪之间的映射规律及方案预测，为产品市场定位和设计策略制定提供了科学理性的指导，为设计师提供了有效的设计技术参数和规范。.项目的核心研究成果如下：发表论文5篇，其中SCI检索2篇，感性工学、情感化设计领域国际顶尖学术期刊J-STAGE收录1篇，核心1篇，国际会议1篇；申请并授权发明专利1项；获得软件著作权1项。另，1篇SCI期刊论文在投稿中，2项发明专利在撰写中。在人才培养方面，项目在研期间，项目负责人由讲师晋升为副教授，培养了4名硕士研究生。项目的研究成果对于工业设计、产品创新、情感化设计、设计知识的获取等领域具有重要意义。