基于声漫步的天津水上公园声景观评价研究

张秦英

胡 杨

李丹丹

在城市的各种环境问题中，声音问题越来越受到重视。自20世纪中叶声景观概念提出后[1]，对声音的描述和评价方法逐渐发生了变化，由噪声控制扩展到声音环境的综合评估与改善。国际标准化组织(ISO 12913-1-2014)将声景观定义为：特定场景下，个人或群体所感知、体验及(或)理解的声环境(Soundscape: acoustic environment as perceived or experienced and/or understood by a person or people, in context)[2]。人们的声音偏好不仅取决于声压级的高低，声音类型、景观特征、个人特点以及其他因素均会对其产生影响[3]。就城市空间而言，与传统噪声控制工程相比，声环境更具创造性，可以通过规划设计来改善和营造声景观[4]。以城市景观规划设计为目的的声景观评价，其核心应该是评价声音与场所特征的协调性[5]。

为了更好地理解声景观的内涵，相关研究已从多学科、多角度展开[6]。视听交互对声景观感知的影响[7-8]、声音的类型和强度等特征，以及与特定时间、空间景观环境要素的关系等问题是研究者关注的焦点[9-12]。由于感知与评价声音的使用者背景不同、需求不同，其认知与偏好存在较大差异，因此更提升了该领域研究的复杂性，需要结合地域及人文特征开展更多基础性研究，不断丰富研究结论。

本文以天津市水上公园为研究对象，采用声漫步的方法，通过量化声音和景观环境要素特征，利用相关分析探索环境声音构成、景观特征及使用者感知的交互关系，为提升公园声环境质量、优化声景观设计提供依据。

1 研究地点及方法

1.1 测试点特征

本次声漫步实验在天津市水上公园进行，根据不同功能和空间布局，选定4个测试点(图1)，各测试点的位置特征如下。

图1 水上公园4个测点的位置(李丹丹绘)

图2 水上公园测试点一全景

图3 水上公园测试点二全景

图4 水上公园测试点三全景

图5 水上公园测试点四全景

测试点一位于水上公园东门与东一门之间，为半圆形的休憩场地，西侧是公园的东湖，东侧为水上公园东路，交通声使测试点一拥有独特的声环境，便于与其他测试点对比分析。测试点二是水上公园东门入口的第一个广场，该广场两面临湖，空间开阔，大面积的硬质铺装可为人提供活动空间，树下搭配座椅，使活动与休闲功能得到满足，故该区域活动类型最丰富。测试点三位于春岛，龙潭书画院东面，该区域以自然种植为主，植物配置层次更加丰富，空间更加曲折，氛围更加幽静。测试点四位于添趣廊西侧，是一个丛林中的广场，该广场是轮滑爱好者活动的主要场地，偶尔还会举办一些竞技活动(图2～5)。

1.2 声漫步

声漫步(Soundwalks)是由R. Murray Schafer于20世纪60年代末70年代初设计的一种实践性研究方法[13]，是鼓励参与者仔细聆听环境声音，作出感官判断，用于识别不同地点声景观和声景观要素组成的实验方法。

本次声漫步由30个天津大学在校学生参加，包括风景园林、环境设计及非相关专业，其中男生6人，女生24人，均听力正常，年龄18～27岁。每次实验选择在晴朗、空气质量优、风速5m/s以下、温度24～31℃的天气下进行，3天为一个周期，共2个周期。分别于早上(8：00—10：00)、中午(11：00—13：00)和晚上(16：00—18：00)3个时间段进行测试。声漫步期间，要求被试者列出听到的声音类型及相应的感知和偏好，每种类型声音响度的感知分为5个标准(-2非常安静，-1安静，0正常，1吵闹，2非常吵闹)，并对每个测试点的听觉、视觉及整体舒适度作出评价。在声漫步进行的过程中对现场环境进行录音，用于进一步的声音解析。评价声音要素的3项指标如下[11]。

1)声音响度(perceived loudness of individual sound，PLS)，指在声漫步过程中，被试者听到的每种类型声音的响度。

2)声音频率(perceived occurrences of individual sound，POS)，指声漫步过程中，每种类型声音出现的次数。根据声漫步过程中录音采集的声音样本，以30s为间隔进行统计，记录每种声音出现的次数并进行归类。

3)声音多样性指数(soundscape diversity index，SDI)，根据Simpson多样性指数计算，公式为：

式中，N为所有类型的声音出现的次数总和；i为选择出的某一种声音；n为被选择的声音出现的次数；s为所有的声音类型。SDI值为0～1，越接近1，说明该城市公园的声景观多样性越高。

1.3 景观要素分析

采用拍摄测试点全景照片的方式进行现场景观空间格局分析。全景照片使用Nikon D7000型相机拍摄，将相机固定在1.2m高的三脚架上，在声漫步测试点进行360°拍摄。每个测试点拍摄8～10张照片，在Photoshop中拼接成4cm×25cm的全景照片。从全景照片中提取植被、水体、建筑、路面、小品和天空6类景观元素，在CAD中计算其面积并统计比例，出现在照片中的人忽略不计[8]。

1.4 数据处理

采用Excel及Spss19.0软件进行数据处理，主要进行声环境指标与景观构成及主观感受的Pearson相关分析。

2 结果与分析

2.1 声景元素构成分析

水上公园出现的声音类型如表1所示，将其归纳为5个类别。出现频率较高的为交谈声、音乐声、风声、树叶声、嬉闹声和交通声等，可以直观地反映出水上公园的声音构成。通过计算得出水上公园的SDI值为0.89，即从表1的声音选项中随机选取2个声音，它们分属不同声音类型的概率为0.89，反映出水上公园的声音类型比较丰富。

表1 水上公园声元素构成及出现频率

表2 水上公园声音响度、频率、多样性指数及听觉舒适度相关关系

2.2 声景观指数与环境舒适度相关分析

分别对不同类型声音的响度及频率进行相关分析，结果如表2所示。在PLS分析中，人类活动的声音与机械声呈显著正相关，这是由于公园使用者多以乐器伴奏开展活动，声音高亢。而其他各种声音类型的响度之间没有表现出显著相关性，反映出水上公园测试点区域的各类型声音响度比较分散。

在POS分析中，人类活动声与机械声呈显著正相关，与生物声和地理声呈显著负相关。即人类活动声出现越频繁，自然属性的生物声和地理声出现越少，说明水上公园中的自然声最容易受到人类活动的干扰。代表自然声的生物声和地理声二者呈极显著正相关，即自然声音属性的声音元素是相互依存的。

在PLS和POS 2项指标的分析中，除地理声外，同一类型声音之间的两两相关性都呈极显著正相关，体现了声音出现频率和响度的一致性。人类活动声音频率和机械声响度呈极显著正相关；机械声的响度与频率分别与生物声的频率和响度呈显著负相关；人类活动声和机械声的响度与自然地理声的频率呈显著负相关；自然地理声的频率与生物声的响度呈显著正相关。这些关系综合反映出占主导的人类活动声和机械声会直接干扰被试者对生物声的感知。

水上公园的SDI值整体较高，但与各种声音类型的频率和响度均未表现出显著相关性，也反映出水上公园的声音类型比较分散。听觉舒适度与人类活动声的响度和频率以及机械声的响度呈显著负相关，与生物声和地球物理声的频率呈显著正相关，表明人们都喜欢偏自然属性的声音类型，这与前人的研究报道相一致[7，10]。

被试者对环境听觉、视觉和整体舒适度评价的平均得分分别为0.11、0.67和0.44，属于听觉感知较舒适的分值。表3的回归分析表明，听觉和视觉分别对整体舒适度产生极显著和显著的正相关影响。整体舒适度处于听觉舒适度与视觉舒适度之间，反映出水上公园的声景观状态不佳。

表3 整体舒适度与听觉、视觉舒适度回归分析

表4 现场景观元素与声环境的相关分析

2.3 声景观元素与景观构成相关性分析

由表4看出，在各类型PLS分析中，生物声与天空和铺地呈显著负相关，与植被呈显著正相关，即以天空和铺地为主的空间里，人的活动占主导，生物声不易被感知。在各类型POS分析中，同样是生物声和自然地理声与植被呈正相关趋势，与其他景观元素呈负相关趋势，但均未表现出显著的相关性，说明各景观元素对应的声景观特征并不显著。SDI值与天空呈正显著相关，与植被呈负显著相关，说明以天空为主的空旷型景观的声音类型更加多元，而以植被为主的空间声音类型相对较少，这与景观类型及空间功能相一致。

3 结论与讨论

3.1 水上公园声环境状况

声漫步实验的测试点和路径包含了道路周边、活动广场和自然式节点等多种类型，可以代表水上公园的整体声环境要素。综合分析得出水上公园的SDI值整体较高，声音类型丰富。声音可以归纳为自然声和人工声两大类：人工声的主导声源为音乐声、器械声、交谈声、嬉闹声和脚步声等；自然声中鸟鸣构成主导声源，其次为树叶声和风声，水声出现较少(水上公园水域面积大，但大部分为静水水面)，却是最受人们期待的声音。

从听觉、视觉与整体舒适度评价关系看出，声景观的提升可以有效改善公园整体景观评价。水上公园的听觉舒适度主要受到使用者产生的系列声音(人类活动声和机械声)的影响，其POS和PLS均干扰了被试者对自然声的感知。从测试区的景观环境分析看出，水上公园景观以开放式为主，不同的景观元素对应的声景观特征不显著，缺少对使用者活动声音的有效控制和管理。所以需要针对公园的景观格局、声环境现状和使用者需求，进行声景观设计和管理优化，进而改善公园声景观品质，提高公园整体的环境舒适度。

3.2 水上公园声景观优化分析

1)根据公园景观的使用现状提升声景观品质。水上公园声音多样性高，但与各声音出现的频率和响度都没有显著相关，说明整体声音类型特点不鲜明。从景观格局和要素与声音的关系看出，铺地、天空面积较大的环境中人工声占主导，水上公园使用者的活动声音从响度上占据主导地位。城市公园是居民日常游赏、活动、休憩的重要场所，居民是声环境的感受者，同时也是声音的制造者，直接或间接地影响着公园声音要素的构成及特征。故规范人为活动产生的声音，对提升公园声景观品质具有重要意义。一方面，从使用者环境教育角度，将声环境作为环境保护的重要组成部分，增加人们对公园整体景观环境的认知，进而规范自身活动，减少对公园产生的消极影响。另一方面，从公园的管理角度，加强对公园声环境的关注，采取必要的分时段管理控制，保护大多数使用者喜爱的自然声。

2)将声音设计与公园规划设计同步进行。绿地的生态质量与声音的强弱、类型及人们的喜好有直接关系[6]，而声音与视觉环境的一致性直接影响使用者对环境的主观偏好[7]。景观特征决定了城市声景观的空间变化[9]，从规划设计的角度，将声音作为重要的景观要素进行考虑，综合分析区域中的景观特征及对应的声音类型和特点，从设计的角度处理好声音与视觉环境设计的关系。针对不同的功能分区规划路线和空间，使人流量分散。注重细节的设计，营造特色小环境，利用植物围合空间，形成稳定而具有自然特色的声环境。在开阔的场地增加动态水元素，“声景并茂”，吸引游人对自然要素的关注。

本研究中听觉舒适度的评分值处于视觉和整体舒适度之间，可以认为听觉舒适度的降低干扰了人们对整体舒适度的评分。文献表明视听交互对环境整体感知有重要影响[7-8]，但以往的研究多集中在如何通过视觉感知的优化减少人们对(不喜欢的)声音的关注，从而改善声景观质量。对于提升景观环境的整体感知，听觉(声景观)不应总作为负面因素，可以从规划设计、使用者环境教育和公园管理等几个方面优化声环境质量，使声景观成为整体景观的加分要素。