基于聲漫步的天津水上公園聲景觀評價研究

張秦英

胡 楊

李丹丹

在城市的各種環(huán)境問題中，聲音問題越來越受到重視。自20世紀(jì)中葉聲景觀概念提出后[1]，對聲音的描述和評價方法逐漸發(fā)生了變化，由噪聲控制擴(kuò)展到聲音環(huán)境的綜合評估與改善。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO 12913-1-2014)將聲景觀定義為：特定場景下，個人或群體所感知、體驗及(或)理解的聲環(huán)境(Soundscape: acoustic environment as perceived or experienced and/or understood by a person or people, in context)[2]。人們的聲音偏好不僅取決于聲壓級的高低，聲音類型、景觀特征、個人特點以及其他因素均會對其產(chǎn)生影響[3]。就城市空間而言，與傳統(tǒng)噪聲控制工程相比，聲環(huán)境更具創(chuàng)造性，可以通過規(guī)劃設(shè)計來改善和營造聲景觀[4]。以城市景觀規(guī)劃設(shè)計為目的的聲景觀評價，其核心應(yīng)該是評價聲音與場所特征的協(xié)調(diào)性[5]。

為了更好地理解聲景觀的內(nèi)涵，相關(guān)研究已從多學(xué)科、多角度展開[6]。視聽交互對聲景觀感知的影響[7-8]、聲音的類型和強度等特征，以及與特定時間、空間景觀環(huán)境要素的關(guān)系等問題是研究者關(guān)注的焦點[9-12]。由于感知與評價聲音的使用者背景不同、需求不同，其認(rèn)知與偏好存在較大差異，因此更提升了該領(lǐng)域研究的復(fù)雜性，需要結(jié)合地域及人文特征開展更多基礎(chǔ)性研究，不斷豐富研究結(jié)論。

本文以天津市水上公園為研究對象，采用聲漫步的方法，通過量化聲音和景觀環(huán)境要素特征，利用相關(guān)分析探索環(huán)境聲音構(gòu)成、景觀特征及使用者感知的交互關(guān)系，為提升公園聲環(huán)境質(zhì)量、優(yōu)化聲景觀設(shè)計提供依據(jù)。

1 研究地點及方法

1.1 測試點特征

本次聲漫步實驗在天津市水上公園進(jìn)行，根據(jù)不同功能和空間布局，選定4個測試點(圖1)，各測試點的位置特征如下。

圖1 水上公園4個測點的位置(李丹丹繪)

圖2 水上公園測試點一全景

圖3 水上公園測試點二全景

圖4 水上公園測試點三全景

圖5 水上公園測試點四全景

測試點一位于水上公園東門與東一門之間，為半圓形的休憩場地，西側(cè)是公園的東湖，東側(cè)為水上公園東路，交通聲使測試點一擁有獨特的聲環(huán)境，便于與其他測試點對比分析。測試點二是水上公園東門入口的第一個廣場，該廣場兩面臨湖，空間開闊，大面積的硬質(zhì)鋪裝可為人提供活動空間，樹下搭配座椅，使活動與休閑功能得到滿足，故該區(qū)域活動類型最豐富。測試點三位于春島，龍?zhí)稌嬙簴|面，該區(qū)域以自然種植為主，植物配置層次更加豐富，空間更加曲折，氛圍更加幽靜。測試點四位于添趣廊西側(cè)，是一個叢林中的廣場，該廣場是輪滑愛好者活動的主要場地，偶爾還會舉辦一些競技活動(圖2～5)。

1.2 聲漫步

聲漫步(Soundwalks)是由R. Murray Schafer于20世紀(jì)60年代末70年代初設(shè)計的一種實踐性研究方法[13]，是鼓勵參與者仔細(xì)聆聽環(huán)境聲音，作出感官判斷，用于識別不同地點聲景觀和聲景觀要素組成的實驗方法。

本次聲漫步由30個天津大學(xué)在校學(xué)生參加，包括風(fēng)景園林、環(huán)境設(shè)計及非相關(guān)專業(yè)，其中男生6人，女生24人，均聽力正常，年齡18～27歲。每次實驗選擇在晴朗、空氣質(zhì)量優(yōu)、風(fēng)速5m/s以下、溫度24～31℃的天氣下進(jìn)行，3天為一個周期，共2個周期。分別于早上(8：00—10：00)、中午(11：00—13：00)和晚上(16：00—18：00)3個時間段進(jìn)行測試。聲漫步期間，要求被試者列出聽到的聲音類型及相應(yīng)的感知和偏好，每種類型聲音響度的感知分為5個標(biāo)準(zhǔn)(-2非常安靜，-1安靜，0正常，1吵鬧，2非常吵鬧)，并對每個測試點的聽覺、視覺及整體舒適度作出評價。在聲漫步進(jìn)行的過程中對現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行錄音，用于進(jìn)一步的聲音解析。評價聲音要素的3項指標(biāo)如下[11]。

1)聲音響度(perceived loudness of individual sound，PLS)，指在聲漫步過程中，被試者聽到的每種類型聲音的響度。

2)聲音頻率(perceived occurrences of individual sound，POS)，指聲漫步過程中，每種類型聲音出現(xiàn)的次數(shù)。根據(jù)聲漫步過程中錄音采集的聲音樣本，以30s為間隔進(jìn)行統(tǒng)計，記錄每種聲音出現(xiàn)的次數(shù)并進(jìn)行歸類。

3)聲音多樣性指數(shù)(soundscape diversity index，SDI)，根據(jù)Simpson多樣性指數(shù)計算，公式為：

式中，N為所有類型的聲音出現(xiàn)的次數(shù)總和；i為選擇出的某一種聲音；n為被選擇的聲音出現(xiàn)的次數(shù)；s為所有的聲音類型。SDI值為0～1，越接近1，說明該城市公園的聲景觀多樣性越高。

1.3 景觀要素分析

采用拍攝測試點全景照片的方式進(jìn)行現(xiàn)場景觀空間格局分析。全景照片使用Nikon D7000型相機(jī)拍攝，將相機(jī)固定在1.2m高的三腳架上，在聲漫步測試點進(jìn)行360°拍攝。每個測試點拍攝8～10張照片，在Photoshop中拼接成4cm×25cm的全景照片。從全景照片中提取植被、水體、建筑、路面、小品和天空6類景觀元素，在CAD中計算其面積并統(tǒng)計比例，出現(xiàn)在照片中的人忽略不計[8]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel及Spss19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，主要進(jìn)行聲環(huán)境指標(biāo)與景觀構(gòu)成及主觀感受的Pearson相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 聲景元素構(gòu)成分析

水上公園出現(xiàn)的聲音類型如表1所示，將其歸納為5個類別。出現(xiàn)頻率較高的為交談聲、音樂聲、風(fēng)聲、樹葉聲、嬉鬧聲和交通聲等，可以直觀地反映出水上公園的聲音構(gòu)成。通過計算得出水上公園的SDI值為0.89，即從表1的聲音選項中隨機(jī)選取2個聲音，它們分屬不同聲音類型的概率為0.89，反映出水上公園的聲音類型比較豐富。

表1 水上公園聲元素構(gòu)成及出現(xiàn)頻率

表2 水上公園聲音響度、頻率、多樣性指數(shù)及聽覺舒適度相關(guān)關(guān)系

2.2 聲景觀指數(shù)與環(huán)境舒適度相關(guān)分析

分別對不同類型聲音的響度及頻率進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果如表2所示。在PLS分析中，人類活動的聲音與機(jī)械聲呈顯著正相關(guān)，這是由于公園使用者多以樂器伴奏開展活動，聲音高亢。而其他各種聲音類型的響度之間沒有表現(xiàn)出顯著相關(guān)性，反映出水上公園測試點區(qū)域的各類型聲音響度比較分散。

在POS分析中，人類活動聲與機(jī)械聲呈顯著正相關(guān)，與生物聲和地理聲呈顯著負(fù)相關(guān)。即人類活動聲出現(xiàn)越頻繁，自然屬性的生物聲和地理聲出現(xiàn)越少，說明水上公園中的自然聲最容易受到人類活動的干擾。代表自然聲的生物聲和地理聲二者呈極顯著正相關(guān)，即自然聲音屬性的聲音元素是相互依存的。

在PLS和POS 2項指標(biāo)的分析中，除地理聲外，同一類型聲音之間的兩兩相關(guān)性都呈極顯著正相關(guān)，體現(xiàn)了聲音出現(xiàn)頻率和響度的一致性。人類活動聲音頻率和機(jī)械聲響度呈極顯著正相關(guān)；機(jī)械聲的響度與頻率分別與生物聲的頻率和響度呈顯著負(fù)相關(guān)；人類活動聲和機(jī)械聲的響度與自然地理聲的頻率呈顯著負(fù)相關(guān)；自然地理聲的頻率與生物聲的響度呈顯著正相關(guān)。這些關(guān)系綜合反映出占主導(dǎo)的人類活動聲和機(jī)械聲會直接干擾被試者對生物聲的感知。

水上公園的SDI值整體較高，但與各種聲音類型的頻率和響度均未表現(xiàn)出顯著相關(guān)性，也反映出水上公園的聲音類型比較分散。聽覺舒適度與人類活動聲的響度和頻率以及機(jī)械聲的響度呈顯著負(fù)相關(guān)，與生物聲和地球物理聲的頻率呈顯著正相關(guān)，表明人們都喜歡偏自然屬性的聲音類型，這與前人的研究報道相一致[7，10]。

被試者對環(huán)境聽覺、視覺和整體舒適度評價的平均得分分別為0.11、0.67和0.44，屬于聽覺感知較舒適的分值。表3的回歸分析表明，聽覺和視覺分別對整體舒適度產(chǎn)生極顯著和顯著的正相關(guān)影響。整體舒適度處于聽覺舒適度與視覺舒適度之間，反映出水上公園的聲景觀狀態(tài)不佳。

表3 整體舒適度與聽覺、視覺舒適度回歸分析

表4 現(xiàn)場景觀元素與聲環(huán)境的相關(guān)分析

2.3 聲景觀元素與景觀構(gòu)成相關(guān)性分析

由表4看出，在各類型PLS分析中，生物聲與天空和鋪地呈顯著負(fù)相關(guān)，與植被呈顯著正相關(guān)，即以天空和鋪地為主的空間里，人的活動占主導(dǎo)，生物聲不易被感知。在各類型POS分析中，同樣是生物聲和自然地理聲與植被呈正相關(guān)趨勢，與其他景觀元素呈負(fù)相關(guān)趨勢，但均未表現(xiàn)出顯著的相關(guān)性，說明各景觀元素對應(yīng)的聲景觀特征并不顯著。SDI值與天空呈正顯著相關(guān)，與植被呈負(fù)顯著相關(guān)，說明以天空為主的空曠型景觀的聲音類型更加多元，而以植被為主的空間聲音類型相對較少，這與景觀類型及空間功能相一致。

3 結(jié)論與討論

3.1 水上公園聲環(huán)境狀況

聲漫步實驗的測試點和路徑包含了道路周邊、活動廣場和自然式節(jié)點等多種類型，可以代表水上公園的整體聲環(huán)境要素。綜合分析得出水上公園的SDI值整體較高，聲音類型豐富。聲音可以歸納為自然聲和人工聲兩大類：人工聲的主導(dǎo)聲源為音樂聲、器械聲、交談聲、嬉鬧聲和腳步聲等；自然聲中鳥鳴構(gòu)成主導(dǎo)聲源，其次為樹葉聲和風(fēng)聲，水聲出現(xiàn)較少(水上公園水域面積大，但大部分為靜水水面)，卻是最受人們期待的聲音。

從聽覺、視覺與整體舒適度評價關(guān)系看出，聲景觀的提升可以有效改善公園整體景觀評價。水上公園的聽覺舒適度主要受到使用者產(chǎn)生的系列聲音(人類活動聲和機(jī)械聲)的影響，其POS和PLS均干擾了被試者對自然聲的感知。從測試區(qū)的景觀環(huán)境分析看出，水上公園景觀以開放式為主，不同的景觀元素對應(yīng)的聲景觀特征不顯著，缺少對使用者活動聲音的有效控制和管理。所以需要針對公園的景觀格局、聲環(huán)境現(xiàn)狀和使用者需求，進(jìn)行聲景觀設(shè)計和管理優(yōu)化，進(jìn)而改善公園聲景觀品質(zhì)，提高公園整體的環(huán)境舒適度。

3.2 水上公園聲景觀優(yōu)化分析

1)根據(jù)公園景觀的使用現(xiàn)狀提升聲景觀品質(zhì)。水上公園聲音多樣性高，但與各聲音出現(xiàn)的頻率和響度都沒有顯著相關(guān)，說明整體聲音類型特點不鮮明。從景觀格局和要素與聲音的關(guān)系看出，鋪地、天空面積較大的環(huán)境中人工聲占主導(dǎo)，水上公園使用者的活動聲音從響度上占據(jù)主導(dǎo)地位。城市公園是居民日常游賞、活動、休憩的重要場所，居民是聲環(huán)境的感受者，同時也是聲音的制造者，直接或間接地影響著公園聲音要素的構(gòu)成及特征。故規(guī)范人為活動產(chǎn)生的聲音，對提升公園聲景觀品質(zhì)具有重要意義。一方面，從使用者環(huán)境教育角度，將聲環(huán)境作為環(huán)境保護(hù)的重要組成部分，增加人們對公園整體景觀環(huán)境的認(rèn)知，進(jìn)而規(guī)范自身活動，減少對公園產(chǎn)生的消極影響。另一方面，從公園的管理角度，加強對公園聲環(huán)境的關(guān)注，采取必要的分時段管理控制，保護(hù)大多數(shù)使用者喜愛的自然聲。

2)將聲音設(shè)計與公園規(guī)劃設(shè)計同步進(jìn)行。綠地的生態(tài)質(zhì)量與聲音的強弱、類型及人們的喜好有直接關(guān)系[6]，而聲音與視覺環(huán)境的一致性直接影響使用者對環(huán)境的主觀偏好[7]。景觀特征決定了城市聲景觀的空間變化[9]，從規(guī)劃設(shè)計的角度，將聲音作為重要的景觀要素進(jìn)行考慮，綜合分析區(qū)域中的景觀特征及對應(yīng)的聲音類型和特點，從設(shè)計的角度處理好聲音與視覺環(huán)境設(shè)計的關(guān)系。針對不同的功能分區(qū)規(guī)劃路線和空間，使人流量分散。注重細(xì)節(jié)的設(shè)計，營造特色小環(huán)境，利用植物圍合空間，形成穩(wěn)定而具有自然特色的聲環(huán)境。在開闊的場地增加動態(tài)水元素，“聲景并茂”，吸引游人對自然要素的關(guān)注。

本研究中聽覺舒適度的評分值處于視覺和整體舒適度之間，可以認(rèn)為聽覺舒適度的降低干擾了人們對整體舒適度的評分。文獻(xiàn)表明視聽交互對環(huán)境整體感知有重要影響[7-8]，但以往的研究多集中在如何通過視覺感知的優(yōu)化減少人們對(不喜歡的)聲音的關(guān)注，從而改善聲景觀質(zhì)量。對于提升景觀環(huán)境的整體感知，聽覺(聲景觀)不應(yīng)總作為負(fù)面因素，可以從規(guī)劃設(shè)計、使用者環(huán)境教育和公園管理等幾個方面優(yōu)化聲環(huán)境質(zhì)量，使聲景觀成為整體景觀的加分要素。