滨海空间的声环境感知比较——以大连为例

路晓东，郭飞，刘卓群，祝培生



滨海空间的声环境感知比较——以大连为例

路晓东1,2，郭飞1，刘卓群1，祝培生1

(1. 大连理工大学建筑与艺术学院，辽宁大连 116023；2.华南理工大学亚热带重点实验室，广东广州 510640)

海水声是滨海空间声环境的一大特色。将滨海空间按景观构成要素分为自然类､人工类､半自然半人工类三类,各自选取典型样本进行主客观声环境的调研。通过声环境的三个感知维度(安静度､舒适度､协调度)间的关系、感知维度与声压级间的关系、感知维度与空间类型的关系,探讨滨海空间海水声感知的影响机制。研究表明，安静度､舒适度､协调度中,舒适度的评价最稳定,且与安静度､协调度的相关性较强；不同于其他水声,海水声具有特殊性,各个感知维度均和声压级无显著相关；不同的滨海空间类型的声环境感知存在差异,其中以自然风貌为主的滨海空间在感知评价上具有较大的优势。该研究可为滨海空间的景观规划设计等提供借鉴。

声环境；感知；滨海；开放空间

0 引言

声环境的评价要综合考虑人､声音､环境的协同作用，以往单一的物理指标评价存在局限性。研究发现，人们对声环境的感知与声压级并不总密切相关，其它非声学因素起着重要作用，环境噪声的烦恼度只有大约30%与声能量等物理层面的因素相关[1-4]。在城市声环境中对水声的研究最初侧重于对交通噪声的掩蔽。尽管水声的声压级大都小于交通噪声，但仍能有效改善低频主导的交通噪声感知[5]。喷泉声对交通噪声有明显的掩蔽效应，且距喷泉越近，被试者对声景的评价也越好[6]。近年来，研究发现水声在感知层面具有更多的优势。水声在各类声源感知方面的比较中获得较高的评价[7]。喷泉作为广场产生水声的手段，79.3%的被试者将其归为“最喜欢的”[8]。对于滨海城市而言，海水声是重要的水声来源。调查表明，98%的被试者对海浪声感到愉悦，80%以上的被试者对“在海边玩”的声音感到愉悦[9]。

以上研究证实了水声尤其是海水声对声环境感知的重要作用，但对滨海空间的规划景观设计指导性仍有待加强。本文根据滨海空间现状，将滨海空间按景观构成要素分类，选取典型样本，对声环境的主观感知进行量化比较研究，探讨不同感知维度的关系，感知维度与声环境客观参量的关系，感知维度与滨海空间类型的关系，以期对滨海空间的规划景观设计等提供借鉴。

1 方法

1.1 调研设计

采用调查问卷的方式进行公众调查是研究声环境感知的主要方法。本文中调查问卷由两部分组成。

第一部分是受试者社会､人口､行为学方面的特征信息。其中社会､人口指标包括年龄(五个年龄段：≤18岁､18～35岁､35～45岁､45～60岁､≥60岁)､教育背景(四类：高中以下､高中､大学､研究生)；行为学指标包括滨海空间来访频率(一周1次､一月1次､二三个月1次､半年1次､一年1次)。样本区域的到访次数(第一次来､第二次来､第三次来､第四次及以上)；是否居住在大连(是､否)。

第二部分是对声环境感知的调研。参照文献[10-11]，从以下三个方面探究被试者对滨海声环境的主观感知：对滨海声环境安静度评价､对滨海声环境声舒适度评价和同滨海氛围的协调度评价。相应地，将滨海声环境感知概括为三个维度指标：安静度､舒适度､协调度。

借助于五级里克特量表完成主声环境感知维度调研。安静度是请被试者选择当前所处位置的声音大小，选项为：1-不大、2-不太大、3-不大也不小、4-比较大、5-大。舒适度是请被试者选择当时所处声环境的舒适程度，选项为：1-舒适、2-比较舒适、3-没有感受、4-不太舒适、5-不舒适。协调度是请被试者选择在滨海听到的声音与滨海的整体气氛是否协调，选项为：1-协调、2-比较协调、3-没有感觉、4-不太协调、5-不协调。

此外，为探讨声环境主观感知与客观参量的关系，在每份问卷调查进行的同时，使用爱华AWA6228型声级计(一级)采集声学数据，主要指标为等效连续A声级(Aeq)。

1.2 样本选择与调研安排

将滨海开放空间按照景观构成要素分为自然类､人工类､半自然半人工类。其中，自然类滨海空间以自然滨海风貌为主，如沙滩､礁石､树木等，点缀必要的人工构筑物和辅助设施等；人工类滨海空间以人工加工改造的构筑物为主，如广场､服务设施､游乐设施等。半自然半人工类滨海空间既保留有很多自然类要素，又加入了许多人工类要素。三类滨海空间分别以大连七贤岭森林公园的滨海区域、大连达沃斯中心的临海广场，以及大连星海公园为典型代表。三类滨海空间的卫星图如图1所示。

图1 三类滨海空间样本的卫星图

为获得较大样本，在国庆假期进行调研。调查期间内，天气状况良好，温湿度正常。为保证所获取的问卷真实有效，调研前，对调查员进行培训，讲解问卷，说明调研注意事项。调研中，调查员先与初选的受试者进行口头交流，排除不能积极参与的人员；对筛选后的受试者，在正式填写问卷前逐题解释，使受试者充分了解问题所指。调研后，对问卷进行筛选，排除个别明显存在偏差的问卷。共获得有效问卷138份。其中七贤岭森林公园45份，达沃斯会议中心的临海广场42份，大连星海公园51份。

关于性别，有138位受试者回答。男性和女性的比例相差不大，分别为50.7%和49.3%。关于年龄，有81位受试者回答，五个年龄段(≤18岁､18～35岁､35～45岁､45～60岁､≥60岁)所占比例分别为0%､90.1%､7.4%､0%､2.5%，结合调查人对其他受试者的印象，本次受试者以年轻人为主。关于教育程度，有135位受试者回答，高中以下占0%，高中生占8.1%，大学生占80.7%，研究生占11.1%。

关于滨海空间来访频率，有135位受试者回答，24.4%的人每周去海边，21.5%的人一个月去1次，15.6%的人两三个月去1次，12.6%的人半年去1次，还有25.9%的人一年或者更久去1次。关于样本区域的到访次数，有133位受试者回答，第一次来样本区域的人数占32.3%，第二次来的占15.8%，第三次来的占5.3%，第四次及以上来的占46.6%。另外，56.6%的人居住在大连，43.4%的人不住在大连。

1.3 信度与效度检验

对于问卷调查，信度和效度是决定能否获得有效结论的关键性指标。信度反映问卷调查结果的稳定性和一致性，信度越大，说明测量的标准误差越小[12]。效度也被称为测量的有效度或准确度，指能够测到所调查人的心理或者行为特质的程度，反映问卷结果的正确性或可靠性[13]。研究以三个维度指标作为声环境的评价指标，问卷中无其他题项。

采用适用于测量累加里克特量表信度的克朗巴哈信度系数法，系数值越大，提示内在一致性越强。将3个维度的数据(安静度､舒适度､协调度)一并进行信度检验，得到的信度指数为0.744，大于阈值0.7，可认为数据之间的一致性较好，实验数据通过信度检验[12]。

在效度分析中，结构效度是一种最为理想的方法[12]。本文采用统计学中检验结构效度最常用的因子分析法，通过计算KMO(Kaiser-Meyer-Olkin)值及进行巴特利特球形检验分析实验数据的效度。首先判断原始变量是否适用于因子分析。本文中变量数为3，样本容量为138，样本容量与变量数与之比为46∶1，满足大于10∶1的要求，适合使用因子分析；其次由因子分析得出KMO=0.659，大于可进行因子分析的阈值0.6[12]；另外，巴特利特球形检验近似卡方值为102.527，对应的概率值=0.000(<0.01)。以上说明问卷数据之间显著相关。

2 讨论

2.1 感知维度之间的关系

三个指标的评价结果见图2。横坐标为五级里克特量表的评价值，纵坐标为选项人数所占的比例。由图2可见，对于安静度，分别有34.8%和32.6%的被试者认为滨海声音“不太大”(2级)，“不大也不小”(3级)；对于舒适度，分别有26.8%和57.2%的被试者认为滨海声环境“舒适”(1级)和“比较舒适”(2 级)，没有被试者认为滨海声环境“不舒适”(5级)；对于协调度，分别有17.4%和55.1%的被试者认为滨海声环境“协调”(1级)和“比较协调”(2级)。以上表明大部分被试者对于滨海声环境比较满意。

图2 声环境感知维度的评价值

感知评价的均值代表被试者的平均评价，标准差代表评价的离散程度。安静度：M(均值)=2.27，SD(标准差)=0.94；协调度：M=2.27，SD=0.95；舒适度：M=1.96，SD=0.81。由分析可知，舒适度的标准差最小，代表其要比其余两个感知维度稳定、波动小。

对三个感知维度之间的相关性进行分析。由于是探讨定序变量之间的相关性，选择交叉表进行分析，相关系数为伽马(Gamma)系数。三个感知维度间相关性均显著(<0.01)。舒适度和安静度的相关系数为0.743，舒适度和协调度之间的相关系数为0.656，均属于强相关。协调度和安静度之间的相关系数为0.492，也代表了中等程度的相关。可见舒适度与安静度､协调度都有较强的关系，而协调度和安静度之间的关系相对较弱。

通过某感知维度下的每一量级所对应的其它维度评价的均值，获取声环境感知维度的彼此关系见图3。对于舒适度(图3(c)、3(d))和协调度(图3(e)、3(f))而言，评价越好，其余两个维度的评价单调上升。而对于安静度，与其余两个维度之间对应的关系不稳定(图3(a)、3(b))。在声音“比较大”时，协调度､舒适度评价值最高，而在声音“大”的时候，两个感知维度的评价值却回落了。由分析可见安静度与舒适度､协调度之间的影响机制相对复杂。

2.1 感知维度与客观声压级的关系

填写问卷时同期测试的Aeq是连续变量，感知维度评价是定序变量，采用Pearson相关系数进行分析。不同安静度、舒适度、协调度对应的声级如图4所示。

从图4(a)可见，大体上随着声级的增加，人们感觉也越吵闹，符合常识。但Aeq和声安静度的相关性不显著(>0.05)。说明并不是声级越小，人们就感觉越安静。这验证了文献[1]的结论，即安静的感觉除了与声压级相关外，还和其他非声学因素有关。Aeq和声舒适度的相关性不显著(>0.05)。图4(b)显示了并非声压级越低，人们感觉越舒适，“没有感觉”对应的声级要小于“比较舒适”。

而Aeq与协调度之间的相关性也不显著(>0.05)。如图4(c)所示，随着协调度变差，所对应的平均声压级大致呈现上升趋势，在“不协调”时，声压级均值比“不太协调”时高出8.39 dB，且标准差均存在波动。

由以上分析可见，安静度､舒适度､协调度都和实测A声级无显著相关。文献[14]曾对内陆景区的水景点进行调研，表明声环境感知与A声级存在显著负相关。这与本文的结论有所区别，可能是因较之其它水声，海水声具有一定特殊性，使得传统声环境物理参量的评价存在一定局限。

2.2 感知维度与空间类型的关系

通过交叉表法对滨海空间类型(自然/七贤岭森林公园､人工/达沃斯临海广场､半自然与半人工/星海公园)和安静度､舒适度､协调度进行相关分析，相关系数为克雷莫V系数(Cramer’s V)。滨海空间类型与安静度的相关系数为0.3(<0.01)，滨海空间类型与舒适度的相关系数为0.24 (<0.05)，滨海空间类型与协调度的相关系数为0.26 (<0.05)，相关系数均为显著，说明不同的滨海空间类型的声环境感知存在差异。对三种类型的滨海空间域的声环境感知维度比较结果如图5所示，具体分析如下。

由图5(a)中可见，不同滨海空间安静度的明显差别。七贤岭森林公园折线的峰值在“不大”处，达沃斯临海广场折线的峰值在“不太大”处，而星海公园的折线的峰值在“不大也不小”处，这与人们的视觉印象中的形象符合。七贤岭森林公园海边主要是沙滩及礁石，辅以周边的森林公园，比较静谧；达沃斯临海广场则开敞空旷，海水不断冲击堤岸，安静度逊色于前者；星海公园则混杂了各种声音，有海浪声､游乐设施声音､交通噪声等，较为吵闹。可见，自然类滨海空间更易获得较高的安静度。

如图5(b)所示，不同滨海空间舒适度也存在明显差别。七贤岭森林公园作为自然型滨海空间的代表，选择“舒适”或者“比较舒适”的共占91.11%，明显优于另外两个区域。达沃斯临海广场选择“舒适”和“比较舒适”的人占比之和是88.1%，星海公园两项比例之和则是74.51%。在不同滨海空间的舒适度上，星海公园和达沃斯临海广场两者差别不太明显，后者略好于前者。以上表明自然类滨海空间更易获得较高的舒适度。

图5(c)说明在滨海整体氛围的协调度上，七贤岭森林公园选择“协调”的占比44.44%，相比另两者具有明显的优势。达沃斯临海广场选择“协调”和“比较协调”的所占比例之和为66.66%，略优于星海公园(62.74%)。以上表明自然类滨海空间更易获得较高的协调度。

图5 不同样本区域声环境感知维度比较

2.3 感知维度与社会､人口､行为学指标关系

声环境感知还受到社会､人口､行为学特征等多项因素影响。相同地域的人声环境感知相似，不同地域间则存在明显差异。如同样面对广场流水声，在英国谢菲尔德的评价结果远高于在意大利塞斯托圣乔凡尼[15]。本研究选取性别､年龄､受教育程度､到海边的来访频率､到样本区域的到访次数､是否居住大连等指标，研究其与声环境感知的关系。

由于性别､是否居住大连两个指标为两分类变量，其余指标为定序变量，故采用伽马系数进行相关性评价，并排除有缺失值的数据。由表1可见，年龄与感知维度呈现显著负相关，年龄越大，对安静度与协调度的评价越低。此外，性别与安静度显著相关，是否居住大连与协调度显著相关。总体上，就本文而言，除年龄外，社会､人口､行为学等因素未对声环境感知产生普遍的影响，这可能与受试者来源复杂有关，也使得结论体现出社会人群对声环境感知普遍性的评价。

表1 感知维度与社会､人口､行为学指标相关性分析结果

注: Gamma相关系数,*<0.05,**<0.01

3 结论

本文对滨海开放空间以海水声为主导声源的声环境，通过五级里克特量表进行主观评价，获取安静度､舒适度､协调度三个感知维度的评价。随后探讨感知维度彼此之间的关系､感知维度与客观声压级的关系､感知维度在不同景观处理手法的区别，获得如下结论：

(1) 舒适度在三个维度中比较稳定，与其余两个维度的相关性较强；而安静度与协调度之间关系较弱，且影响机制较为复杂。

(2) 安静度､舒适度､协调度均与声压级无显著相关，说明不同于一般水声，海水声具有一定的特殊性，不宜采用传统声环境物理参量来评价。

(3) 就所调研的三类滨海空间样本，不同的滨海空间类型的声环境感知存在差异。自然型滨海空间在三个声环境感知维度上具有明显的优势，这说明滨海空间的景观设计要充分发掘滨海特色，应更加尊重自然生态。

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Comparative study on sound environment perception in coastal space－an example in Dalian

LU Xiao-dong1,2,GUO Fei1,LIU Zhuo-qun1, ZHU Pei-sheng1

(1. School of Architecture and Fine Arts, Dalian University of Technology, Dalian 116023, Liaoning, China;2. State Key Laboratory of Subtropical Building Science, South China University of Technology,Guangzhou 510640, Guangdong, China)

Seawater sound is an important features of thesound environment in coastal area. The coastal open space is divided into three categories: natural, artificial, semi-natural and semi-artificial according to the attributes of landscape elements. Through comparing the relationships of the three dimensions of sound perception (quietness, comfort degree and coordination) with objective parameters, the influence mechanism of landscape elements on seawater sound perception in coastal space is stuied, so as to guide the coastal landscape design. The results show that in terms of quietness, comfort and coordination, the evaluation of comfort is the most stable, and the correlation of confort with quietness and coordination is strong; each perception dimension has no significant correlation with sound pressure level, indicating that seawater sound is different from other sound sources and has strong specificity; there are differences in the acoustic environment perception of different coastal space types, among which the coastal space dominated by natural scenery has obvious advantages in the evaluation of perception. The results can provide a reference for landscape planning and design of the coastal space.

sound environment; perception; coastal area; open space

TU112

A

1000-3630(2018)-05-0482-06

10.16300/j.cnki.1000-3630.2018.05.013

2018-04-10;

2018-06-02

国家自然科学基金资助项目(51208074、51278075)、华南理工大学亚热带重点实验室开放基金资助(2017ZB17)

路晓东(1977－), 男, 山东宁阳人, 副教授, 博士, 研究方向为建筑声学。

郭飞,E-mail: guofei1209@126.com