城市公园声景喜好度量化评价研究——以福州金鸡山公园为例

费馨慧 郑涵青 赖鹏程 黄启堂

(福建农林大学园林学院 福建福州 350002)

0 引言

随着社会的快速发展，人们对美好物质生活的需求不断提高，城市公园作为城市居民日常进行休闲活动的主要场所之一，其建设受到了广泛的关注和重视[1-2]。如何进行城市公园的景观建设与营造，使人们能够获得更加满意的休闲体验，是近年来的研究热点问题[3]。近年来关于城市公园景观方面的研究，人们的目光通常集中在视觉景观方面，视觉作为一种信息载体的交流方式，受到了广泛的关注[4]。而听觉作为仅次于视觉的第二大景观信息传递载体，也发挥着不可替代的作用[5]。20世纪60年代末期,加拿大著名作曲家、环保主义者穆雷·谢弗教授首次提出了“声景(soundscape)”一词，他将声景描述为“The Music of the Environment”即“景观的听觉属性”[6]。

声景生态学中的声景包含3类声音，分别为：人工声、生物声、地球物理声[7]。其中，在景观空间中表现出事件性、侵略性特征的声音被称为人工声，此类声音由人工制造的器械所产生，如汽车鸣笛声、工地施工声等；具备复杂性、可塑造性特征的声音被称为生物声，此类声音通常由具有生命特征的生物体如人类、动物等所产生，如鸟鸣声、蛙鸣声等均属于此类声音；而具有掩蔽、混合性特征的声音称之为地球物理声，此类声音通常作为背景音，在自然条件下由不具生命特征的非生物体产生，常与人工声、生物声相互叠加混杂在一起，此类声音有雷声、雨声、风吹树叶声等[8-9]。在声景生态学中，人工声、生物声以及地球物理声共同构成了声景空间的特殊格局[10]。而国内外关于声景的研究，主要集中在4个方面：①声景感知及其评价；②噪声的测量与控制；③声源的物理特性；④声景的营造与复原[11]。近年来主要的研究成果有：李哲锋,杨宇超等人通过实验得出城市公园中的各类景观要素与声景评价之间的关系[12]；杨玲玲等人以自然声与人工声作为分类标准，研究了具有不同声景偏好的人群对声景评价产生的差异性[13]；李佳玲通过对校园空间的声景进行调查与评价实验，得出了不同类型的声景在不同性质的景观区域内所产生的的主观评价具有差异性[14]。众多的声景感知与评价方面的相关研究结果显示，人们对机械声、汽车行驶声等人工散发的声音常常产生负面情绪，而对源自自然的生物声、流水声等声景常会给出良好的正面评价[15-16]；Acun 等人采用定性、定量相结合的方法对不同声环境下游客在博物馆的游览体验进行研究分析，结果显示，良好的正向声景环境对营造环境中独特的宜居氛围具有显著的正向影响效益，积极正向的声音环境会在一定程度上使得游客数量上升，并且能够促进游览者与景观的互动，对游客的体验感受起到了积极的影响作用[17]；戴茜通过定点实测与Cadna/A模拟相结合的方法对长沙湘府文化公园的声景评价进行研究，得出声景协调度与好感度及声景满意度与主观响度之间的关系[18]；由近年来的研究成果可以可看出，随着人们对声景的关注度不断提高，声景的研究方向从关注于声景本身属性逐渐延展到进行声景与人体感知研究的方向[19]。国际标准化组织在2014年颁布的声景ISO标准中，将声景定义为：“Acoustic environment as perceived or experienced and/or understood by a person or people,in context”。此标准将声景、声环境两个概念区分开来，强调了人体感知在声景研究中的重要地位[20]。

近年来声景相关领域的研究逐渐丰富，但基于声景生态学，通过心理物理学的研究方法对其进行量化研究，将人们对声景喜好感受的主观心理量与声景出现频率的客观物理量相结合，构建出声景喜好度量化评价模型的研究数量寥寥。因此，本研究基于声景生态学中对声景类型的划分，以福州金鸡山公园为例，进行声景喜好度评价实验。通过测量每一评价点的声景出现频率的物理指标，结合心理物理学相关法则对主客观数据进行处理分析，构建出一种适用于城市公园的声景喜好度量化评价模型，以期在今后的应用中，可以将城市公园中声景出现频率的客观物理量直观地转化为人们对声景环境喜好程度的主观心理感受量，由此能够为今后城市公园景观的设计和营造提供参考；同时，为今后其他景观空间内的声景环境相关研究提供理论参考。

1 研究方法

1.1 研究区域概况

本研究实验区域——金鸡山公园的地理位置如图1所示,位于福建省福州市晋安区，金鸡山为北岭山脉的一条支脉，金鸡山公园的总占地面积约为110 hm2，公园内部具有保留程度较高的大自然山林原始风貌，被评为福州市十大人气公园之一，同时也是国家3A级旅游景区。园区内包含大量人文景观及历史景观，如魏杰故居、南天照天君宫以及始建于唐朝的双龙寺等。除此之外，公园内有大量自然景观，如以观赏植物为目的的樱花、梅花、桃花、紫薇花四大花坡景观，以及梅林、茉莉花台、叠石飞瀑等。由于园区内生态环境良好，景观类型丰富，使得公园内含有种类丰富的声景资源，如广播声、音响声等人工声，鸟鸣声、虫鸣声等生物声以及风吹树叶声、瀑布流水声等地球物理声。园区内丰富多样的声景环境为声景评价实验的展开提供了便利条件。而公园周边交通便捷，有多路公交车可到达公园的南大门、西大门两个主要出入口以及水头村北大门、登云路东大门等几个次入口，周边有福州火车站、福建省图书馆、温泉公园、东二环泰禾广场等，公园内人口流动量较大，游玩人员包含儿童、青少年、中年、老年在内的各个年龄段，有利于大量实验基础数据的采集。

1.2 声景资源调查

本研究共选取了金鸡山公园内包含3类声景的具有代表性且分布相对均匀的测点共20个，如图1所示。在一定范围内以这20个测点为中心，对该区域内的声景环境进行实地调查，同时结合现场访谈形式，对区域内游人进行声景出现频率、声景评价调查等实验。考虑到地球物理声中的雷声、雨声等声音要在特殊的天气条件下才会产生，因此将调研分为4d进行。其中两天为晴朗天气条件，两天为阴雨天气条件。研究者分别在4天中的上午8:00～10:00、下午2:00～4:00、傍晚5:00～7:00的3个时间段在公园内的20个测点范围内进行声景资源调查，根据实际情况记录下研究区域内所包含的所有声景种类。

图1 研究区域概况

1.3 声景喜好度评价实验

声景喜好度评价实验分为两部分进行：其一，通过实地调研、现场访谈及发放问卷方法，综合确定研究区测点范围各类声景出现频率的客观数据；其二，通过问卷调查的方式，获取园区内游人对声景喜好度评价的主观分值。

在声景频率调查过程，向被试者说明声景频率的评分方式为：某测点某类声景的出现频率为，在10分钟内，该测点区域内某类声景出现时间与总实验时间的占比，根据占比大小对声景出现频率赋值，当某类声景出现时间与总实验时间的占比为0.20%，对应的声景出现频率分值为0～1分；时间占比为20%～40%时，声景出现频率分值为1～2分；时间占比为40%～60%时，声景出现频率分值为2～3分；时间占比为60%～80%时，声景出现频率分值为3～4分；时间占比为80%～100%时，声景出现频率分值为4-5分。在声景喜好度评价的实验过程，根据SD语义分析法，选择“讨厌的——喜欢的”这一对形容词，其分值为-2分～2分。本研究共发放问卷150份，收回有效问卷147份。

2 结果与分析

2.1 金鸡山公园声景资源分析

综合实地调研、现场访问以及问卷调查的综合结果，得出金鸡山公园的声景资源情况如表1所示。金鸡山公园声景类型丰富，共计有14种声音，其中包括人工声5种、生物声5种、地球物理声4种。将声景频率调查问卷及喜好度评价问卷的结果导入SPSS软件中进行描述统计分析，得到的结果如表2所示。综合来看，研究区域内出现频率由高到低的声音分别是：生物声(3.7022)>地球物理声(2.7306)>人工声(2.0456)。由此可以看出，金鸡山公园内声景环境良好，鸟鸣声、风吹树叶声等会产生显著正向恢复性效益的高喜好度声音总体出现频率较高，而人们喜好度较低的工地施工声、汽车鸣笛声等具负向恢复性效益的人工声类声音总体出现频率较低。而从声景喜好度评价的结果来看，人们对研究区域内的地球物理声的喜好度最高(1.4306)且显著高于人工声(-1.0109)及生物声(0.1197)的喜好度评分，对人工声的总体评价较差。

表1 声景资源调查结果

表2 spss描述统计结果

2.2 人工声主客观数据拟合与分析

为进一步探究人工声的出现频率这一客观数据与其喜好度的主观评价数据之间的关系，将人工声的声景出现频率及其喜好度评价的调查问卷结果导入SPSS软件中，进行皮尔逊相关分析，得到的结果如表3所示。从表3可以看出，在0.01的显著性水平下，人工声的出现频率与其喜好度评价分值之间存在显著的相关关系，且随着人工声出现频率的上升，人工声喜好度评价分值呈现下降趋势。研究区域内人工声评价分值主要集中在-2～0之间，可见人们对金鸡山公园内人工声类声景的喜好度普遍偏低，汽车行驶、鸣笛、工地施工声等对研究区域内的人工声类声景产生了明显的负面影响。为能够更加清楚、直观地表示两者之间的关系，本研究通过曲线估算的方法，选择线性函数、对数函数、逆函数、二次函数、三次函数5种函数类型对人工声出现频率的客观数据与喜好度评分的主观数据进行拟合估算，得出的关系模型如图4所示。根据拟合结果，上述5类函数模型的调整后R方分别为：0.840、0.802、0.442、0.877、0.890，结果显示三次函数模型曲线的拟合优度最高，因此人工声的出现频率fant与人工声喜好度Eant之间的关系模型可以表示为：

Eant=1.092-0.650fant-0.384fant2-0.086fant3

(1)

表3 声景出现频率与评价分值皮尔逊相关分析结果

图2 人工声出现频率与喜好度评分拟合结果

2.3 生物声主客观数据拟合与分析

对实验获得的生物声主客观数据进行皮尔逊相关分析，结果如表3所示。两者之间在显著性0.01水平声呈现显著的相关关系，随着生物声出现频率的上升，人们对生物声的喜好度评价分值呈现上升趋势。生物声的喜好度评价分值主要集中在-1.5～2之间，由此可知，人们对金鸡山公园内的生物声类声景评价良好。通过对声景喜好度评价产生原因的调查得出，研究区域内的鸟鸣声、虫鸣声对其声景喜好度评价有着显著的正向影响效应，而交谈声、歌唱声及儿童嬉闹声对声景喜好度评价的影响效应则有正有负。通过进一步对实验数据进行曲线估算处理，得到的结果如图3所示。5类函数中，线性函数的调整后R方为0.838，对数函数的调整后R方为0.772，逆函数的调整后R方为0.659，二次函数的调整后R方为0.862，三次函数的调整后R方为0.865。其中拟合优度最高的曲线模型为三次函数曲线模型。因此，生物声出现频率fbio与其喜好度评价 Ebio之间的关系模型可以表示为：

Ebio=1.649-3.584fbio+1.219fbio2-0.099fbio3

(2)

图3 生物声出现频率与喜好度评分拟合结果

2.4 地球物理声主客观数据拟合与分析

将试验获得的地球物理声的声景出现频率及其喜好度评价的调查问卷结果导入SPSS软件中，进行皮尔逊相关分析，得到的结果如表3所示。在显著性水平为0.01时，两者之间呈现显著的相关关系，且地球物理声喜好度评价分值随着生物声出现频率的升高而升高。对地球物理声的主客观数据进行曲线估算，得到的结果如图4所示。其中，线性函数的调整后R方为0.772，对数函数的调整后R方为0.769，逆函数的调整后R方为0.654，二次函数的调整后R方为0.787，三次函数的调整后R方为0.807。可以看出，对地球物理声，同样是三次函数曲线模型的拟合优度最佳，因此，地球物理声的出现频率fgeo与其喜好度评价 Egeo之间的关系模型可以表示为:

Egeo=0.936-1.461fgeo+1.019fgeo2-0.150fgeo3

(3)

图4 地球物理声出现频率与评价分值拟合结果

2.5 声景喜好度量化评价模型的构建

根据声景生态学中对声景的分类，某区域内的声景环境由人工声、生物声及地球物理声3类声音叠加构成，即城市公园声景喜好度 Eabg= Eant+Ebio+Egeo结合上述式(1)～(3)，可以得出适用于城市公园的声景喜好度量化评价模型，即城市公园内声景喜好度与其声景出现频率之间的关系模型可以表达为：

Eabg=3.677-0.650fant-3.584fbio-1.461fgeo-0.384fant2+1.219fbio2+1.019fgeo2-0.086fant3-0.099fbio3-0.150fgeo3

(4)

通过此模型可以将城市公园中的声景出现频率这一客观数据转化为声景喜好度评价的主观数据，近似模拟出人们在城市公园的声景环境中的心理感受，进而可以将此模型应用于城市公园声景环境的营造及声景有效管理的过程中。

3 结语

城市公园是人们工作学习之余进行日常休闲活动的主要场所之一，而听觉是除视觉之外人们感知环境与获取景观信息的第二渠道。因此，在城市公园内营造良好的声景环境具有十分重要的意义。本研究通过实地调研、现场访问及问卷调查等方法，探究了声景出现频率与其喜好度评价之间的关系，以福州金鸡山公园为例，综合人工声、生物声及地球物理声3类声景，建立了适用于城市公园的声景喜好度量化评价模型。本研究获得的主要结论有：

(1)金鸡山公园的声景资源良好，包含生物声、人工声及地球物理声3类声景的声音共计15种，具体如表1所示。3类声景出现频率高低为：生物声出现频率(3.7022)>地球物理声出现频率(2.7306)>人工声出现频率(2.0456)。

(2)声景喜好度评价中，人们对地球物理声喜好度的评价(1.4306)显著高于对生物声喜好度(0.1197)及对人工声的喜好度评价(-1.0109)。人们作出声景喜好度正向或负向评价的原因如图2～图3所示。

(3)3类声景的出现频率与其喜好度评价之间均存在显著的相关关系。其中，人工声的出现频率与其喜好度评价之间存在显著负相关关系，生物声及地球物理声的声景出现频率与其喜好度评价之间为显著正相关关系。

(4)通过曲线估算得到3类声景各自出现频率与其对应的喜好度评价之间的关系模型如式(1)～(3)所示。综合得出的城市公园声景喜好度量化评价模型如式(4)所示。

根据以上结论对城市公园声景营造与优化提升提出以下建议：

(1)由本研究可知，市民对金鸡山公园内的地球物理声的喜好度显著高于生物声及人工声，因此可适当增加城市公园中市民喜好度较高的声景，如在适当时间段通过公园广播播放音乐以增加人工声中的广播音乐声；通过增设引鸟景观或建设来增加生物声中市民喜好度较高的鸟鸣声、虫鸣声；通过种植不同叶形不同质感的植物如种植竹林、芭蕉等来营造风吹树叶声、雨打芭蕉声等独特的地球物理声声景氛围；通过建造瀑布、喷泉等水体景观来营造水声环境。

(2)对人工声中明显具有负面评价的声音进行控制，如汽车行驶声、汽车鸣笛声、工地施工声等，主要可从两方面入手：其一，从源头进行控制，如在公园区域范围内禁止鸣笛、禁止车辆进入园区等方法减少此类声音的产生。其二，通过间接隔离噪音的方法，如在广场、休憩平台等场所的区域外围种植比如朱樱花，双荚决明等密叶类植物，以减少噪音反射，从而提高声景质量。

(3)通过声景评价模型，根据城市公园空间内3类声景的出现频率，模拟估计出城市公园声景感受评价分值，从而确定需要对园区内哪类声景的出现频率进行提升或降低能够有利于城市公园总体声景环境质量的提高，再通过上述的(1)、(2)条建议进行具体的改造建设。