视听作用下大学校园声景研究与评价——以贵州师范大学花溪校区为例

岳泓伶，杨广斌，安 静,2，冯雯蕊

(1. 贵州师范大学地理与环境科学学院，贵州 贵阳 550001；2. 贵州省喀斯特山地生态环境国家重点实验室培育基地，贵州 贵阳 550001)

0 引 言

声景(soudscape)的概念最初由加拿大作曲家谢弗提出，他指出“soudscape”的研究范围是以听者为中心的声环境，并在分析噪声污染过程中发现噪声现象，使声景取得重要进展[1]。而国内声景的研究要追溯到计成[2]在《园冶注释》中对声景意境的营造，但是由于古时候技术受限，大多是设计者根据经验与主观来进行声景设计。后来经多年的研究发展，声景的研究已越发成熟，从声、景、人三方面研究声环境构成规律，到从个体审美和人文方面对声环境进行评价均是当下研究的热点。Joo等[3-4]、Ma 等[5]、李国棋[6]、刘江等[7]、葛坚等[8]、扈军[9]、许晓青[10]、杨玲玲[11]等对乡村[12]、城市公园、古镇及其他公共区域[13-18]均开展了声环境理论和技术的研究。但是对于大学校园声景的研究还是较匮乏。

近年来，纪卿[19]提出运用软件输出各声音在场地中最佳位置关系再用传统声学保护，提高声环境质量。李睿等[20]运用物理参数测量、“声漫步”调查分析法、主观问卷数据统计等方法，对校园声环境质量、声景观影响因素、声景元素构成和喜好度等方面进行分析。姜雨杉等[21]通过实验测试，对大学生受噪声影响的情况进行对比分析。但是校园声环境的研究侧重于在噪声的控制上或是对声元素的评价，还未将视觉与听觉关联起来把声元素作为校园景观基本要素之一来进行强调。此次研究以贵州师范大学花溪校区为例，一方面师范大学的主要优势及特色是拥有众多基础教育学科，偏重师生教学技能和心理上的培养，对校园声环境质量状况也更加重视。另一方面该校区地处山地城市贵阳花溪大学城核心区域，以山水环绕的特点而突出，可作为山地大学校园代表。为掌握校园声环境情况，分析了校园师生主观感受下声景听觉和视觉的相关性。在此基础上，挖掘校园声要素标识声，最后结合校园声环境现状进行数据分析，为校园声环境建设提供精细化管理和特色声景营造提供参考。

1 研究地概况与方法

1.1 研究地概况

贵州师范大学花溪校区，位置为26°22′—26°23′N，106°37′—106°38′E。气候为高原季风湿润气候。校园三面与市政道路相连，北面紧靠思雅河，周边包括大学城体育场馆、大学音乐厅、大学美术馆、大学博物馆、发展大厦等公共区，交通便捷。花溪校区师生约3万余人，环境整体较为安静，上学放学聚会活动等人流高峰期较吵闹。校内地形起伏较大，涵盖了龙文山、凤翔山等原有山峰，植被丰茂，为鸟类的栖息提供场所(在贵州师范大学城周边绿地常见鸟类有黄臀鹎、麻雀、白鹭和白颊噪鹛)，整体建筑顺应了场地地形变化，依山就势，校园南部为教学区域，整体绕山而布，核心区为行政区域依托最高峰龙文山，靠北朝南，北部为学生生活区，东部为礼堂，白云湖湖畔等休闲区。

1.2 研究方法

1.2.1 测量点选取

为真实反映师生对校园声环境的主观感受情况及影响要素，根据校园的基础设施、休闲服务、教学办公、生活休息和娱乐活动等功能及各场所的植物造景特点，将校园划分为：校园西门区(香樟(Cinnamomum camphora)+紫薇(Lagerstroemia indica)-红花檵木(Loropetalum chinense)+红叶石楠(Photiniax fraseri)-结缕草(Zoysia japonica))、一食堂区(雪松(Cedrus deodara)+日本樱花(Cerasus serrulata)-白车轴草)、图书馆广场区(香樟-白车轴草(Trifolium repens))、白云湖湖畔(柳树(Salix)列植)、龙文山(香樟+马尾松(Pinus massoniana)+构树(Broussonetia papyrifera)-海桐(Pittosporum tobira)+南天竹(Nandina domestica)+锦绣杜鹃(Rhododendron pulchrum))、学院楼(银杏(Ginkgo biloba)+鸡爪槭(Acer palmatum))、图书馆旁银杏林(银杏丛植)、二号生活区(桂花(Osmanthus fragrans)-锦绣杜鹃)、一号球场区(桂花+龙爪槐(Styphnolobium japonicum))9个分区。测量点位示意图如图1所示。

图1 测量点位示意图Fig.1 Schematic diagram of measurement points

1.2.2 数据来源

(1) 声音及影像数据

校园代表性声源的收集，是在无其他声音干扰，无风雪雷电，微风天气的情况下，距声源较近(与其他障碍物超过3.5 m，距地面1.5 m)处，选择Song Meter SM2动物声音记录仪(上海精导科学仪器有限公司)录制单声源声音，以备问卷调查的使用。

影像采集以拍摄者为圆心(统一时段、晴天、广角以及视点高度)，对景观环境进行 360度拍摄(每隔约60度拍摄一张)，使采集的相片具有场地代表性[12]。

(2) 校园声级测定

声级大小的测定以每个功能分区核心区域为固定测量点，选取风速小于 5 m·s-1的晴天使用WS1361声级器(深圳市万胜通科技有限公司)进行测量。测量时间分为工作日和周末，测量时间为7：00-19：00，每2 h测一次，共7个观测时间点。

1.2.3 问卷调查

(1) 现场问卷调查

在室外声场中，调查获得的声要素的频率(F)与主观响度乘积结果在一定程度上可表示人们对某一声要素主观感受的强弱[9]。其中频率(F)公式为F(A)=m/n(其中A表示某一声要素，m该区域中听到这一声要素的人数，n表示该区域总调查人数)，主观响度运用吉尔福德5级测度(1表示基本不响、2表示较小响声、3表示有响声、4表示有明显响声、5表示非常响)进行描述[16]。

现场问卷调查与声级测定同步进行，调查表上主要设置单个声源发生频率、主观响度、声源喜好程度(-2表示不喜欢、-1表示比较不喜欢、0表示一般、1表示比较喜欢、2表示喜欢)3项指标。

在校园内9个功能区随机抽样调查，实际发放405份问卷，每个观测点样本容量45人，置信度为95.2%。

(2) 室内问卷调查

将“美景度”与“宁静度”作为视听觉评价的指标[22-26]，具体实验方法如下：

① 无声情况下室内问卷调查在实验室进行，室内除必要的实验设备外，无其他干扰性物体，隔音良好，被试者坐距显示屏1 m的位置，通过屏幕观看随机播放的各功能区采集的图片(每张图像持续播放 8 s)，根据呈现的视觉景观做出评价[12]。评价亦为5级测度景观美景度(1表示不美观、2表示比较不美观、3表示一般美观、4表示比较美观、5表示美观)及宁静度(1表示不宁静、2表示比较不宁静、3表示一般宁静、4表示比较宁静、5表示宁静)[12]。

② 有声情况被试者通过TY3389—4AW型音频调频耳机(频率响应范围为 18～21 000 Hz，乔益师电子有限公司)，选择宁静度评价中偏向宁静的场地图片每张图像持续播放 120 s，听配合每张图像随机播放的15段声信号(即包含自然声包含生物声和地球物理声，人工声包含人类活动声和机械声)。单声源各持续播放5 s，间隔3 s。被试者对每个声景视听场景给出相应的声景舒适指标评价(1表示不舒适、2表示比较不舒适、3表示一般舒适、4表示比较舒适、5表示舒适)。问卷实收390份，有效问卷为386份。置信度为95%。

1.2.4 数据整理

通过Excel表统计基础数据，运用SPSS20.0进行描述性分析及Pearson相关性分析。

2 研究结果分析

2.1 校园视听评价相关性分析

2.1.1 宁静度与美景度相关性分析

通过室内问卷调查，无声条件下，视觉感知 9个功能分区美景度和宁静度评分结果(见表1)可知，66.7%以上的评价值偏向于“比较美观”，55.6%以上偏向于“比较宁静”的评价。从t检验结果可知，美景度和宁静度均出现显著性差异(p=0.000)。

表1 宁静度与美景度评价表Table 1 Evaluation table of tranquility and beauty

由宁静度和美景度相关性结果(见表 2)可知，显著相关(0.315≤r≤0.575，p＜0.01)。图书馆银杏林区相关系数最高的(r=0.575，p=0.000)，该区域宁静度值较高(4.01±0.031)，其美景度也相对较高(4.20±0.026)。西门相关系数最低(r=0.315，p=0.000)，宁静度值较低(2.87±0.041)，美景度值偏低(2.88±0.034)。一号球场区相关系数为(r=0.377，p=0.000)，宁静值最低(2.33±0.043)，美景度(3.14±0.039)偏高。

表2 无声条件下宁静度与美景度相关性分析Table 2 Correlation analysis between landscape beauty and landscape tranquility without sound stimuli

2.1.2 宁静度与声舒适度的相关性

选择宁静度评价中偏向宁静的场景，由宁静度与声舒适度相关性结果(见表 3)可知，图书馆银杏林区宁静度与自然声(鸟鸣声(0.167**)、虫鸣声(0.182**)、风吹树叶声(0.281**)、流水声(0.195**)均呈显著正相关，对交通声(-0.093)、设备声(-0.071)和滑板声(-0.087)呈负相关，且图书馆广场、白云湖畔、龙文山和学院楼其宁静度值也是与自然声舒适度呈显著正相关。

表3 有声条件下宁静度与声舒适度相关性分析Table 3 Correlation analysis between quietness and acoustic comfort under different sound

2.2 校园声要素特性及声要素喜好评价

2.2.1 校园声要素特性评价

通过现场问卷调查，各声要素在场地中主观感受强弱评分结果如表4所示，西门区域占比最多的是交通声(2.81)和交谈声(2.52)，其次是歌声(1.29)、举办活动声(1.48)和设备声(1.13)；一食堂区域占比最多的是谈话声(2.76)，其次是举办活动声(1.36)、交通声(1.39)和设备声(1.11)；二号生活区占比最多的是交谈声(2.85)，其次是打球声(1.08)、交通声(1.19)和设备声(1.29)；一号球场区占比最多的是交谈声(2.56)和打球声(2.17)，其次是举办活动声(1.33)和交通声(1.64)；图书馆广场区域占比最多的是交谈声(2.41)，其次是鸟鸣声(1.13)、风吹树叶声(1.54)和滑板声(1.62)；白云湖湖畔区域占比最多的是鸟鸣声(2.16)和风吹树叶声(2.36)，其次是流水声(1.68)、谈话声(1.56)和交通声(1.39)；龙文山区域占比最多的是鸟鸣声(2.11)和风吹树叶声(2.29)，其次是虫鸣声(1.79)、交通声(1.24)；学院楼区域占比最多的是交谈声(2.42)和讲课声(2.72)，其次是设备声(1.26)；图书馆银杏林区域占比最多的是鸟鸣声(2.17)和风吹树叶声(2.30)，其次是虫鸣声(1.37)、交谈声(1.45)和晨读声(1.87)。各场地中声要素分值小于1时，相对来说影响力较小。

表4 校园声要素主观感受累积评价表Table 4 Cumulative evaluation table of subjective feelings of campus acoustic elements

2.2.2 声要素喜好评价

按校园师生对 15种声要素喜好程度调查表明(见图2)，趋近于最高分值2分的依次是风吹树叶声(1.39)、鸟鸣声(1.34)、流水声(1.29)、乐器声(0.90)、歌声(0.66)。可以看出自然声评分较高；趋近于最低分值-2分依次是设备声(-1.53)、交通声(-1.50)、滑板声(-1.37)。

图2 校园声要素喜好评价表Fig.2 Evaluation Form of Campus Sound Elements

2.3 校园声级实测结果

校园工作日和周末A声级变化如图3、4所示。校园 A声级在工作日和周末各功能区域均值介于42.7～60.8 dB(A)之间。测量时段均超过限值55 dB(A)的是西门和一号球场，均值在 55.3～60.8 dB(A)之间浮动。A声级记录中变化差异明显的是教学办公和生活休息空间的学院楼和二号生活区，工作日时学院楼A声级为(59.7±5.0)dB(A)声级超出限值，周末时二号生活区 A声级为(55.3±1.7)dB(A)超出限值。

图3 工作日校园A声级测量结果Fig.3 Measurement results of A Sound level in campus on workdays

图4 周末校园A 声级测量结果Fig.4 Measurement results of A sound level in campus on weekends

校园A声级日变化规律，工作日期间，承担校园基础服务功能的西门在 11：00～19:00期间，A声级超标，在13:00时A声级最高(63.7 dB(A))，一食堂在15:00时A声级超标(55.3 dB(A))；作为娱乐活动空间的一号球场区在13:00、17:00、19:00时A声级均有超标。教学办公空间的学院楼在9:00～17:00时4个时间段均超标；学生休息空间的二号生活区A声级(62.1 dB(A))在9:00时超标。周末期间，A声级与工作日最大的区别在于休息日学生外出活动增多，西门A声级7:00～19:00均不达标；二号生活区A声级在9:00、13:00、17:00、19:00时均超标。休闲服务空间的白云湖湖畔、图书馆广场、龙文山和图书馆旁银杏林声值均达标。

3 讨 论

根据宁静度与美景度相关性分析得出的结论，美景度和宁静度显著相关。图书馆宁静度值偏向宁静，其美景度也偏向美观。西门宁静度值偏向比较不宁静，美景度值偏向比较不美观。但是一号球场区，宁静值偏向比较不宁静(2.33±0.043)，美景度(3.14± 0.039)却偏向美观。说明偏向宁静环境中，宁静度与美景度保持一致，而偏向不宁静则涉及人为的声音和视觉等其他因素的影响。这与 Denise等[27]对宁静度和美景度相关性的结论相近。宁静度与声舒适度相关性结果中，在偏向宁静环境中，自然声舒适度与宁静度显著正相关。表明可以通过较高的自然声舒适度提升宁静度，从而提升环境的视听体验。

通过对场地主观感受的强弱分析，主观感受(评价值0～5分)分值≥1时，受访者可以经常听到该声源，分值越高感受到声源发生越强烈，达到5分时甚至可能已形成噪音，当分值＜1时，受访者基本听不到该声源出现。实验结果显示，在图书馆银杏林区域、白云湖湖畔和龙文山，鸟鸣声和风吹树叶声分值最高，在 2～3分之间，受访者表示在该场地能经常感受到鸟叫声的存在，但是主观感受强度并不大。同时考虑问卷中自然声更受师生喜爱的结果，两者结合使用，将鸟鸣声和风吹树叶声作为场地主要声要素，可以当做校园标识声来予以强调，进行深度挖掘。具体结合植物的生态位原理和生物特性选择植物来进行空间上的造景，吸引鸟类等小动物来栖息或觅食，尽可能地做到保护和提升自然声源组成[28-31]，优化校园声景文化，增强空间可识别性。

校园声级实测结果表明，西门、一号球场、学院楼、一食堂和二号生活区均存在不同程度的声级超限值55 dB(A)的现象。校园的噪声源主要是这些师生上下课大量人流高峰期、运动场活动、交通噪声和设备运作等产生的噪声。并且承担校园基础服务设施的西门和一食堂以硬质为主，植物配置规模较小，作为学生娱乐活动空间的一号球场绿植空间较少，师生生活休息和教学办公空间的二号生活区和学院楼周边建筑成群，且植物搭配多以银杏+鸡爪槭，声音穿透阻隔较小，增强了噪声的传播。这与梁朗玛等人在植物配置对噪声的影响结论一致[32]。A声级的变化也再度验证了受访者主观感受中对场地声元素的评分结果。因此校园声环境优化应从校园各场地承载的功能不同出发。针对学生生活休息区和教学办公类场所敏感建筑群，首先需对噪声源进行管控，采取合理安排设备放置等措施；其次可通过选择山玉兰(Magnolia delavayi)、天竺桂(Cinnamomum japonicum)搭配红花檵木、洒金桃叶珊瑚(Aucuba japonica)及金丝桃(Hypericum monogynum)具有降噪功能的植物进行科学配置，达到削弱噪声传播的目的[33-35]。对于校园基础服务设施和娱乐活动空间，尽可能地做好噪声干扰时间段的把控，减少噪声污染。而休闲服务空间较为安静，具备塑造声景的潜质，可结合场地标识声来提升场地声舒适度，与噪声控制方法取长补短，以获得更优质的校园声环境。

通过本研究可知，对校园中不同场地校园声环境可从视听角度准确有效地进行优化声景。但视觉与听觉之间相互影响因素仍需进一步验证。

4 结 论

通过实地及问卷调查，对贵州师范大学花溪校区声环境宁静度、美景度和声舒适度评价，以及声要素特征、喜好度、实测分析，得出以下结论：

(1) 在校园视听评价分析中，校园美景度和宁静度显著正相关。在宁静环境中，宁静度与自然声舒适度呈正相关。由此可见，偏向宁静环境中，宁静度与美景度保持一致，并且通过自然声舒适度有助于宁静度的提升。

(2) 校园声要素主观感受调查中，根据主观感受强弱，各场地中声要素分值小于1的是该区域的背景声要素，占比在1以上则是区域中的主要声要素。从声要素喜好评价中得出自然声喜好评分最高的依次是风吹树叶声、鸟鸣声、流水声。两者结合使用可以得到各功能场地标识声。

(3) 校园声级调查中，校园各功能空间中西门、学院楼、一食堂、一号球场和二号生活区域超过55 dB(A)声级限制，存在一定的噪声污染，应从噪声源做好管控。仅休闲服务空间的声级达标，适合深入地进行声景的营造。