تحديد الطريق الصوتي

التوجيه الصوتي هو ممارسة استخدام النظام السمعي لتوجيه الذات والتنقل في الفضاء المادي. يتم استخدامه بشكل شائع من قبل ضعاف البصر ، مما يسمح لهم بالحفاظ على حركتهم دون الاعتماد على الإشارات المرئية من بيئتهم.

توطين المصدر الصوتي
توطين المصدر الصوتي هو مهمة تحديد موقع مصدر الصوت بالنظر إلى قياسات مجال الصوت. يمكن وصف مجال الصوت باستخدام كميات فيزيائية مثل ضغط الصوت وسرعة الجسيمات. من خلال قياس هذه الخصائص ، من الممكن (بشكل غير مباشر) الحصول على اتجاه المصدر.

الموقع الصوتي هو استخدام الصوت لتحديد مسافة واتجاه مصدره أو عاكسه. يمكن إجراء الموقع بشكل نشط أو سلبي ، ويمكن أن يحدث في الغازات (مثل الغلاف الجوي) والسوائل (مثل الماء) والمواد الصلبة (مثل الأرض). يتضمن الموقع الصوتي النشط إنشاء صوت من أجل إنتاج صدى ، يتم تحليله بعد ذلك لتحديد موقع الكائن المعني. يتضمن الموقع الصوتي السلبي اكتشاف الصوت أو الاهتزاز الناتج عن الكائن الذي يتم اكتشافه ، والذي يتم تحليله بعد ذلك لتحديد موقع الكائن المعني. تُعرف كلتا الطريقتين ، عند استخدامها في الماء ، باسم السونار. يستخدم كل من السونار السلبي والسونار النشط على نطاق واسع.

المرايا والأطباق الصوتية ، عند استخدام الميكروفونات ، هي وسيلة لتحديد المواقع الصوتية السلبية ، ولكن عند استخدام مكبرات الصوت هي وسيلة لتحديد الموقع النشط. عادة ، يتم استخدام أكثر من جهاز ، ثم يتم تثليث الموقع بين الأجهزة المتعددة.

كأداة للدفاع الجوي العسكري ، تم استخدام الموقع الصوتي السلبي من منتصف الحرب العالمية الأولى إلى السنوات الأولى من الحرب العالمية الثانية لاكتشاف طائرات العدو عن طريق التقاط ضوضاء محركاتها. لقد أصبح قديمًا قبل وأثناء الحرب العالمية الثانية من خلال إدخال الرادار ، والذي كان أكثر فاعلية (ولكن يمكن اعتراضه). تتمتع التقنيات الصوتية بميزة أنها يمكن أن “ترى” حول الزوايا وفوق التلال ، بسبب حيود الصوت.

تقليديًا ، يُقاس ضغط الصوت باستخدام الميكروفونات. تحتوي الميكروفونات على نمط قطبي يصف حساسيتها كدالة لاتجاه الصوت الساقط. تحتوي العديد من الميكروفونات على نمط قطبي متعدد الاتجاهات مما يعني أن حساسيتها مستقلة عن اتجاه الصوت الساقط. توجد الميكروفونات ذات الأنماط القطبية الأخرى والتي تكون أكثر حساسية في اتجاه معين. ومع ذلك ، لا يزال هذا غير حل لمشكلة توطين الصوت حيث يحاول المرء تحديد الاتجاه الدقيق أو نقطة الأصل. إلى جانب النظر في الميكروفونات التي تقيس ضغط الصوت ، من الممكن أيضًا استخدام مسبار سرعة الجسيمات لقياس سرعة الجسيمات الصوتية مباشرةً. سرعة الجسيمات هي كمية أخرى مرتبطة بالموجات الصوتية ولكن على عكس ضغط الصوت ،سرعة الجسيم متجه. عن طريق قياس سرعة الجسيمات يحصل المرء على اتجاه المصدر مباشرة. من الممكن أيضًا استخدام طرق أخرى أكثر تعقيدًا باستخدام أجهزة استشعار متعددة. تستخدم العديد من هذه الطرق تقنية الفارق الزمني للوصول (TDOA).

وصف البعض توطين المصدر الصوتي بأنه “مشكلة عكسية” حيث يتم ترجمة مجال الصوت المقاس إلى موضع مصدر الصوت.

تحديد الطريق
يشمل البحث عن الطريق جميع الطرق التي يوجه بها الناس (والحيوانات) أنفسهم في الفضاء المادي ويتنقلون من مكان إلى آخر. تاريخيًا ، يشير مصطلح البحث عن الطريق إلى الأساليب التي يستخدمها المسافرون عبر البر والبحر للعثور على طرق غير محددة نسبيًا وغالبًا ما تكون خاطئة. وتشمل هذه على سبيل المثال لا الحصر الحساب الميت ، والخريطة والبوصلة ، والمواقع الفلكية ، ومؤخراً ، تحديد المواقع العالمية.

يمكن أن يشير نظام البحث عن الطرق أيضًا إلى طريقة الملاحة التقليدية التي تستخدمها الشعوب الأصلية في بولينيزيا. أتقن البولينيزيون القدامى وسكان جزر المحيط الهادئ طرق البحث عن الطريق لاستكشاف جزر المحيط الهادئ واستقرارها ، ويستخدم العديد منهم أجهزة مثل مخطط جزر مارشال. بهذه المهارات ، تمكن البعض منهم من الإبحار في المحيط وكذلك يمكنهم التنقل في أراضيهم. على الرغم من مخاطر البقاء في البحر لفترة طويلة ، كان البحث عن الطريق طريقة حياة. اليوم ، تحاول جمعية الرحلة البولينيزية تجربة الطرق البولينيزية التقليدية للملاحة. في أكتوبر 2014 ، وصل طاقم Hokuleʻa إلى جزيرة أخرى في تونغا.

في الآونة الأخيرة ، تم استخدام طريقة تحديد الطريق في سياق العمارة للإشارة إلى تجربة المستخدم في التوجيه واختيار المسار داخل البيئة المبنية. استخدم Kevin A. Lynch المصطلح (في الأصل “طريق البحث”) لكتابه The Image of the City عام 1960 ، حيث عرّف طريقة البحث على أنها “استخدام وتنظيم متسق لإشارات حسية محددة من البيئة الخارجية.”

في عام 1984 ، نشر عالم النفس البيئي روميدي باسيني “Wayfinding in Architecture” كامل الطول ووسّع المفهوم ليشمل استخدام اللافتات وغيرها من الاتصالات الرسومية ، والقرائن المرئية في البيئة المبنية ، والتواصل المسموع ، والعناصر اللمسية ، بما في ذلك أحكام الاحتياجات الخاصة المستخدمين.

تم توسيع مفهوم الطريق في كتاب آخر لمصمم الجرافيك الكندي الشهير بول آرثر وروميدي باسيني ، الذي نُشر في عام 1992 ، “Wayfinding: People ، Signs and Architecture”. يُعد الكتاب بمثابة إنجيل حقيقي لتحديد الطريق للأوصاف والرسوم التوضيحية والقوائم ، وكلها تم وضعها في سياق عملي لكيفية استخدام الناس لكل من العلامات وإشارات التوجيه الأخرى لإيجاد طريقهم في البيئات المعقدة. هناك ببليوغرافيا واسعة النطاق ، بما في ذلك معلومات عن الخروج من المعلومات ومدى فعاليتها أثناء حالات الطوارئ مثل الحرائق في الأماكن العامة.

يشير Wayfinding أيضًا إلى مجموعة العناصر المعمارية أو التصميمية التي تساعد في التوجيه. اليوم ، يتم استخدام مصطلح عرض الطرق ، الذي صاغه المصمم الدنماركي Per Mollerup ، لتغطية فعل المساعدة في العثور على الطريق. يصف الفرق بين طرق الإبحار وإيجاد الطريق ، ويصنف استراتيجيات الإرشاد التسعة التي نستخدمها جميعًا عند التنقل في مناطق غير معروفة. ومع ذلك ، هناك بعض الجدل حول أهمية استخدام مصطلح عرض الطرق ، يجادل البعض بأنه يضيف الارتباك فقط إلى نظام أسيء فهمه بالفعل.

في عام 2010 ، نشرت جمعية المستشفيات الأمريكية “Wayfinding for Health Care: Best Practices for Today’s المرافق” بقلم Randy R. Cooper. يأخذ الكتاب نظرة شاملة على Wayfinding خصيصًا لمن يبحثون عن رعاية طبية.

بينما ينطبق أسلوب البحث على الممارسات متعددة التخصصات بما في ذلك الهندسة المعمارية والفن والتصميم وتصميم اللافتات وعلم النفس والدراسات البيئية ، أحد أحدث التعريفات من قبل Paul Symonds et al. يعرّف الإرشاد على أنه “العملية المعرفية والاجتماعية والجسدية وتجربة تحديد موقع أو تتبع أو اكتشاف طريق عبر وإلى مساحة معينة”. إن Wayfinding هو نشاط متجسد واجتماعي ثقافي بالإضافة إلى كونه عملية معرفية في هذا البحث عن الطريق يحدث بشكل شبه حصري في البيئات الاجتماعية مع الأشخاص الآخرين وحولهم وماضيهم ويتأثرون بأصحاب المصلحة الذين يديرون ويتحكمون في الطرق التي نحاول من خلالها إيجاد طريقنا. غالبًا ما يكون المسار طريقًا قد نسلكه من أجل المتعة ، مثل رؤية طريق سريع خلاب ،أو تحديًا ماديًا مثل محاولة إيجاد الطريق عبر سلسلة من الكهوف التي تظهر تحيزاتنا السلوكية. يعد توجيه الطريق ممارسة معقدة غالبًا ما تتضمن العديد من التقنيات مثل سؤال الناس (سؤال الناس عن الاتجاهات) واتباع الحشود ، وبالتالي فهي ممارسة تجمع بين العمليات النفسية والاجتماعية والثقافية.

بالإضافة إلى البيئة المبنية ، تم مؤخرًا تطبيق مفهوم البحث عن المسار على مفهوم التطوير الوظيفي ومحاولة الفرد لخلق معنى في سياق الهوية المهنية. تمت معالجة هذا الأمر في أواخر أغسطس ، 2017 في بودكاست NPR You 2.0: كيف يمكن لوادي السيليكون مساعدتك على التخلص من المشاكل. يتشابه مفهوم تحديد الطريق أيضًا مع بنية المعلومات ، حيث يستخدم كلاهما سلوك البحث عن المعلومات في بيئات المعلومات.

طريقة البحث عن الطريق الصوتية
يتضمن البحث عن المسار الصوتي استخدام مجموعة متنوعة من الإشارات السمعية لإنشاء خريطة ذهنية للبيئة المحيطة. يمكن أن يشمل ذلك عددًا من التقنيات: التنقل بواسطة أصوات من البيئة الطبيعية ، مثل إشارات عبور المشاة ؛ تحديد الموقع بالصدى ، أو إنشاء موجات صوتية (عن طريق النقر على عصا أو عمل ضوضاء نقر) لتحديد موقع وحجم الكائنات المحيطة ؛ وحفظ الأصوات الفريدة في مساحة معينة للتعرف عليها مرة أخرى لاحقًا. بالنسبة للمكفوفين ، تصبح هذه الإشارات السمعية البديل الأساسي للمعلومات المرئية حول اتجاه ومسافة الأشخاص والأشياء في بيئتهم. ومع ذلك ، هناك عدد من العوائق الشائعة لتقنيات تحديد الطريق الصوتية: يمكن أن تتحدى البيئات الخارجية الصاخبة قدرة الفرد على تحديد الأصوات المفيدة ،أثناء التواجد في الداخل ، قد لا توفر الهندسة المعمارية استجابة صوتية مفيدة للتوجيه والوجهة.

من بين أكثر البيئات صعوبة بالنسبة للأفراد الذين يعتمدون على نظام التوجيه الصوتي ، الأماكن المزدحمة مثل المتاجر الكبرى ومحطات النقل وردهات الفنادق أو المساحات المفتوحة مثل مواقف السيارات والحدائق ، حيث لا توجد إشارات صوتية مميزة. هذا يعني أنه من الناحية العملية ، يجب أن يعتمد الأفراد الذين يتنقلون بشكل أساسي عن طريق تحديد الطريق الصوتي على عدد من الحواس الأخرى – بما في ذلك اللمس والرائحة والبصر المتبقي – لتكملة الإشارات السمعية. يمكن استخدام هذه الطرق المختلفة جنبًا إلى جنب. على سبيل المثال ، غالبًا ما يستخدم الأشخاص المعاقون بصريًا العصا البيضاء ، ليس فقط لتحديد العوائق أمامهم جسديًا ، ولكن أيضًا للتعرف صوتيًا على ماهية تلك العوائق. من خلال النقر على العصا ، يقومون أيضًا بإنشاء موجات صوتية تساعدهم على قياس موقع وحجم الكائنات القريبة.

أهمية في العمارة
في الآونة الأخيرة ، بدأ المهندسون المعماريون وخبراء الصوت في معالجة المشكلات التي يواجهها الأشخاص الذين يعتمدون بشكل أساسي على التوجيه الصوتي للتنقل في المساحات الحضرية. يأتي العمل الأساسي المتعلق بالآثار المعمارية لإيجاد الطريق الصوتي من التعاون بين كريستوفر داوني ، المهندس المعماري الذي أصيب بالعمى في عام 2008 وعمل منذ ذلك الحين على تحسين التصميم المعماري للمعاقين بصريًا ، وجوشوا كوشنر ، الذي يقود ممارسة الاستشارات الصوتية للهندسة شركة تصميم Arup في سان فرانسيسكو. يركز عملهم على كيفية تخطيط مرافق جديدة لتشمل أنظمة معقولة لعلامات الصوت والمساحات المعمارية التي توفر التوجيه من خلال الإشارات الصوتية.

في 20 سبتمبر 2011 ، نظم فرع سان فرانسيسكو من المعهد الأمريكي للمهندسين المعماريين مناقشة صوتية وجولة سيرًا على الأقدام ، بقيادة كريس داوني وجوشوا كوشنر. كان الغرض من الجولة هو تسليط الضوء على الطرق التي يربط بها الأشخاص ضعاف البصر الأصوات بمباني ومواقع معينة ، وإنشاء “علامات صوتية” تساعدهم في العثور على طريقهم في الشارع أو في الداخل ، ومناقشة تنفيذ المزيد من علامات الصوت الفريدة في التصميم الحضري المشاريع.