李書雅,畢汪琴
(1.江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院淮安生物工程分院,江蘇 淮安 223200;2.南京林業(yè)大學(xué),江蘇 南京 210037)
人類通過視覺、聽覺、嗅覺、觸覺等多種途徑來實(shí)現(xiàn)對(duì)周邊環(huán)境的感知[1]。然而在傳統(tǒng)的景觀設(shè)計(jì)中,人們往往更關(guān)注視覺要素,實(shí)際上,聽覺感官也是人類接受環(huán)境信息不可忽視的渠道。如今,聽覺在景觀研究中受到越來越多的關(guān)注,一類新的研究領(lǐng)域應(yīng)運(yùn)而生,即聲景觀研究。
1929年芬蘭地理學(xué)家格蘭諾首次提出“soundspace”一詞,即聲景觀,是以聽者為中心的聲環(huán)境為研究對(duì)象。到20世紀(jì)60年代末,加拿大音樂教育家莫雷·沙弗爾明確了聲景觀的概念[2],將聲景觀定義為“個(gè)體、群體或社區(qū)所感知的在給定場景下的聲環(huán)境”[3]。
在生活中聲景觀和視覺景觀不是相互獨(dú)立的,它們相互影響、相互滲透。聲元素能夠影響人們的視覺評(píng)價(jià),而視覺要素也影響著人們對(duì)聲音的感知[4]。
現(xiàn)階段,國內(nèi)外學(xué)者對(duì)聲音與視覺的交互影響展開了較為廣泛的研究,李國棋先生[5]曾通過實(shí)驗(yàn)證明: 景觀環(huán)境和聲音的和諧度越高,視覺與聽覺相互作用越顯著。朱玉潔等[6]研究發(fā)現(xiàn),聲音會(huì)影響視覺感知的過程,并且在不同聲音影響下,人的視覺關(guān)注點(diǎn)發(fā)生了轉(zhuǎn)移。相反,景觀視覺要素也會(huì)對(duì)聲景感知產(chǎn)生影響,Hatano等[7]的研究證實(shí),如果缺乏良好的視覺景觀,建筑機(jī)械等噪聲會(huì)對(duì)人產(chǎn)生更多的負(fù)面影響,使聲音變得更加令人厭煩。任欣欣等[8]探討了濕地景觀視覺評(píng)價(jià)與聽覺感知評(píng)價(jià)的交互影響,結(jié)果顯示聲舒適度在景觀對(duì)象、人的活動(dòng)、水體視域差別下均表現(xiàn)不同,視聽要素匹配度高時(shí)的聲舒適度較高。
在國內(nèi)現(xiàn)有的關(guān)于視聽交互的研究當(dāng)中,對(duì)于城市濱水景觀的研究較少。研究內(nèi)容主要是通過聲級(jí)測量、聲學(xué)漫步、問卷評(píng)分等方式,研究者更加側(cè)重于濱水聲環(huán)境中人的主觀感受,但是對(duì)于濱水聲環(huán)境下游人生理感知的探討較少涉及。
本文以南京市主城區(qū)的濱水景觀為研究對(duì)象,探討不同聲音分別對(duì)游人視覺評(píng)價(jià)的影響,視覺評(píng)價(jià)包括主觀問卷評(píng)價(jià)與眼動(dòng)生理指標(biāo)兩項(xiàng)內(nèi)容。并將濱水景觀以白天與夜晚環(huán)境分為六類景觀環(huán)境,對(duì)比白天與夜晚環(huán)境中,聲音對(duì)視覺評(píng)價(jià)影響的差異。
本文選用主觀與客觀相結(jié)合的研究方法,在主觀評(píng)價(jià)方面借鑒了傳統(tǒng)的SBE法[9,10],采用側(cè)重視覺感知與聽覺感知的美景度、寧靜度指標(biāo)來衡量人對(duì)景觀的審美偏好。并選用里克特7級(jí)量表對(duì)美景度與寧靜度進(jìn)行描述:打分尺度如下所示:-3:非常不美麗/非常不寧靜; -2:不美麗/不寧靜; -1:比較不美麗/比較不寧靜; 0:一般美麗/一般寧靜; 1:比較美麗/比較寧靜; 2:美麗/寧靜; 3非常美麗/非常寧靜。
為配合主觀問卷,本實(shí)驗(yàn)使用眼動(dòng)儀來量化受試者在觀察景觀圖片時(shí)的生理狀態(tài),其核心是通過受試者在觀察多組景觀圖像時(shí)的眼動(dòng)數(shù)據(jù)來推測受試者對(duì)于不同景觀的審美偏好[11~13],選取的幾項(xiàng)眼動(dòng)指標(biāo)所代表的含義如表1所示。
表1 眼動(dòng)指標(biāo)所代表的含義
實(shí)驗(yàn)所需的視聽素材皆為實(shí)地收錄,視覺素材根據(jù)前人對(duì)濱水景觀的分類,結(jié)合南京城區(qū)濱水景觀實(shí)際條件,本研究選擇了白天與夜晚環(huán)境中的3類典型的濱水景觀環(huán)境的圖片作為實(shí)驗(yàn)素材:濱水生態(tài)環(huán)境、濱水建筑環(huán)境、濱水人文歷史環(huán)境[14~16]。
聽覺素材選擇出現(xiàn)頻率高、容易被游人感知的聲源,包括白天環(huán)境下的兩類自然聲:鳥叫聲,蟬鳴聲,兩類人工聲:交談聲、車輛聲;以及夜晚環(huán)境下的兩類自然聲:蟲鳴聲、蛙叫聲,兩類人工聲:交談聲、車輛聲。以實(shí)地環(huán)境聲級(jí)測量的平均值67dBA為標(biāo)準(zhǔn),制作為統(tǒng)一聲級(jí),剪輯出6段持續(xù)8 s的聲信號(hào)。
有研究表明在校大學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)的受試者具有代表性與科學(xué)性,可以代替普通人群的評(píng)價(jià)[17,18]。本研究選取35名南京林業(yè)大學(xué)在校生參與實(shí)驗(yàn),其年齡介于21~26歲之間,其中男性15人,女性20人。
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括眼動(dòng)追蹤實(shí)驗(yàn)與主觀問卷評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)為教學(xué)九樓研究生工作室,所用設(shè)備為Tobii Glasses2型號(hào)眼動(dòng)儀,高保真耳機(jī)以及高清液晶屏幕電腦。實(shí)驗(yàn)首先進(jìn)行無聲音條件下的視覺評(píng)價(jià)作為初始對(duì)照組,即受試者首先在未播放聲音的情況下依次注視6張圖片材料,觀看時(shí)眼動(dòng)儀設(shè)備將記錄受試者眼球運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)。之后,受試者將在有聲音的條件下再次注視相同的圖片材料,每一張圖片材料分別對(duì)應(yīng)兩種自然聲與兩種人工聲。為保證受試者充分觀察圖片內(nèi)容,同時(shí)盡可能地減少眼動(dòng)垃圾時(shí)長,將每張圖片播放時(shí)間設(shè)置為8 s,且每兩張圖片間隔4 s。同時(shí),將有聲狀態(tài)下播放的24張圖片打亂順序,并分為兩次觀看,中途休息10~15 min,再完成第二部分的觀看。此時(shí)眼動(dòng)儀設(shè)備將再次記錄被試者在聲環(huán)境下眼球運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)。最后,受試者在無聲條件與有聲條件下觀看圖片材料,同時(shí)在問卷上給出美景度及寧靜度評(píng)價(jià)。
眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)捕捉率80%以上的為有效數(shù)據(jù),從參加實(shí)驗(yàn)的35人中排除眼動(dòng)指標(biāo)不合格的人員,最終得到有效眼動(dòng)數(shù)據(jù)31份。
眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及主觀問卷打分通過Excel與SPSS23處理,主要方法包括單因素方差分析與相關(guān)分析,前者用來檢驗(yàn)在同一環(huán)境中,不同類別的聲音對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)有無顯著影響;后者用來探討主觀評(píng)分與眼動(dòng)客觀數(shù)據(jù)是否存在相關(guān)性。
3.1.1 美景度分析
通過美景度方差分析可知,每種環(huán)境下無聲與有聲的美景度打分都存在顯著差異,從F值大小可知,聲元素對(duì)白天生態(tài)環(huán)境、白天人文歷史環(huán)境、夜晚建筑環(huán)境的美景度評(píng)分影響更大(表2)。
表2 美景度方差分析
從平均值來看(圖1),在無聲狀態(tài)下,無論白天夜晚各類景觀美景度打分均處于較高水平,且白天人文歷史環(huán)境的美景度均分最高。夜晚環(huán)境中的美景度分值相對(duì)較低,僅夜晚建筑環(huán)境的美景度分值略高。在各類聲音刺激下,每一組的美景度打分都有明顯的變化趨勢??傮w而言,自然聲提高了圖片的美景度分值,而人工聲則降低了美景度分值。在白天的3類環(huán)境中,鳥叫影響下的美景度分值最高,蟬鳴影響下的美景度分值次之,且略低于無聲狀態(tài)下的分值,交談聲與車輛聲影響下的美景度分值遠(yuǎn)低于無聲條件下的分值,且車輛聲影響下的美景度分值最低。在夜晚的3類環(huán)境中,蟲鳴聲對(duì)美景度分值的提升程度最高,其次是蛙叫聲。交談聲與車輛聲都降低了美景度分值,其中,在夜晚生態(tài)環(huán)境中,車輛聲影響下的美景度分值最低,接近于零,而在夜晚建筑與人文歷史環(huán)境中,該評(píng)分略高于交談聲影響下的美景度評(píng)分。
3.1.2 寧靜度分析
寧靜度方差分析的結(jié)果如下表所示,可知在不同聲音影響下的寧靜度分值均存在顯著差異。與美景度方差分析的F值相比,寧靜度F值更大,意味著聲音元素對(duì)景觀寧靜度的影響更為顯著(表3)。
圖1 夜晚環(huán)境中各聲音影響下的美景度平均值
表3 寧靜度方差分析
由平均值圖(圖2)變化趨勢可知,白天生態(tài)環(huán)境中,無聲條件下寧靜度最高,其他聲音刺激下的寧靜度評(píng)分皆低于無聲條件的評(píng)分,可能由于游人更傾向?qū)庫o狀態(tài)下的生態(tài)自然風(fēng)光。白天的建筑、人文歷史環(huán)境中只有鳥鳴聲提升了寧靜度的分值,而其它3種聲音則降低了寧靜度分值,且呈負(fù)分。夜晚生態(tài)環(huán)境中與白天生態(tài)環(huán)境的情況類似,無聲狀態(tài)下的寧靜度值最高,蟲鳴、蛙叫、交談聲、車輛聲影響下的評(píng)分依次降低。在夜晚建筑、人文歷史環(huán)境中,蟲鳴聲極大地提高了寧靜度分值,其他幾種聲音則降低了寧靜度值,其中交談聲、車輛聲影響下的寧靜度分值為負(fù)值。
圖2 夜晚環(huán)境中各聲音影響下的寧靜度平均值
本文選取注視次數(shù)、總注視時(shí)長、平均注視時(shí)長、眼跳次數(shù)、瞳孔大小5項(xiàng)眼動(dòng)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。方差分析結(jié)果顯示,總注視時(shí)長、眼跳次數(shù)與瞳孔大小在不同聲音影響下均未有顯著差異,注視次數(shù)、平均注視時(shí)長在部分環(huán)境中存在顯著差異,未達(dá)到顯著差異的在平均值上呈現(xiàn)出一定的變化趨勢。
值得注意的是瞳孔直徑的變化與前人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同,可能是由于聲音刺激的時(shí)間較短,并未使人的精神負(fù)荷產(chǎn)生明顯的變化,從而導(dǎo)致瞳孔直徑的變化不顯著,這一結(jié)果與朱玉潔等的研究類似[8]。
3.2.1 注視次數(shù)
受試者在白天生態(tài)環(huán)境與白天建筑環(huán)境中的注視次數(shù)在聲音影響下未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,白天人文歷史環(huán)境、夜晚生態(tài)環(huán)境、夜晚建筑環(huán)境的注視次數(shù)受聲音影響較大,在0.05級(jí)別上存在顯著差異,夜晚人文歷史環(huán)境下的注視次數(shù)則達(dá)到邊緣顯著水平(表4)。
從平均值圖來看(圖3),6組環(huán)境中注視次數(shù)的變化趨勢基本相似。白天環(huán)境中,鳥叫聲的出現(xiàn)不同程度地降低了受試者的注視次數(shù),而蟬鳴聲、交談聲與車輛聲對(duì)該環(huán)境下的注視次數(shù)的數(shù)值沒有產(chǎn)生較大波動(dòng)。在夜晚環(huán)境中,蟲鳴聲都顯著降低了受試者的注視次數(shù),蛙叫聲略微降低了人的注視次數(shù),兩類人工聲對(duì)注視次數(shù)的影響不夠明顯??傮w而言,聲音要素在夜晚環(huán)境下對(duì)注視次數(shù)的影響比白天環(huán)境更顯著。
表4 注視次數(shù)方差分析
3.2.2 平均注視時(shí)長
受試者在白天人文歷史環(huán)境及夜晚人文歷史環(huán)境中的平均注視時(shí)長受聲音元素影響最大,在0.05級(jí)別上存在顯著差異,夜晚建筑環(huán)境中的平均注視時(shí)長在不同聲音影響下達(dá)到邊緣顯著水平,而其他環(huán)境中的平均注視時(shí)長則未見統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(表5)。
圖3 夜晚環(huán)境中各聲音影響下的注視次數(shù)
從平均值上看(圖4),在白天生態(tài)與白天建筑環(huán)境中,相比無聲狀態(tài),鳥叫聲與蟬鳴聲的出現(xiàn)都略微提高了受試者的平均注視時(shí)長,而交談聲與車輛聲出現(xiàn)時(shí),受試者的平均注視時(shí)長與無聲狀態(tài)下的數(shù)據(jù)大致相似。白天人文歷史環(huán)境中的平均注視時(shí)長變化較為顯著,鳥叫聲明顯提升了受試者的平均注視時(shí)長,交談聲略微增加了平均注視時(shí)長,蟬鳴聲與車輛聲對(duì)平均注視時(shí)長影響不大。在夜晚環(huán)境中,蟲鳴聲與蛙聲都提高了受試者的平均注視時(shí)長,且蟲鳴的提升效果比蛙叫聲顯著。夜晚生態(tài)環(huán)境中,交談聲略提高了平均注視時(shí)長,車輛聲略降低了相應(yīng)數(shù)值;夜晚建筑環(huán)境與人文歷史環(huán)境中,交談聲與車輛聲影響下的平均注視時(shí)長幾乎相等。總體而言,自然聲都較明顯地提升了受試者觀察時(shí)的平均注視時(shí)長,而人工聲對(duì)平均注視時(shí)長的影響不大。
表5 平均注視時(shí)長方差分析
圖4 夜晚環(huán)境中各聲音影響下的平均注視時(shí)長
3.2.3 眼跳次數(shù)
眼跳次數(shù)在不同聲音刺激下的數(shù)值變化未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,僅在平均值上呈現(xiàn)出變化趨勢,趨勢與注視次數(shù)類似,且聲音素元素對(duì)眼跳次數(shù)的影響在白天人文歷史環(huán)境以及夜間3類環(huán)境中體現(xiàn)得較顯著(圖5)。
圖5 夜晚環(huán)境中各聲音影響下的眼跳次數(shù)
結(jié)合方差分析的顯著性數(shù)據(jù)與平均值大小,發(fā)現(xiàn)自然聲尤其是鳥叫聲與蟲鳴聲對(duì)眼動(dòng)指標(biāo)的影響更大,人工聲對(duì)眼動(dòng)數(shù)據(jù)的影響并不顯著。同時(shí),聲元素對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的影響在夜晚環(huán)境中比在白天環(huán)境中更為顯著。
為檢驗(yàn)城市濱水聲景觀數(shù)據(jù)在不同評(píng)價(jià)維度下的相關(guān)性,現(xiàn)將31位受試者的美景度、寧靜度打分?jǐn)?shù)據(jù)與眼動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行斯皮爾曼相關(guān)分析,結(jié)果如下表所示(表6)。
在主觀評(píng)價(jià)的2個(gè)指標(biāo)中,美景度與眼動(dòng)各項(xiàng)指標(biāo)不存在相關(guān)性,寧靜度與眼動(dòng)數(shù)據(jù)的相關(guān)性稍強(qiáng)。盡管寧靜度與部分眼動(dòng)指標(biāo)存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上顯著相關(guān),但是相關(guān)系數(shù)皆小于0.2,屬于極弱相關(guān)。由此可得知,在濱水聲環(huán)境中,人們的主觀感受與生理上的感知存在顯著的偏差。從另一角度來看,主觀問卷與眼動(dòng)指標(biāo)屬于不同的評(píng)價(jià)維度,各有側(cè)重,在景觀的評(píng)價(jià)上可以互為補(bǔ)充。
為探討聲音要素影響下人的視覺熱點(diǎn)變化情況,本文對(duì)31位受試者的共930張眼動(dòng)熱力圖進(jìn)行疊加分析,最終得出30張不同聲音影響下的眼動(dòng)熱力圖,圖片中顏色的深淺代表著關(guān)注度的高低,顏色越深即為眾人共同關(guān)注的視覺熱點(diǎn)區(qū)域,顏色淺則代表關(guān)注度較低。疊加分析結(jié)果如下:
在白天的3類環(huán)境中,無聲狀態(tài)下受試者的關(guān)注點(diǎn)較為分散,遍布于圖片的植物,建筑等區(qū)域中,在鳥叫聲的影響下,關(guān)注的熱點(diǎn)趨于集中,更側(cè)重于植物部分,蟬鳴聲影響下的視覺熱點(diǎn)與無聲狀態(tài)下的視覺熱點(diǎn)類似。交談聲對(duì)視覺熱點(diǎn)也有明顯的影響,使受試者更加關(guān)注圖片中的建筑區(qū)域,在人文歷史環(huán)境中最為顯著。車輛聲使得受試者的關(guān)注點(diǎn)趨于分散,規(guī)律性不強(qiáng)(圖6~8)。
表6 主觀評(píng)分與眼動(dòng)數(shù)據(jù)的相關(guān)性分析
圖6 白天生態(tài)環(huán)境中的眼動(dòng)熱點(diǎn)
圖7 白天建筑環(huán)境中的眼動(dòng)熱點(diǎn)
圖8 白天人文歷史環(huán)境中的眼動(dòng)熱點(diǎn)
在夜晚的3類環(huán)境中,無聲狀態(tài)下,受試者的視覺熱點(diǎn)主要聚焦于圖片中燈光所在區(qū)域。蟲鳴與蛙叫聲對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響顯著,使受試者關(guān)注圖片下部與右側(cè)的植物部分。而在建筑環(huán)境與人文歷史環(huán)境中,植物要素在夜晚的黑暗條件下難以識(shí)別,因此出現(xiàn)視覺熱點(diǎn)不集中在植物要素的現(xiàn)象,可以推測在景觀要素清晰明確的條件下,聲音能夠使視覺關(guān)注點(diǎn)發(fā)生轉(zhuǎn)移,反之則不顯著。交談聲與車輛聲在夜晚三類環(huán)境中對(duì)視覺熱點(diǎn)的影響不明顯(圖9~11)。
圖9 夜晚生態(tài)環(huán)境中的眼動(dòng)熱點(diǎn)
圖10 夜晚建筑環(huán)境中的眼動(dòng)熱點(diǎn)
圖11 夜晚人文歷史環(huán)境中的眼動(dòng)熱點(diǎn)
以上結(jié)論揭示了悅耳的自然聲對(duì)于受試者審美偏好的重要作用,啟示設(shè)計(jì)者需充分保護(hù)自然,利用鳥叫、蟲鳴等自然聲,通過合理的種植設(shè)計(jì)為場地內(nèi)原有的鳥類、蛙類及昆蟲提供優(yōu)良的生活環(huán)境。在道路邊緣種植茂密的降噪的植物,減少人工聲的干擾,優(yōu)化場地內(nèi)的聲環(huán)境。
同時(shí)設(shè)計(jì)者還可以考慮規(guī)劃聲景路線,因地制宜劃分聲景游覽區(qū)域。在遠(yuǎn)離人群聚集且風(fēng)景優(yōu)美,聲景資源豐富的密林區(qū)規(guī)劃游步道與游人休息場所,作為聲景體驗(yàn)區(qū)域。
此外,設(shè)計(jì)者還應(yīng)當(dāng)注重聲源對(duì)游客視線的引導(dǎo),在意圖著重表現(xiàn)的景觀周邊加入合適的聲源,以豐富游客對(duì)景觀的多方面感受。
從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,聲音元素對(duì)于主觀評(píng)分影響顯著,同時(shí)聲音對(duì)于受試者眼動(dòng)數(shù)據(jù)的影響存在一定規(guī)律,在某些環(huán)境中對(duì)注視次數(shù),平均注視時(shí)長影響顯著,但聲音對(duì)眼跳次數(shù)并無顯著差異,只能從平均值上獲取大致的趨勢,而聲音對(duì)于總注視時(shí)長與瞳孔大小影響甚微,且未見變化趨勢。
相比白天環(huán)境,夜晚環(huán)境下聲音對(duì)眼動(dòng)數(shù)據(jù)的影響更顯著,蟲鳴與蛙叫聲在夜晚的3組環(huán)境中都較顯著的延長了平均注視時(shí)長,也減少了注視次數(shù)。這意味著在鳥叫、蟲鳴優(yōu)美聲音的刺激下,人的注視點(diǎn)由分散趨于集中,有著更加明確的觀察對(duì)象,可以被視為有聲景觀相比無聲狀態(tài)下更具吸引力,這一點(diǎn)也通過眼動(dòng)熱力圖來佐證。
聲音對(duì)于視覺熱點(diǎn)有著引導(dǎo)作用,圖片中聲源發(fā)出的區(qū)域視覺熱點(diǎn)更加集中,相反則視覺熱點(diǎn)較為分散,受試者是在無目標(biāo)的情況下觀看。
聲音影響下的主觀視覺評(píng)價(jià)與眼動(dòng)視覺評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)相關(guān)性弱,相關(guān)系數(shù)均在0.2以下,因此主觀與客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的關(guān)系仍需進(jìn)一步研究,從其他角度與方法重新商榷。
本文的局限在于該實(shí)驗(yàn)是一個(gè)理想狀態(tài)下的模型,不能完全代表游客在實(shí)際環(huán)境中的真實(shí)感受,此后的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可結(jié)合VR技術(shù)[19,20],增強(qiáng)受試者的沉浸感與真實(shí)感,從而提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
此外,城市濱水空間的聲音復(fù)雜多樣,實(shí)驗(yàn)所選取聲源的全面性欠佳,并且實(shí)驗(yàn)中選用的鳥鳴聲為雀鳥聲,并不能涵蓋所有種類的鳥叫,蟲鳴、蛙叫聲等聲源同樣如此。因此,本文所做的實(shí)驗(yàn)還處在初步的探究階段,這些未被選取的聲音對(duì)視覺評(píng)價(jià)的作用仍需要大量的研究工作。