LUDWIG-MAXIMILIANS-UNIVERSITÄT MÜNCHEN Department “Institut für Informatik” Lehr- und Forschungseinheit Medieninformatik Prof. Dr. Heinrich Hußmann
Wahrnehmung abstrakter vibrotaktiler Reizmuster durch Gehörlose und Hörende
Abschlussarbeit: Referent: Betreuer: Verantw. Hochschullehrer: Datum:
Projektarbeit Kadri Januzaj Dipl. Medieninf. Hendrik Richter Prof. Dr. Andreas Butz 16.03.2010
inführung
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Wahrnehmung abstrakter vibrotaktiler Reizmuster durch Gehörlose und Hörende
2
olfaktorisch
gustatorisch
Cross-modale Vermittlung der Informationen
haptisch
•
Information
auditiv
Multimodale Vermittlung der Informationen
visuell
•
Sensory Substitution Gehirn
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Wahrnehmung abstrakter vibrotaktiler Reizmuster durch Gehörlose und Hörende
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olfaktorisch
gustatorisch
Sensory Substitution • vibrotaktiler Mp3 - Player
haptisch
•
Information
auditiv
Vermittlung abstrakter Informationen über den taktilen Sinneskanal
visuell
•
Gehirn
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Wahrnehmung abstrakter vibrotaktiler Reizmuster durch Gehörlose und Hörende
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Forschungsfragen 1. Welche Konzepte für haptische Interfaces für Hörgeschädigten gibt es und welche lassen sich in den Bereich der Nicht-Hörgeschädigten Nutzer übertragen? 2. Nutzen Hörgeschädigte den Tastsinn anders als Hörende? (Frage nach Übertragbarkeit)
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Wahrnehmung abstrakter vibrotaktiler Reizmuster durch Gehörlose und Hörende
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elated Work
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Wahrnehmung abstrakter vibrotaktiler Reizmuster durch Gehörlose und Hörende
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[1] Optacon
Optacon: taktile Vermittlung von visuellen Informationen
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Vibrotaktile Vermittlung abstrakter Informationen: ¾ Tactons
¾
¾
Taktile Icons (Tactons) sind strukturierte abstrakte Informationen, die zur nonverbalen Kommunikation verwendet werden können.
¾
zwei Dimensional ( Zeit und Raum)
Tactors Vibrotaktile Vermittlungseinheiten
[2] Tactor
¾
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Emoti-Chair ¾
vibrotaktile Vermittlung musikalischer Rhythmen
[3] Modell der Ohschnecke
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Wahrnehmung abstrakter vibrotaktiler Reizmuster durch Gehörlose und Hörende
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Emoti-Chair ¾
Prototyp
[4] Designing the Model Human Cochlea
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esign - Prototyp
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Konzept: • Kochleamodel + Pinarray
B1
• Lautsprecher: zwei Frequenzen • Low & High
S5
• Haarlose Haut S4
S3
S2
• Raumschwelle • Mobil
S1
B2 16.03.2010
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Aktuatoren: • Handy-Vibrationsmotoren • Hohe Frequenzen
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Aktuatoren: • USB-Game-Controller • Tiefe Frequenzen
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Prototyp:
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Vibrationsmuster: • Monofon, • konstante Zeit (400 ms) • Pause 100 ms 0 1 0 0
0 2 0 0
0 3 0 0
0 4 0 0
0 5 0 0
0 6 0 0
0 7 0 0
0 8 0 0
Zeit in ms 0 9 0 0
1 0 0 0
1 1 0 0
1 2 0 0
1 3 0 0
1 4 0 0
1 5 0 0
1 6 0 0
1 7 0 0
1 8 0 0
1 9 0 0
2 0 0 0
2 1 0 0
2 2 0 0
2 3 0 0
2 4 0 0
2 5 0 0
2 6 0 0
2 7 0 0
2 8 0 0
2 9 0 0
B1 B2 S1 S2 S3 S4 S5 16.03.2010
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Vibrationsmuster: • Monofon, • Unterschiedliche Reizdauer • Pause 100 ms 0 1 0 0
0 2 0 0
0 3 0 0
0 4 0 0
0 5 0 0
0 6 0 0
0 7 0 0
0 8 0 0
0 9 0 0
1 0 0 0
Zeit in ms 1 1 0 0
1 2 0 0
1 3 0 0
1 4 0 0
1 5 0 0
1 6 0 0
1 7 0 0
1 8 0 0
1 9 0 0
2 0 0 0
2 1 0 0
2 2 0 0
2 3 0 0
2 4 0 0
2 5 0 0
2 6 0 0
2 7 0 0
2 8 0 0
2 9 0 0
B1 B2 S1 S2 S3 S4 S5 16.03.2010
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Vibrationsmuster: • Polyfon Zeit in ms 0 1 0 0
0 2 0 0
0 3 0 0
0 4 0 0
0 5 0 0
0 6 0 0
0 7 0 0
0 8 0 0
0 9 0 0
1 0 0 0
1 1 0 0
1 2 0 0
1 3 0 0
1 4 0 0
1 5 0 0
1 6 0 0
1 7 0 0
1 8 0 0
1 9 0 0
2 0 0 0
2 1 0 0
2 2 0 0
2 3 0 0
2 4 0 0
2 5 0 0
2 6 0 0
2 7 0 0
2 8 0 0
2 9 0 0
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allstudie und Ergebnisse
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Studie mit Gehörlosen und Hörenden (Verlauf): ¾ ¾ ¾
Laborbedingungen Ausschaltung des visuellen und auditiven Kanals Verlauf: dreiteilig: ¾ kl. Interview (Geschlecht, Alter, Erfahrung mit vibrotaktilen Geräten,…) ¾ Überprüfen von 12 Vibrationspaaren auf Ähnlichkeit ¾ Befragungen zum Prototyp und zu den Vibrationsmustern
¾
Ausblick ¾ Meinungen und Anregungen von Probanden über den Prototyp
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Studienteilnehmer: Teilnehmer
Anzahl
Unter 15
Ab 15
Weiblich
Männlich
Gehörlos:
20
7
13
8
12
Hörend:
16
5
11
6
10
Gesamt:
36
12
24
14
22
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Qualitative Ergebnisse - Studienteil 1:
[5] Vibrationswecker
• Bei allen Teilnehmern: Kaum Erfahrung mit vibrotaktilen Ausgabegeräten • Handy, Spielkonsole, Wecker (bei Gehörlosen)
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Quantitative Ergebnisse aus dem Studienteil 2 (u. 15): 100,00%
Teilnehmerquote ‐ richtig
90,00% 80,00% 70,00% 60,00% Gehörlos u. 15
50,00%
Hörend u. 15 40,00% Chi² = 0,170 Carmers V = 0,112
30,00% 20,00% 10,00% 0,00% monofon t=const.
monofon t≠const
polyfon
Gesamt
Mustergruppen 16.03.2010
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Quantitative Ergebnisse aus dem Studienteil 2 (ab 15): 100,00% 90,00%
Teilnehmerquote ‐ richtig
80,00% 70,00% 60,00% Gehörlos a. 15
50,00%
Hörend a. 15 40,00% 30,00%
Chi² = 0,099 Carmers V = 0,089
20,00% 10,00% 0,00% monofon t=const.
monofon t≠const
polyfon
Gesamt
Mustergruppen 16.03.2010
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Quantitative Ergebnisse aus dem Studienteil 2 (ab 15): 100,00% 90,00%
Teilnehmerquote ‐ richtig
80,00% 70,00% 60,00% gehörlos u15 gehörlos ab 15
50,00%
hoer u15 40,00%
hoer o15
30,00% 20,00% 10,00% 0,00% Mustergruppe1
Mustergruppe2
Mustergruppe3
Gesamtergebnis
Mustergruppen 16.03.2010
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Qualitative Ergebnisse aus dem Studienteil 3: Wie empfanden Sie die Vibrationen auf der Haut? 63,89%
33,33%
0,00% sehr unangenehm
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2,78%
0,00%
leicht störend
neutral
angenehm
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sehr angenehm
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Studie - Zusammenfassung: • Positives Feedback bzgl. Prototyp und Vibrationen. • Vibrotaktiles Empfinden scheint erlernbar zu sein (Kinder/Erwachsene) • Beobachtung: Gehörlose und Hörende nutzen ihren Tastsinn gleich. • Übertragung von Konzepten aus haptischen Interfaces für Gehörlose in Mensch-Maschine-Interaktion
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uture Work
Medicine
Music Psychology
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Vibrotakiler Mp-3 Player
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¾
Medizinische Überwachungsdisplays ¾ ¾ ¾
¾
Chirurgie Blutdrucküberwachung etc.
Psychologie ¾ ¾ ¾
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Trauma-Verarbeitung - Musiktherapie Selbstüberwachung bei Traumatisierten etc.
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usammenfassung
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Konzepte bei Gehörlosen: • • •
Pinarray Tactons Das Modell der menschlichen Ohrschnecke
Prototyp: •
Mischform von Konzepten
Studie: • • •
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Interviews zur Ermittlung von Erfahrungen mit vibrotaktilen Ausgabegeräten Überprüfung des Tastsinns bei Gehörlosen und Hörenden um die vorhandenen Konzepte weiter zu entwickeln Wahrnehmung und Benutzung von vibrotaktilen Reizmustern
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isskusion
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iteraturliste
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1. URL: http://www.anderssehen.at/hilfen/optacon.shtml, Stand: 06.03.2010. 2. Tactors, URL: http://www.tactors.com/Products.aspx?categoryId=c01, Stand: 06.03.2010. 3. URL: http://www.neuroreille.com/promenade/english/ear/inear/bekesy.jpg, Stand: 07.03.2010 4. M. Karem, F.A. Russo, D.I. Fels, „Designing the Model Human Cochlea: An Ambient Crossmodal Audio-Tactile Display“, IEEE Transactions on Haptics, 2009, S. 160-169. 5. URL: http://andressen.mallux.net/andressen-p146h154s82-Shake-Awake-Vibratio.html, Stand: 15.03.2010
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