纺织品摩擦时听觉风格评价的初步研究∗

臧蒙蒙 刘 瑞 才英杰 孙慧芹 铁建成

0 引言

织物风格是织物本身所固有的物理与机械性能及几何形态作用于人的感官所产生的综合效应，是一种复杂的物理、生理和心理等因素的综合反映，而织物听觉风格的主观评定法主要是通过人的感官对织物间摩擦时产生的声响效果做出评价[1]。在穿着过程中，纤维与纤维、织物与织物、织物和人体之间不可避免地相互摩擦产生声音。由于纤维原材料以及织物组织表面肌理的差异，同种织物或者多种不同的织物之间摩擦产生的声音也各不相同，古时就有“丝鸣”辨识真丝织物的习惯，而今塔夫绸由于其特殊摩擦声仍作为礼服的佳选。在倡导绿色消费的今天，织物的摩擦声已逐渐引起了人们的广泛关注。Sukigara 等[2]研究了摩擦声的主观评价方法，发现织物摩擦噪声致人厌烦；Yi 等[3]利用织物摩擦时获取的频谱，研究了心理声学模型中尖锐度、清晰度和粗糙度等相关参数的关系；Kim 等[4]采用心理生理学技术评估了涤纶经编织物的沙沙声；杨剑平等[5]通过不同种类织物摩擦声的差异，探索了高效的织物摩擦声辨别方法；吕红明等[6]发现了局部接触表面不平度是摩擦尖叫噪声产生的主要因素。

国际上最常用的主观评价方法有语意细分法、成对比较法和等级评分法等。语意评定法(Semantic assessment, SD)法[7]作为一种心理测试方法在1957年被奥斯古德提出，通过对规定尺度指标进行定量分析。本文借鉴心理声学模型中人们对尖锐度、清晰度和粗糙度等指标的感官和心理感觉，旨在建立更贴切、更真实、更有效的评价体系。运用SD法，将织物摩擦听觉风格指标划分为5 个等级，并通过随机抽选的参试人员对不同组织织物摩擦的听觉体验，建立了织物摩擦听觉风格主要评价指标包括刺耳度(Harshness,C)、顺滑度(Smoothness,S)、响度(Loudness,L)、沉闷度(Dullness,D)、喜好度(Preference,B)和拟声词描述(Onomatopoeia,O)，通过这些指标可以反映织物之间摩擦对人产生的影响。

1 实验部分

1.1 实验材料

采用Y200S型小样织机，在实验室织造了12种有代表性的涤棉65/35织物(其中，平纹织物应用最为广泛，如棉织物中的平布和府绸、毛织物中的凡立丁、丝织物中的塔夫绸、麻织物中的夏布以及工业和国防用的织物等)，并将其作为实验试样：经密为200/10 cm，经纱和纬纱细度均为36/Tex，织物长度与宽度为30 cm×20 cm，如图1所示。另外，还挑选了10 块外观风格差异较大的成品织物作为标准试样，如图2所示。

图1 实验试样TFig.1 Experimental sample T

图2 标准参比试样RFig.2 Standard reference specimen R

1.2 实验环境与参试人员

在一个温度(25◦±2◦)、相对湿度(50%±3%)、大小(4 m×4.5 m×3.2 m)的半消声室中，通过听力计对50名在校纺织专业学生进行听觉测试，保证参试人员没有听力损伤或其他可能影响他们听力的疾病史[8−9]，并从符合要求的43 名学生中，随机抽取21名学生作为参试人员，其中10名男性，11名女性，年龄在20～24岁之间。

1.3 SD法主观评价指标

根据所评价织物摩擦听觉风格的质感特征，采用SD法语意范围划分出5个评价尺度，每个尺度给出一个分数等级，如5 级对应5 分，1 级对应1 分，其中程度最深的5 分，最浅的1 分，以此类推，等级评分标准如表1所示。

表1 SD 法等级评分标准及标准参比试样R 的确定Table 1 SD method grading standard and standard reference sample R determination

1.4 主观评价步骤

摩擦步骤：按照试样T 的标号顺序，依次将试样T(正面朝上)经向固定在橡胶滚筒上，将另一块相同的试样T(正面朝上)的一端用手平整地固定在一个刚性的样品台上，以便更准确地模拟人体穿着织物摩擦的过程，然后将覆着试样T 的滚筒以20 cm/s 的最佳拉扯速度(此时的织物摩擦声最为清晰)在另一块试样T 上单程式匀速滑动。同时在实验过程中，要保证每次摩擦时施加的压力和滑动距离相同。

评价步骤：在主观评价实验之前，参试人员需要在测试环境中静坐2 min，以便适应环境和调整个人心理状态，以减少实验结果的误差[10]。然后，依次将规定为5 分、3 分和1 分的试样R 进行摩擦实验，明确相应的听觉等级评分标准，使参试人员对标准参比试样R 的摩擦听觉风格指标评分标准有较全面的了解和认识，以便更准确地对试样T 进行评价。训练完毕后，依次对测试者进行试样T 的现场主观评价实验。但在正式测试时，应注意将实验试样避开参试人员的视线，以避免受视觉的主观印象干扰。在整个实验过程中，采用调查问卷形式[11]，参试人员根据试听时的标准参比试样R，对所听试样T摩擦噪声的基本风格的进行打分。实验完毕后，将所有参试人员的调查问卷数据进行统计，根据实验结果，获取织物摩擦听觉风格指标的评分累计值。

2 结果及分析

2.1 摩擦听觉风格指标间的关系

由图3(a)～图3(c)可以看出，指标C与指标L、S和B有明显正相关关系，且它们的相关系数的绝对值都大于0.86，其相关程度较高。其中，C和L之间存在着一定的正相关关系，随着C的增大，L也随之增大；而C与S、B则存在负相关关系，随着C的增大，S与B反而减小。从图3(d)～图3(f)可知，织物摩擦听觉风格指标间也存在二次多项式的关系，均符合Y=A+B1X+B2X2的形式，拟合因子R2值在0.72 以上(织物摩擦风格指标C ～D、D ～S、D ～L和D ～B的拟合因子R2值小于0.55，图略)；其中，拟合因子R2的取值范围在[0,1]，R2值越接近1，表示拟合度越好。综上，织物摩擦听觉风格各指标间存在一定的相关性联系，织物摩擦噪声是一个综合性的评价。

2.2 听者性别对织物摩擦听觉风格的影响

由表2可知，在原料、经密等条件相同的情况下，织物摩擦听觉风格指标受性别差异的影响。织物摩擦听觉风格指标，总体上是男生的听感值比女生的听感值小，即男性对织物摩擦声敏锐度不如女性。从每种试样T的摩擦听觉风格指标评价结果来看，男生与女生的评价均值相差2～7 分，其中，T5、T7和T8织物的摩擦听觉风格指标男女评价结果与均值差异较大。T5织物因为浮长线比较长，纱线交织次数少，使得指标C 和S 与均值相比，差异比较大；T7织物凹凸立体感强且丰厚，而T8织物状若蜂巢，织物手感柔软，立体感强，这使得它们的男女主观评价值与均值差异较大。因此，男女在织物噪声的评价上是有不同的，性别对织物听觉风格评价有一定的影响，并且也有文献报道出男女性别差异对声音的敏感程度是有不同的。

表2 织物听觉风格指标的性别评价累计表Table 2 Cumulative results of gender evaluation of fabric auditory style indexes(单位:分)

图3 织物摩擦听觉风格指标间的关系Fig.3 The relationship between the frictional auditory style indexes of the fabric

2.3 织物组织对主观评价指标的影响

T1、T5和T10织物分别代表着三原组织的平纹、缎纹及斜纹。从表3可知，在原料、经密等相同的条件下，T1织物的摩擦听觉风格指标C、D和L高于T5织物，且随着纬密的增加，织物摩擦听觉风格指标值略有增加。与其他两种组织织物相比，T5织物的听觉风格指标S和B较高。由此可知，织物组织对织物主观评价指标有影响。

表3 三原组织织物摩擦听觉风格指标的评分累计Table 3 Cumulative score of frictional auditory style index of tri-primitive fabrics(单位:分)

比较表4中的T1、T6和T11平纹织物的摩擦听觉风格指标可知，这3 种平纹织物的D、S和B指标都小于其均值，而C和L指标均大于其均值，这与平纹组织在织物中纱线交织次数、浮长线短有关。T1平纹织物与其他两种变化平纹织物比较，交织次数最多，浮长线最短，这使得T1织物摩擦听觉风格的指标性能较好；而T6方平织物表面有纹路清晰且凸起的方格状条纹；T11重平组织织物由于纬纱重合，不易屈曲，外观呈明显的凸条纹。与此同时，织物摩擦听觉风格指标也受平纹织物表面平整度的影响。

表4 平纹组织织物摩擦听觉风格指标评分累计Table 4 Cumulative score of frictional auditory style index of plain weave fabrics(单位:分)

同理，在比较T2、T3、T4、T9、T10和T12斜纹织物时，可以从表5发现，不同斜纹织物由于斜纹方向、斜纹倾斜角度及纬密的不同，使得织物摩擦听觉风格也略有差异。T9织物由于具有清晰的人字纹效应，并且浮长线较短，因此，在其他参数基本相同的情况下，T9织物听觉风格指标L得分排名明显高于其他组织织物。

表5 斜纹组织织物摩擦听觉风格指标评分累计Table 5 Cumulative score of frictional auditory style index of twill fabrics(单位:分)

2.4 听者对摩擦喜恶及拟声词描述

由表6可知，在织物摩擦过程中，喜好度最高的是T5缎纹织物，其次是T10斜纹织物，喜好度最低是T6方平织物。T5织物喜好度最高可能是受指标S的影响，而T6织物最低的原因可能是受C、D和L指标的影响。并且在所有实验试样中，织物摩擦风格指标O出现的次数比例：沙沙声出现次数占50%，擦擦声占25%，呲呲声、咝咝声和吱吱声均各占8.33%，这可能是织物是涤棉原料的缘故。

表6 听者对织物摩擦声的喜好度及拟声词描述累计Table 6 Cumulative results of hearer’s fondness and disgust for the sound of fabric friction and onomatopoeia description

3 结论

在纱线原料、线密度、经密等相同的情况下，织物刺耳度与响度呈正相关关系，相关系数R为0.918；而刺耳度与顺滑度或喜好度呈负相关关系，相关系数R分别为-0.871 和-0.863。纱线交织次数多的织物，刺耳度与响度都较高；浮长线长的织物，顺滑度和喜好度比较高，如T缎纹织物。且男性对织物摩擦噪声敏锐度低于女性，试听者对织物摩擦声的喜好度排序：缎纹＞斜纹＞平纹。在纺织行业中，织物摩擦听觉风格可以作为一种织物质量判别、控制和预测的简便易行方法。