武陵源世界遗产地声景感知及影响感知的要素研究

许晓青 郭晓彤 韩锋 郭光普

1 研究背景

1.1 声景的理解与感知

20世纪60年代，加拿大作曲家谢弗（R.Murray Schafer）首次提出了声景的概念，谢弗认为现代社会中复杂的声源和泛滥的声信息造成了人们声感能力的钝化，而某些声景资源能够治愈人们钝化的感知[1-2]。健康的生活环境不仅指对外在客观环境的营造，也包括对内在情绪的塑造。研究已经证明，声景对人的情绪塑造起到关键作用，尤其是自然声源（如鸟叫声、流水声等）能够唤起人们正向的、愉悦的情绪[3]。 在物质层面上，声环境可以被理解为某一空间内许多类声源的叠加与综合[4]。声景作为“被个体或社会所感知和理解的声环境”强调了人与声环境之间的关系，即在自然环境与人文社会背景下，声景给听者带来的感受[5]。世界标准化组织（ISO）将声景定义为“在一定语境下，个体、群体或社区所感知的声环境”①。因此，声景的价值需要通过“环境—声音—人”的感知机制来实现，目前研究集中在声景对视觉产生的审美联想与其在听觉上产生的情绪感知[6]。

Axelsson等[7]通过运用声景感知的主成分模型，提供声景属性的研究框架，证明了每种声源对声景感知贡献的效果不同，判定主导音（dominant sound）会影响人们对于声景的感知。Germán等[8]也已证实了声景感知的结果很大程度上取决于主导声对人主观感受的影响，令人感到愉悦的主导音能够有效提高环境声景的感知质量。但目前对于主导音自身特征的研究还较为薄弱，关于何种类型的声源能够成为主导音，以及主导音是如何影响人们听觉感知等问题还尚未定论。

情绪感知是人与环境之间相互作用的纽带[9]。基于“环境—声景—人”的感知机制，声景质量除了受其自身物理特征影响外，也取决于听者的可接受度与情绪等主观评价。Kerrick和Nagel等[10]提出了声音刺激的多重评级，认为由于描述主体的不同，声景的描述也就不同，并提出了语义差异分类方法 。Guillen等[11]指出声景评价的3个维度是情绪评估（emotional evaluation）、活动（activity）和清晰度（clarity）。在此基础上，Cain等[12]研究语义分析的具体维度，以情绪评估作为声景评价依据，并强调了解声景感知情绪的变化比分析声音自身物理属性在规划设计中更具有指导意义。声景感知受到其他多种因素的影响，Li和Liu等[13]通过参与式声景感知项目（Participatory Soundscape Sensing，简称PSS）希望提供一种较为全面的声景评估模型，该模型充分考虑了个人主观因素（包括性别、年龄、工作环境等），以主观评级与物理测量结合的方法，探究声音感知舒适度的影响因素及其提升方式。声景感知的研究结果可以反作用于环境改善。Pilcher和Newman等[14]通过采集游客对于不同类型声源的可接受度，并根据结果指导缪尔国家纪念公园（Muir Woods National Monument）的声景管理。

声景研究虽然在中国开始得较早，但大量的研究仍集中在城市公园、园林和乡村环境，虽然有少数研究已经尝试探索保护地的声环境、历史声景[15]、声感知及噪声控制，但相对于迫切的保护地声景研究及保护管理需求，仍非常不足。因此，研究以武陵源世界遗产地为研究对象，在声景特征分析的基础上，检验性格、声景情绪感知和主导音三者之间的关系，创新性地引入个人性格特征因子，从游客感知的角度丰富了声景感知的理论研究，探究声景资源在调节情绪与性格塑造中的作用。研究结果发掘了武陵源声景对人身心健康的积极价值，有助于指导武陵源世界遗产地的声景管理，具有理论和实践的双重意义。

1.2 保护地声景研究与武陵源世界遗产地声景概况

世界上多数国家公园将“自然寂静”视为重要的价值。美国国家公园管理局颁布了完善的法令政策和管理条例以降低人为声音的干扰，控制旅游对声景造成的影响，从而达到维持“自然寂静”的目的。相比之下，中国保护地声景研究起步较晚且尚不成熟。许晓青等[16]提出未来保护地声景发展的契机在于对声景价值的研究，特别是声景作为要素对人身心健康的积极影响等方面。中国保护地的声景具有特殊性和复杂性——以纯粹的自然之声为基调的同时又交融着人文声景。

武陵源世界自然遗产地因其独特的审美价值和地质价值列入世界遗产，是中国遗产地类型中的典型，以地质多样性价值为基础，又包含丰富的人文资源，崇山峻岭之间遍布着土家族村落、梯田、茶园等文化景观。因此，与美国国家公园声景不同，武陵源世界遗产地除了代表自然寂静的自然声景，也有体现着乡村丰富性的人文声景。针对武陵源区内各区域的声景进行采样，同时重点分析核心区②内具有典型性的自然声景与人文声景，以此对武陵源声景资源的保护与管理提出实践指导。

2 研究方法

2.1 采样点选取

武陵源世界遗产地声环境多样。为了保证所收集的声源具有武陵源声环境的一般性和典型性，采样点覆盖了武陵源主要分区（参照武陵源风景名胜区规划中的功能分区），包括核心景区（特级与一级保护区）、缓冲区和建设区3个大的区域③。声源收集的地点为游步道（分为主要的游客步行道和次要的游客步行道）、景区内索道（观光电梯）上下站、公园机动车道、风景名胜区核心区内的村庄、核心区内游客集散中心和停车场、缓冲区的乡村以及建设区的城镇环境（表1，图1）。

基于声源样本的典型性与特征，选取了4段采集自核心区的声音作为本次听音实验的声源样本。即最能代表武陵源世界遗产价值和特征的区域，所选取的4段声音分别位于下坪村（声音1），百龙天梯索道下站（声音2），核心景区内金鞭溪溪边（声音3），核心区琵琶溪林中小径（声音4）。4段声音分别代表了4种人工与自然的环境梯度，即自然主导的声景（声音3）、人为主导的声景（声音2）、自然与人为混合的声景环境（声音1和声音4）。每段声音的时长为40 s。

2.2 声音采集

研究使用了TES—1357型声级计采集声音。采样点位于几何中心与道路中心，设备距离地面高度与人耳齐平，且声源收集的点位与游客游览的位置保持一致。同时用声级计对声压级进行测量，并每隔5 s通过照片拍摄的方式记录表盘声级的读数，记录1 min内的声级变化，求出平均声级，并且记录峰值和谷值（表1）。

表1 采样点信息表Tab. 1 Data collection information

1 采样点分布图Sampling point map

2.3 研究实验

为了更加准确获得被试者对声景的感受，相较于现场感知测量的声漫步法（Soundwalking）本研究选用干扰更少的室内听音实验方式[17]，听音实验在隔绝杂音环境下进行，使用BOSE降噪耳机，以确保被试者能够仔细聆听声音并有足够安静的环境答题。实验持续约55 d，共收集有效样本数据80份（20名男性和60名女性，均听力正常）。被测者均为在校学生，学历从本科一年级至硕、博研究生，来自不同的专业，其中来自建筑城规学院的学生占48%，其余专业包括生命科学、地质学、文学、政治学等。在实验中随机播放4段声音，在听完每段声音后要求被试者在所提供的声源量表（sound checklist）中勾选在这段声音中听到的声源及其可接受度[SD （Semantic Differential）情绪量表④，-4代表非常烦人，～+4代表非常愉悦，九点量表]、勾选所听到的主导音（向被试者解释主导音是这段声音中作为主导的声源，此项可多选）。此外，被试者还被要求勾选对这段声源的情绪方面的感知（-2 ～ +2，李克特五点量表）。除听音实验外，问卷还包括被测者的基本信息收集以及性格量表（TIPI）[18]和噪声敏感度五点量表。

研究首先通过对每段声音感知的频率和可接受度2个因子，初步描绘出武陵源声景的特点。重点研究主导音，每段声音中的主导音是什么，检验主导音与高感知频率声音的一致性。通过统计对比4段声景中声源被感知的频次与主导音感知频次，继而进行对比研究定性分析，并结合声谱图分析讨论主导音的物理特征。最后，探讨主导音与其情绪感知及个人性格之间的关系。

3 结果分析与讨论

3.1 主导音与环境声的关系

3.1.1 声源感知频率

在选取的 4 段声景中，下坪村（声音 1）与琵琶溪林中（声音 4）是自然声源与人文声源混合的声环境，百龙天梯（声音 2）以人为声源为主导，金鞭溪（声音 3）以自然声源为主导。 4 段声景的各类声源被听到的频率统计即能反映出这段声源的总体特点（图 2）。

通过象限图（横坐标为可接受度，纵坐标为听到的频率）可清晰地看出，武陵源的整体声环境以自然声景为主。但在极个别条件下，如百龙天梯，人为声景完全覆盖自然声景。统计显示，武陵源声景中所有的自然声景都是可接受的声景。其中鸟鸣、流水、风声、家禽叫声是感知频率高且接受度也高的声源。谈话声、大人喊叫、电子设备、导游喇叭、汽车行驶等声源是感知频率高，但接受度低的声源（图 3）。下坪村（声音 1）声源感知频率较高的为鸟鸣声（占比97.5%）、家禽叫声（占比97.5%）和谈话声（占比84.8%）；琵琶溪（声音 4）中感知频率较高的为鸟鸣声（占比75.9%）和谈话声（占比68.4%）；百龙天梯（声音 2）感知频率较高的为谈话声（占比 97.5%）和大人喊叫声（占比75.9%）；金鞭溪（声音 3）感知频率较高的为水声（占比97.5%）和风声（占比87.3%，图 2）。

3.1.2 主导音频率统计与频谱分析

声环境由不同类型的声源组成，各类声源对整体声景感知程度有不同的影响。赫尔曼等认为当声景感知受到主观感知影响时，通常会对于某类声源更加敏感，这类声源即为该声景环境的主导音。目前主导音只是一个定性概念，并没有与之对应的物理指标或心理指标来辅助定义。对比 4 段声景的感知频率与其中主导音的感知频率，研究发现主导音的类型与声景中高感知频率的声源类型存在一致性。当纯自然声源或纯人文声源为主要声源时，主导音类型与高感知声源类型一致。例如，在百龙天梯声景中，有97.5%的人听到谈话声，与之相一致，有92.0% 的人认为谈话声为主导音；金鞭溪声景中，有97.5%的人能听到流水声，87.3%的人能听到风声，与之相一致，有88.3%的人认为流水声为主导音，有46.8%的人认为风声为主导音（图2）。由此可见，纯自然或纯人工环境中的高感知频率声源与主导音的一致性。但在声源类型多样的声环境中，主导音声源类型却与高感知频率的声源类型不一定一致。例如琵琶溪感知频率最高的为鸟鸣声（占比75.9%）与谈话声（占比68.4%）按照上述规律推断主导音为这其中的某种声源。但却有39.4%的人认为汽车行驶声是主导音，还有38.0%的人认为风声是主导音，与前述规律不符（图2）。

2 4段声景的声源频率和主导音统计Sound frequency and dominant sound of four sound clips

因此，通过对比认为，主导音不等同于感知频率最高的声源。基于此，研究进一步假设造成主导音与高感知频率声源不一致的原因是个别声源本身所具有特殊的物理性质，因而会影响到人们对主导音声源类型的判断。继而结合频谱分析的波形图（图4、5）可知，下坪村声景中鸟鸣声与家禽声持续波动变化较强，且振幅较高；琵琶溪声景中汽车行驶声虽然持续波动变化时间短，但振幅明显高于其他声源，这种物理特征上的差异造成了主导音感知的可识别度。因此，结合4段声景的频谱图与波形图⑤进行分析，发现主导音的辨识还会受到声音物理特征影响。

依据声环境质量标准⑥，已经在现场实测的声压级中，下坪村、金鞭溪和琵琶溪林的声景声级分别符合“1类”“1类”和“0类”功能区标准噪声限值，较为安静。而百龙天梯声景声级为“2类”功能区标准噪声限值，较为嘈杂[19]。 在低噪声环境（即下坪村和琵琶溪林中声景）中，整体声音频谱较为平稳的情况下，主导音声源频率较高且频谱图特征呈现突出变化，因此在听觉上能明显区别于其他声源。研究发现下坪村声景中的鸟叫声与家禽叫声，琵琶溪山林汽车行驶声均具有此特点。在高噪声环境中的主导音的频谱不具有突出变化，因而所感知的主导音与其余声源较为接近。

综上所述，在低噪声环境中，主导音通常为频率较高、波动变化较明显、振幅较大的声源。在高噪声的声景中，因主导音受其物理特征影响较弱，主导音往往为最容易辨识的声源且其类型与这段声景中主要构成声源的类型一致。

3.2 声源感知

3.2.1 声源可接受度

不同类型的声源带给人的可接受度和感受也不同。实验结果表明，在村落声环境中，人们对于声源的可接受度（均值）更高。在下坪村中的风声（2.09）、鸟鸣声（1.92）、虫鸣声（1.16）的可接受度高于金鞭溪中纯自然声景中的风声（0.14）、鸟鸣声（1.72）、虫鸣声（0.90）的可接受度。此外，下坪村声景中，低声细语声（0.35）、吃饭声（0.14）、小贩叫卖声（0.67）的可接受度也要高于百龙天梯以人声为主导声景中的低声细语声（-0.16）、吃饭声（-0.78）、小贩叫卖声（-1.20）。根据上述结果初步判断，声景的可接受度与自然声源和人文声源的比例有关。研究发现以自然声源为主导且包含人文声源的声环境中的风声、鸟鸣声的可接受度要比单一类型的声环境的可接受度更高。

3.2.2 性格因素对声感知情绪的影响

研究表明性格因素与整段声感知情绪（sound emotions）之间也具有一定的相关性（表2）。在下坪村中，研究发现“内向安静”的性格与“舒缓的”声景感受呈正相关（r=0.267，p＜0.01），“焦虑易躁”的性格与“安静的”声感受呈负相关性（r=-0.35，p＜0.01），“善批判”的性格与“安静的”声音感受呈负相关（r=-0.20，p＜0.05），与“多样的”村落声源呈正相关性（r=0.225，p＜0.05）。而“易接受新鲜事物”的人却会喜欢（r=0.221，p＜0.05）乡村环境中多样的声音。一定程度上证明，乡村的复合声环境所产生的令人“舒缓的”感受容易吸引“内向性格”的人群，但却不一定能吸引性格“善批判”与“易焦躁”的人群。乡村“多样的”声环境，对于“易接受新鲜事物”的人具有吸引力。

3 4段声景特征象限图（统计感知频率和可接受度）Quadrant table of four sound clips (on perceived frequency and acceptance)

4 4段声景频谱图Sound source spectrum analysis

5 4段声景中声音信号波形图Sound source signal spectrum analysis

琵琶溪声景取自于竹林游径上，分析得出“内向安静的”性格与琵琶溪“舒服的”整体感受呈正相关性。即内向安静性格的人，可能喜欢寻求琵琶溪这样声环境感知。在百龙天梯声景中，“外向热情”的性格与“紧张的”（r=-0.272，p＜0.01）、“尖锐的”（r=-0.285，p＜0.01）、“焦躁的”（r=-0.275，p＜0.01）声景感受均呈负相关性。而内向安静性格的人，与具有“悲伤”性质的声音呈负相关性（r=-0.222，p＜0.05）。“善辩好争论”的性格与“难受的”人工声音呈正相关性（r=0.222，p＜0.05）。说明好争论的人也许对难受的声音有一定的适应性和抗拒力。对于百龙天梯这样以嘈杂人声为主导的环境，即使是外向、热情的人，也对令人“紧张的”“尖锐的”和“焦躁的”声音而感到排斥。而性格内向的人，更是排斥带给人们悲伤感受的人工声音。而在金鞭溪声景中，“内向安静”的性格与“柔和的”（r=0.244，p＜0.05）和“令人放松的”（r=0.215，p＜0.05）水声呈明显的正相关性。

因此，通过相关性分析证明，不同性格特征的人对于声源可接受度的评价有差异，且这种差异也决定了人们对于同一段声景产生不同的情绪。研究证明，乡村的复合声环境所产生的令人“舒缓的”感受容易吸引内向性格的人群，但却不一定能吸引性格“善批判”与“易焦躁”的人群。但乡村声环境中的“多样性”，却能吸引“易接受新事物”的人。不同声环境中的自然声源均能使性格“内向安静”“易焦虑的”人感到“放松”“舒适”和“多样丰富”。对于人为噪声几乎全覆盖自然声音的百龙天梯，即使是外向、热情的人，也对令人“紧张”“尖锐”和“焦躁”的声音而感到排斥。而性格内向的人，更是排斥带给人们悲伤感受的人工声音。因此，声源感知评价也受到个人性格的差异。有效地研究声景带来的感知情绪，可以帮助管理者在保护地内，通过控制声源类型和质量，进行情绪调节和性格塑造，从而起到缓解焦虑和舒适放松的作用。

4 总结与建议

基于研究结论，对武陵源国家公园中声景资源的评估和保护提出建议，旨在促使武陵源自然遗产地的声景得到有效的发掘与保护。通过研究可总结出以下结论。

1）从整体声环境感知频率看，武陵源的自然声景多于人文声景。但在一些特殊环境中，自然声景很难被感知到，几乎完全被人为声音遮罩，例如百龙天梯上站，大人喊叫、导游喇叭、汽车行驶声、电子设备声等声源是感知频率高但不能被接受的声景。

2）主导音感知不仅受到声景环境影响，还与其自身物理特征有关，并且其在声景中较其他声源具有频率较高、波动变化较明显、振幅较大的特征。

3）以自然声源为主导且包含人文声源的声景环境比单一声源类型（单一的自然音或者单一的人文音）的声景环境给人带来更强的可接受度。研究发现在下坪村里的鸟叫声、流水声等自然声源类型给人的可接受度高于金鞭溪声景中鸟鸣与流水带给人的可接受度。

4）性格特征差异会对声景感知情绪产生影响。不同性格特征的人对于声源可接受度有明显的差异。不同声环境中的自然声源均能使性格内向安静、易焦虑的人感到“放松”“舒适”和“多样丰富”。乡村中多样的声环境特征，对于“易接受新鲜事物”的人来说具有吸引力。

表2 性格特征（TIPI）与语义相关关系Tab. 2 Correlation of personality characteristics (TIPI) and semantics

基于此，笔者对武陵源世界自然遗产地的声景保护管理提出如下几条建议。

1）在武陵源世界遗产地的声景管理与开发中，应着重控制感知频率高、接受度低的导游喇叭声，汽车行驶声等声源的声压、声级。此类声源最易被识别为主导音，且可接受度低，与声音的感知所产生的紧张、尖锐、焦躁感直接相关。

2）应该正确看待保护区内乡村声景，不能一味地将乡村视为不利于保护地的要素。笔者发现，在乡村（下坪村）声环境中鸟鸣、流水等自然声源的可接受度要高于保护地内纯自然环境（金鞭溪）中同等声源的可接受度。乡村所形成的令人舒服的总体声环境感知，是“内向”“安静”性格的人希望寻求的声景感受。此外，基于武陵源文化景观的特质和听音实验评价，乡村声景被认为具有很好的多样性，能够吸引“易接受新鲜事物”性格的人。

3）保护和优化自然生态环境，提高鸟鸣声、流水声、虫鸣声等自然声景的质量，确保该类声源能够被听见的时间，尽量减少人为噪声干扰的时间、频率和强度。研究证明了自然声源与“放松”“舒适”等情绪感知的正相关性，也证明了保护地在对人心理和生理的治愈与调节方面具有重要意义。

注释(Notes)：

① 世界标准组织对声景定义：ISO 12913-1: 2014 Acoustic-Soundscape-Part 1: Definition and conceptual framework-“Acoustic environment as perceived or experienced andor understood by a person or people, in context.”

② 核心区是指武陵源风景名胜区规划的管理分区中的特级和一级保护区的总和。

③ 武陵源风景名胜区的核心区采用最严格的保护，而武陵源的缓冲区将协助核心区行使保护的职能，建设地带将作为集中发展区建设相应的旅游配套服务设施。

④ 基于阿克塞尔松等在2010年的研究，SD情绪量表包含14组相对的语义评价形容词。

⑤ 频谱图是在频域范围中，表示声景中构成声源的频率分布。波形图是在时域范围中表示某个时间点的声音的大小。

⑥ 0类功能区环境噪声限值白天不超过50 dB，1类功能区环境噪声限值白天不超过55 dB，2类功能区环境噪声限值白天不超过60 dB。

图表来源(Sources of Figures and Tables)：

图4来源于波形仪器分析，其余图表均由作者绘制。