唐子清，陸鳳華

（太原理工大學(xué) 建筑學(xué)院，太原030024）

利用聲景觀研究方法對城市開放空間、城市公園等進行聲環(huán)境的研究［1-2］已有很多，例如葛堅等［3］研究了聲景觀設(shè)計的要素與方法，提出了創(chuàng)造“全體的”“有價值與意義”的聲；馬蕙等［4］研究了城市公園的聲景要素并實驗室量化研究；謝輝等［5］采用SD法對山地城市公園進行了聲漫步環(huán)境體驗與分析并開展了視覺與聲景評價。宗教祭祀公園有著自身獨特的聲景觀與視覺景觀，例如張東旭［6］認為漢傳佛教寺院聲景觀和傳統(tǒng)佛教寺院空間景觀一樣優(yōu)美，它是一種特殊而典型的城市空間，對其佛教文化中的聲景的研究應(yīng)基于城市空間聲環(huán)境的理論，需要探討聲音、空間和聲音頻譜等要素之間的關(guān)系［7］。晉祠是始于西周的各朝宗法制度的實物博物館，其文化內(nèi)涵不局限于普通公園景觀層面的祭祀文化。就目前來看，晉祠一直存在上香、隨喜功德等佛教活動，活動的主要人員為期待學(xué)習(xí)或體驗宗教祭祀文化知識，特別是熱衷于佛教文化的游人或單純賞景的市民。然而作為我國重要且典型的宗教祭祀公園，晉祠目前的聲環(huán)境呈現(xiàn)的樣貌與標志聲聲源仍為未知，游人對其聲音的心理煩惱感量化仍未得以分析，故有必要對其聲環(huán)境的特征展開調(diào)查、評價與研究。

1 研究方法

本研究通過對山西境內(nèi)兼具祭祀與宗教建筑公園的初步調(diào)查，發(fā)現(xiàn)晉祠是最具代表性的景區(qū)。通過實地測試、調(diào)查與評價，探索了典型的地方宗教祭祀公園中，以佛教文化為主的區(qū)域內(nèi)人們最易感知的聲音要素，旨在查明聲壓級、空間與頻率之間的變化關(guān)系。相關(guān)文獻表明，聲環(huán)境的和諧與人對舒適度的感受密切相關(guān)［7］，本文擬結(jié)合煩惱加權(quán)響度計算公式，對測量SPL值與計算響度值比較并得出一系列結(jié)論，以期為城市中宗教祭祀公園內(nèi)的佛教文化中的聲景觀研究及設(shè)計提供策略設(shè)想。

1.1 選取研究對象

山西是古建筑遺產(chǎn)集中地也是漢地佛教圣地之一。本研究選取具有豐富的視覺、聽覺景觀且有佛教文化的宗祠祭祀園林建筑群——晉祠公園和博物院兩處作為研究對象。晉祠位于太原市晉源區(qū)晉祠鎮(zhèn)，距離市中心約26km，占地面積130萬m2，地形較為平坦，公園內(nèi)北側(cè)局部有高差不超過10m的山地，占地面積約4 600m2，山坡上有寺廟，西北方位有跌水，跌水兩側(cè)有大臺階通至博物館門前廣場，博物館整體位于西北方位高于公園的地形上。

在對晉祠進行實地聲測量與考察時，記錄下各個測試點上聽到的聲音類型，由此發(fā)現(xiàn)除了在一般綜合公園中可以察覺到的聲源類型外，其類型構(gòu)成還加入了佛樂、鐘聲、塔鈴聲等特殊聲音成分，具體聲源構(gòu)成如表1所示 。其中總體聲源構(gòu)成中的鐘聲、塔鈴聲、佛樂等具有祭祀型宗祠公園聲環(huán)境的典型特征，顯然是晉祠的標志聲。因此，為了區(qū)別于一般城市公園的獨有聲源類型，要對其保護，使其突出，以避免被其它聲音所掩蔽甚至破壞。

表1 晉祠總體聲源構(gòu)成分類表Table 1 Entire categories of Sound sources in Jinci

1.2 確定研究方法

已有文獻中對公園聲景調(diào)查大多數(shù)采用聲漫步的方法，雖然晉祠博物院內(nèi)有圣母殿等佛殿以及廟、祠祭祀型古建筑廳堂，但外部定位仍為公園，因此本研究最終確定也采用聲漫步方法。測量時間選取7月份某一周內(nèi)的一天工作日與一天休息日，挑選共8位對晉祠熟悉且對聲景有專業(yè)理解的老師和研究生同學(xué)，分別在公園內(nèi)與博物館內(nèi)的路線行進過程中取樣測量，以保證數(shù)據(jù)具有代表性。每次測量時設(shè)定短時30s的量程并在每個測點測定在5min內(nèi)的等效A聲級，以實現(xiàn)從游人的角度反映其真實感受的調(diào)查目的。最后，為了研究參觀公園的游人心理煩惱感，還采用計算法與比較法對測量數(shù)據(jù)做定量化分析以發(fā)現(xiàn)此類型公園的一些聲環(huán)境規(guī)律。

2 晉祠公園空間變化的聲環(huán)境調(diào)查結(jié)果分析

晉祠公園為西北—東南走向的開放式空間功能布局，使用者主要是欣賞自然景觀的游人與公園內(nèi)的佛教僧人等。根據(jù)景觀功能路徑經(jīng)由順序，按大多數(shù)人流行進的路線，迂回式地選取出停留時間長的景點作為測量地點，總長度約為780m，其中最近的兩個測點（6、7）之間約為60m，是在返回的時候測量數(shù)據(jù)。研究對象平面布局及具體測量位置選取見圖1.

圖1 晉祠公園內(nèi)SPL值測量位置示意圖Fig.1 SPL values measurement points in Jinci park

由圖2可知，地點P06、P07處總聲壓級值最高，聲能最強，兩處都以在31.5Hz倍頻程處為大值，此外在地點P01、P03處，也在低頻處聲壓級值最高。這兩處的低頻聲構(gòu)成以自然聲中的鳥叫聲、蟲鳴聲以及風(fēng)聲、風(fēng)吹樹葉聲、風(fēng)吹草叢聲等植物聲為主，荷花池內(nèi)水面細微波瀾，發(fā)出極弱的水面聲，這些聲共同構(gòu)成了晉祠公園的背景聲。但是，由于這兩處游人稀少且大多很少停留，說話交談聲不多，因而P01與P03處總聲壓級值最低，聲能最弱。

圖2 晉祠公園內(nèi)各個測量點的倍頻程SPL值分布圖Fig.2 Each octave frequency SPL values distribution on every measurement point in Jinci park

1kHz處的SPL最大值位于地點P01處，將近68dB.P02、P04、P05處總聲能強度相當，并且居中間水平。與其他沒有唱演的位置對比，位置P02處在有唱演與無唱演的情況下，125Hz上的SPL值都是最高的。

P02地點在有唱演時于低頻63Hz、31.5Hz處的SPL值大小分別約為60dB與65dB，這與下列幾個因素有關(guān)：1）有擴聲設(shè)備并且以電子聲音為主的場所中的聲音，相較于自然聲為主的場所，其聲場聲環(huán)境的特征與表現(xiàn)有很大的不同；2）觀察圖2可以發(fā)現(xiàn)，在環(huán)形回廊內(nèi)有演唱時相比較沒有演唱時，對一些特定的聲音頻率上（如31.5Hz與250Hz的低頻處）的SPL值具有顯著的放大與增強作用，而對其它頻率上的SPL值表現(xiàn)影響則并不突出。

各個位置處，低頻、中頻、高頻不同頻段上的SPL值相互間吻合地較好，離散性不強如圖3（b）所示。翠望亭前荷花池對岸與半圓形水池前空地處平均聲壓級值最小，低頻63Hz處60dB，其余頻段僅40dB，差值達到了20dB.輦道末端金水橋處平均聲壓級值約50dB，這主要是由于此處是連接著跌水與回廊的開闊的空地廣場，游人較集中，人的各種活動聲聲源多，聲能較強。

地點P04與P05兩處位置上各倍頻程的SPL值的走勢線吻合性較好如圖3（b）所示，假山亭旁小路各倍頻程上SPL值位居最高值，除了31.5Hz與62Hz低頻處大概為70dB以外，中、高頻率上大致為67dB，因為當時此處正有清泥機在作業(yè)發(fā)出甚為刺耳嘈雜的聲音，與公園環(huán)境極不協(xié)調(diào)，干擾了公園原本優(yōu)美的背景音。

圖3 晉祠公園內(nèi)各個測量地點的SPL值的分布圖Fig.3 Octave frequency SPL values distribution on measurement points in Jinci park

P07位置處小于500Hz的SPL值隨著頻率的逐漸增大反而減小，其起伏規(guī)律與P03處相像；大于500Hz的SPL值則隨著頻率增大而增大。這是因為半圓形水池前空地處與輦道末端金水橋處都屬于公園的節(jié)點位置，游人集中，交談聲、兒童嬉鬧聲、叫喊聲、呼喊聲、解說聲、解說員喇叭聲等人工聲源集中，聲場聲能高。類似地，吻合度相似的還有沒有唱演時的圓形回廊處與翠望亭前荷花池對岸處，這兩處同樣是游人罕至之處，因此各頻帶上的LAeq值很接近。

3 晉祠博物館內(nèi)空間變化的聲環(huán)境研究

博物館內(nèi)的使用者以體驗祭祀文化與學(xué)習(xí)古建筑知識為目的的游人居多。由于晉祠博物館的北側(cè)多為坐西朝東的祭祖祠、道教觀等建筑物，不在選題范圍內(nèi)，因此沒有過多選擇這一方位上的測量點，而是選擇了東西軸向上的佛教祭祀殿堂和西南方向的佛寺與佛塔。博物館內(nèi)空間布局結(jié)構(gòu)及具體測量位置選取見圖4.

基本所有測量點上都呈頻率越高聲壓級值越小，頻率越小聲壓級值越大的空間分布規(guī)律如圖6（a）所示。地點10處，SPL值隨著頻率地增加下降幅度最顯著，在31.5Hz頻率上SPL值達到74dB左右，而在8kHz上SPL值只有50dB，說明言語聲等高頻聲比自然風(fēng)、樹木草葉、鳥叫蟲鳴聲等低頻聲降低20dB.P03、P05、P06、P09、P12幾處都屬于佛教祭祀過渡區(qū)域，人們自覺保持肅靜，故安靜程度相對最高，其它測量地點上SPL值都較大，較為吵鬧且嘈雜，具體見圖5.

圖5 晉祠博物院內(nèi)各個測量點的倍頻程SPL值分布圖Fig.5 Each octave frequency SPL values distribution on every measurement point in Jinci museum

P12、P18兩處SPL線走勢比較相近，兩者之間整體卻相差約10dB，這可能與測點（12、18）都與游人密集處（11、16）相隔一個確定的直線距離（約18 m）有關(guān)。P12與P11處之間相隔有泉水面，聲音從聲源發(fā)出到達測量點后，多數(shù)被有漣漪的水面吸收［8-9］，有效降低了整體聲場；而P18與P16處相隔著院圍墻，并且16處的人的言語交談聲的聲源直接處在舍利生生塔下，塔的首層或二層飛起的塔檐能將絕大多數(shù)聲能反射到遠方，沒有被削弱，另外還有風(fēng)吹陣陣曼妙塔鈴聲以及寺前敲擊的鐘聲，這些聲到達位置18后，測得的基本是聲源的聲壓級甚至強度更高的聲強。從博物館入口處到水鏡臺，再到八角形荷花池，聲壓級值走線呈現(xiàn)一高一低相間的態(tài)勢，給游人以嘈雜—安靜—嘈雜相交錯的聲場感受（圖6），這是公園內(nèi)空間組織序列與不同功能造成的。根據(jù)調(diào)查結(jié)果：出現(xiàn)高頻聲壓值低的現(xiàn)象，主要由于公園內(nèi)人聲是除了施工噪聲導(dǎo)致的高頻聲以外的其他高頻聲的主要來源之一，而在豐圣寺院大門外與寺前游人稀少，言語聲少故而高頻聲弱。

圖6 晉祠公園內(nèi)各個測量地點的SPL值的分布圖Fig.6 Octave frequency SPL values distribution on measurement points in Jinci park

4 晉祠SPL測量值與加入人的煩惱因素的響度關(guān)系研究

以往文獻中，對聲壓級值的大小與響度之間的關(guān)系已經(jīng)做出研究，有相關(guān)文獻對公園聲景與人的舒適度進行評價，特別是用SD分析法研究煩惱度等感受［10-13］。

本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)，宗教祭祀公園內(nèi)佛教文化區(qū)域與一般的公園不同，游人到訪的目的除了休閑娛樂外，還暗含著對宗祠文化特別是佛教文化感受的渴望與期待，而對宗祠與佛教文化感知的需求與聲煩惱因素互相抵觸。因此，煩惱感是在此類公園中佛教區(qū)域內(nèi)非常重要的評價維度，要特別對其進行研究。下面本文嘗試從煩惱感A（Annoyance）出發(fā)去修正響度值，并作為一個評價指標，對晉祠公園與博物院的佛教祭祀?yún)^(qū)域聲環(huán)境做量化比較研究。

4.1 將調(diào)查測得的聲壓級值轉(zhuǎn)換為響度值的計算公式

若加入煩惱（Annoyance）因素的響度可以用LA表示。學(xué)者Parmanen提出了計算響度的方法［10］：

式中：LLL為聲壓級值響度；Li為第i個聲壓級值；τi為第i個透射系數(shù)值；ki為第i個系數(shù)。

這個響度函數(shù)是聽覺知覺的直接主觀、正?；膹姸龋▎挝粸閟ones）的一個非對數(shù)類型方程具體如下式：

式中：LAL為加入煩惱因素的響度；ai為第i個的煩惱A加權(quán)系數(shù)；n為頻數(shù)，其余參數(shù)同式（1）.

如果這樣的聲音被指定為音調(diào)或狹窄在1 000 Hz頻帶的頻帶噪聲（代表普通觀察者的一個sone），根據(jù)響度函數(shù)的對數(shù)定義，1 000Hz上分貝和分相一致，即40phon的值與40dB相當。

4.2 引出加入煩惱、頻率因素的響度計算公式

上式可以用包含有a權(quán)重的新方法，即有煩惱加權(quán)權(quán)重的A比重的聲壓級表達式來表達響度［11］：

如果再加入頻率權(quán)重因素，與煩惱加權(quán)權(quán)重共同發(fā)揮作用，則響度LAL與初始測量的聲壓級間的關(guān)系如下式：

式（3）、式（4）中：n為平均數(shù)，其余參數(shù)同式（1）（2）.

4.3 煩惱因素表、頻率因素修正值、測量數(shù)據(jù)表

根據(jù)PARMANEN在文獻［11］中的結(jié)論，有等響度級輪廓20～70phon的范圍內(nèi)確定的權(quán)重a，有加權(quán)系數(shù)ai，具體見表2.

表2 有加權(quán)ai權(quán)重的頻率fi與ai值的對應(yīng)表Table 2 Correspondence between frequency fiwith weighted aiand aivalues

表3 晉祠公園內(nèi)各地點頻率處SPL值測量數(shù)據(jù)表Table 3 Measurement values of SPL on each points and octave in Jinci park Hz

4.4 代入公式（4）后的修正計算與結(jié)果

從表2中讀取Li，τi，ai的權(quán)重值，并將各個地點的實測數(shù)據(jù)（讀取表3、表4值）代入公式（4）中，計算并得出各個地點加入煩惱、頻率雙重加權(quán)后的A比重的聲壓級值LAL，這是有別于代數(shù)平均數(shù)的一系列新值。只有權(quán)重被改變?yōu)閍加權(quán)，才能有效地從煩惱的角度去評估噪音。計算結(jié)果見表5與表6.

表4 晉祠博物院內(nèi)各地點的頻率帶上的SPL值測量數(shù)據(jù)表Table 4 Measurement values of SPL on each points and octave in Jinci museum

表5 晉祠公園內(nèi)各個測量地點上的未加權(quán)的Leq值與經(jīng)過a加權(quán)的Leq值數(shù)據(jù)表Table 5 Leqmeasurement values unweighted and with a weighted on each points in Jinci park

與原測量的沒有經(jīng)過A加權(quán)的L值相比較，可以發(fā)現(xiàn)，加入煩惱A權(quán)重后的LAL值，除了在博物院內(nèi)P03位置處，其比初始測量值略微高出0.5dB以外，其余位置的LAL值普遍比原測量值要小，最大差距值達到13dB（博物院內(nèi)P12處），并且其最敏感的輪廓出現(xiàn)在小于1kHz的低頻范圍內(nèi)，兩者呈現(xiàn)負相關(guān)，即低頻聲壓值越高，響度值越?。欢诟哳l率范圍內(nèi)，各自的敏感性保持不變。

表6 晉祠博物院內(nèi)各個測量地點上的未加權(quán)的Leq值與經(jīng)過a加權(quán)的Leq值數(shù)據(jù)表Table 6 Leqmeasurement values unweighted and with a weighted on each points in Jinci museum

5 設(shè)計改善策略

1）通過調(diào)查宗教祭祀文化背景下的晉祠公園及博物院，聲壓級、空間與頻率之間的變化關(guān)系具有如下特點：

a.在環(huán)形回廊內(nèi)有演唱時相比較沒有演唱時，對一些特定的聲音頻率上（如31.5Hz與250Hz的低頻處）的SPL值具有顯著的放大與增強作用，而對其它頻率上的SPL值表現(xiàn)影響則并不突出。

b.有擴聲設(shè)備并且以電子聲音為主的場所中的聲音，相較于自然聲為主的場所，其聲場聲環(huán)境的特征與表現(xiàn)不受自然聲傾向影響。

c.在晉祠博物院內(nèi)，基本所有位置上聲壓級值與頻率之間都是負相關(guān)的關(guān)系。頻率越高，聲壓級值越??；頻率越小，聲壓級值越大。

d.加入煩惱A權(quán)重后的LAL值，與沒有經(jīng)過A加權(quán)的L值相比較普遍要小，并且在小于1kHz的低頻范圍內(nèi)兩者呈現(xiàn)為負相關(guān)，即低頻聲壓值越高，響度值越??；在高頻率范圍內(nèi)，各自頻帶上聲壓級值對加權(quán)響度影響的敏感性保持不變。

2）根據(jù)對上述關(guān)系特點地分析，提出一些設(shè)想與策略：人工聲跟自然聲是主要聲源要素。在公園內(nèi)的節(jié)點位置處，往往游人集中，各種人工聲源集中聲能高；而在人跡罕至之處，聲能普遍低。如何將現(xiàn)代生活與傳統(tǒng)環(huán)境相協(xié)調(diào)，設(shè)想結(jié)合周邊環(huán)境特征引導(dǎo)游人，譬如在過于靜謐之處創(chuàng)造小空間或開辟步道，令人工聲和諧分布。

a.合理組織空間序列，“過濾人們討厭的聲音，留下人們喜愛的聲音”［5］；利用圍合形式的變化，規(guī)避白天破壞公園環(huán)境的機械作業(yè)聲；加大悠揚佛樂的播放聲量，以突出標志聲。

b.晉祠皇家宗祠、雕刻與山水，融合了莊嚴與清秀的風(fēng)格。隨著場所的變化，人們感受到祭祀殿堂區(qū)的肅穆，還有石舫跌水處戲水的歡愉，這些都鮮明地體現(xiàn)了晉祠宗教祭祀文化。佛樂使人產(chǎn)生佛學(xué)情感聯(lián)想，鐘聲、塔鈴聲等梵音營造宗教景觀的氛圍意境，這些佛教標志聲應(yīng)為晉祠宗教祭祀聲的亮點。

c.當考慮到游人的煩惱因素時，首先，計算出的響度值比測量的聲壓級值降低了，這表明在宗教祭祀類型公園內(nèi)，各個頻率上的響度值在比原聲壓級值低的情況下能使游人產(chǎn)生明顯的煩惱感，因此可嘗試保持響度值高于聲壓級值來增強訪客對晉祠的心理接受度。其次，在1kHz以內(nèi)的低頻范圍內(nèi)，聲壓級值越小響度值反而越大，因此可以通過有意地增大低頻聲壓級值，如風(fēng)聲、槐樹、草叢簌簌聲等從而減小此頻段的響度值，從而有效地緩解游人的煩惱感。

6 結(jié)束語

宗教祭祀公園憑借其獨特的空間組織序列塑造出古建園林的視覺景觀。悠揚佛樂、清脆塔鈴聲、寺院內(nèi)敲鐘聲，營造著晉祠“微波龍鱗莎草綠”的自然意境，亦承載著地域宗教特色和文化表征。人工聲是主要聲源要素之一，結(jié)合周邊環(huán)境特征引導(dǎo)游人，使傳統(tǒng)與現(xiàn)代相協(xié)調(diào)。聲環(huán)境可能存在層次更豐富的聲源和更多形式的聲景觀，所以有待進一步挖掘。由于訪客對宗教尤其是佛教心理感受的期許與煩惱感相沖突，所以應(yīng)從控制不同頻率的聲壓級入手以緩解煩惱感。