智慧手錶使用者介面之語音輸入與回饋設計｜國立臺灣科技大學博碩士論文系統

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研究生：	鄭世暉 Shih-Hui Cheng
論文名稱：	智慧手錶使用者介面之語音輸入與回饋設計 The Voice Input and Feedback Design of Smartwatch User Interface
指導教授：	陳建雄 Chien-Hsiung Chen
口試委員:	賴文祥 W.H Lai 柯志祥 Chih-Hsiang Ko
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	設計學院 - 設計系 Department of Design
論文出版年：	2023
畢業學年度：	111
語文別：	中文
論文頁數：	137
中文關鍵詞：	智慧手錶、語音輸入、語音回饋與圖像顯示、語音使用者介面
外文關鍵詞：	smart watch, voice input, voice image and feedback, voice user interface.
相關次數：	點閱：176 下載：2
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隨著科技的飛速發展，智慧手錶已經成為許多人生活中不可或缺的一部分，雖然在硬體技術上取得了重大突破，但其介面設計和互動行為的優化仍是一個挑戰。主要源於螢幕尺寸的限制和使用環境的不確定性，均可能對使用者造成體驗影響。為了改善這種狀況，本研究目的在於探討智慧手錶互動模式，即包含語音輸入和回饋模式。通過深入的比較與分析，找到一種更為適合於智慧手錶的使用者介面互動方案，不僅提高產品的實用價值，也能提升使用者操作體驗。
本研究透過對介面的使用性與使用者體驗調查進行兩階段的研究：（1）前導性實驗：初步先透過網路問卷針對智慧手錶的痛點進行資料分析，將收集來的資料整合成五項前導性任務，並以三款具代表性的智慧手錶進行任務，記錄受測者主觀滿意度與進行半結構式訪談，進而了解現有智慧手錶在介面功能上的差異因子；（2）驗證實驗：透過文獻探討與前導性實驗所得之結果，進行模擬驗證實驗，採用2（語音輸入）x 3（回饋模式）雙因子組間實驗設計方式進行，「語音輸入」採用兩個層級：（1）單一完整命令、（2）多重階段對話；而「回饋模式」分為三個層級：（1）語音回覆、（2）圖像顯示、（3）語音和圖像協同。
研究結果顯示：（1）語音輸入需簡化指令，即便對話也需控制對話數量。（2）「語音和圖像協同」模式可提高使用者理解和記憶。（3）語音輸入與回饋模式兩者配合任務內容進行不同的互動方法。（4）語音輸入與回饋模式必須考慮語音輸入的局限性和圖像顯示的識別度。（5）智慧手錶在訊息傳遞方面存在困難，語音輸入可提高操作便利性。

Advancements in technology have elevated smartwatches to become an integral facet of modern life. Despite strides in hardware technology, optimizing user interface design and interaction behaviors persist as challenges, primarily due to constraints of screen size and variability in usage environment. Both factors significantly influence user experience. This study aims to ameliorate these issues by focusing on the interaction mode of smartwatches, i.e., the voice input and feedback mode. Through comprehensive comparison and analysis, the goal is to identify a user interface interaction solution that better accommodates the distinctive characteristics of smartwatches, thereby enhancing the product's utility and user experience.
The research unfolds in two stages, grounded in interface usability and user experience surveys: (1) Preliminary experiment: This stage initiated with data collection via online questionnaires, targeting to unearth the key issues users face with smartwatches. The amassed data informed the construction of five pilot tasks, executed on three representative smartwatches. Participants' subjective satisfaction was measured, and semi-structured interviews were conducted to decode the differential impact of various interface functions across the selected smartwatches. (2) Validation experiment: Building upon the literature review and insights gleaned from the preliminary experiment, a simulation validation experiment was designed. A 2 (voice input) x 3 (feedback mode) two-factor between-subjects experimental design was employed. 'Voice Input' was bifurcated into: (1) Single complete command, (2) Multiple dialogue relationships; 'Feedback Mode' was trifurcated into: (1) Voice response, (2) Image display, (3) Voice and image coordination.
The findings of the study revealed that: (1) Voice inputs must simplify commands, even in conversation the number of dialogues needs to be controlled. (2) A voice and image collaboration mode can enhance user understanding and memory. (3) The combination of voice input and feedback mode should match different interaction methods based on task content. (4) The design of voice input and feedback mode must consider the limitations of voice input and the legibility of image display. (5) Smartwatches face difficulties in message delivery, and voice input can enhance operational convenience.

摘要.......................................................................... ii
Abstract .................................................................... iii
誌謝............................................................................ v
目錄.......................................................................... vi
圖目錄....................................................................... x
表目錄......................................................................... xii
第一章 緒 論...................................................................... 1
1 背景與動機 ............................................................. 1
2 研究目的 ................................................................... 1
3 研究架構 ..................................................................... 2
4 研究範圍與實驗原型限制 ................................................. 5
第二章 文獻探討................................................................. 7
1 智慧手錶 ........................................................... 7
1.1 智慧手錶產品簡介 ......................................... 7
1.2 穿戴裝置的資訊顯示 .............................................. 9
2 語音使用者介面 （Voice User Interface, VUI） ................ 10 
2.1 對話式設計 ......................................................... 11 
2.2 確認模式 ............................................................... 11 
2.3 控制模式和對話模式 ................................................ 12
2.4 語音使用者介面的障礙 .................................................. 13
3 介面設計與互動設計原則 ............................................ 13
3.1七個設計行動階段 ................................................ 14
3.2 介面操作的過失 ........................................................ 16
4 合作原則 .................................................................... 17
5 語言中情感表達於人機互動 ............................................... 18
6 多模態的互動行為 ................................................. 19
第三章 研究方法................................................................ 22
1 次級資料 ................................................................... 22
2 原始資料 ...................................................................... 23
2.1 觀察法 ................................................................. 23
1.2 放聲思考法 .............................................................. 23
1.3 訪談 ............................................................... 23
2 實驗流程與架構 .............................................................. 24
第四章 前導性實驗.............................................................. 27
1 前期調查-網路問卷調查.......................................... 28
2 前期調查統整 .............................................................. 31
3前導性實驗規劃 ............................................................... 32
3.1 研究方法與前導性實驗設計 ................................................. 32
3.2 受測者 ................................................................ 32
3.3 實驗樣本 ............................................................... 32
3.4 實驗任務 ................................................................. 33
4量化方法 ..................................................................... 34
4.1 實驗方法 .............................................................. 34
4.2 使用者任務操作主觀滿意度 ................................................ 34
5 量化數據分析 ............................................................ 35
5.1 任務1：喚醒待機中的智慧手錶以語音設定鬧鐘上午九點十分 .......... 37
5.2 任務2：利用語音指令開啟運動項目跑步並在一分鐘後停止紀錄 ...... 39
5.3 任務3：利用語音輸入修改原有鬧鐘上午九點十分改改至十點 .......... 39
5.4 任務4：利用語音搜索南港區今天天氣與未來一周天氣。 .................. 42
5.5 任務5：利用語音輸入傳送訊息給爸爸晚點回家 .................................. 42
5.6 系統使用性尺度量表（SUS） ............................. 43
6 質化研究 ............................................................... 44
6.1 訪談大綱規劃 .............................................................. 44
6.2 訪談內容分析 ....................................................... 45
7 前導性實驗綜合結論 .............................................. 47
第五章 實驗驗證.................................................................... 49
1 驗證實驗變項 .............................................................. 49
1.1 控制變項 ................................................................. 49
1.2 自變項 ................................................................... 51
1.3 依變項 .............................................................. 53
2 驗證實驗原型製作 ................................................... 53
3 驗證實驗樣本 ............................................................ 55
4 驗證實驗問卷說明 ................................................... 60
5 驗證實驗流程與步驟 .................................................. 62
6 驗證實驗對象 ........................................................... 63
7 實驗結果與分析 ............................................................ 67
7.1 任務主觀滿意度分析 ............................................ 67
7.2 系統使用性尺度量表（SUS）結果與分析 ............................ 84
7.3 工作負荷評量表（NASA-TLX） ..................................... 88
第六章 研究結論與建議................................................... 101
1 研究成果 .................................................................. 101
1.1 驗證實驗之任務操作績效結果整理 ..................................... 101
2 驗證實驗結果整理 ............................................... 102
2.1 驗證實驗之使用者主觀滿意度結果整理 .............................. 102
2.2 驗證實驗表SUS與NASA-TLX量表整理 ........................................... 104
3 結論與設計建議 ............................................................. 106
4 後續研究發展 ............................................................ 107
參考文獻....................................................................... 109
附錄一、前導性實驗問卷...................................................... 115
附錄二、驗證實驗問卷............................................................. 119
                                

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全文公開日期 2025/07/26 (校外網路)
全文公開日期 2025/07/26 (國家圖書館：臺灣博碩士論文系統)

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