路曉東，崔曉鷗，祝培生，謝莊秀

(大連理工大學建筑與藝術(shù)學院，遼寧大連 116023)

0 引言

城市公共空間是居民進行公共交往，舉行各種活動的開放性場所。在城市高密度發(fā)展背景下，很多公共空間臨交通干道布置，而中國城市1/3主干道的交通噪聲級超過70 dB(A)[1]。世界衛(wèi)生組織認為交通噪聲已成為第二大污染源，引發(fā)諸多疾病，威脅公共健康[2]。城市公共空間聲環(huán)境已經(jīng)影響了空間品質(zhì)的提升。已有的優(yōu)化措施主要集中在噪聲控制[3]，但越來越多的研究表明，在聲壓級低于70 dB的區(qū)域，降低聲音能量級并不一定能改善其聲舒適度[4]。聲景作為“特定場景中個人或群體感知、體驗及(或)理解的聲環(huán)境”[5]，側(cè)重于從感知的視角來評估聲環(huán)境。積極的聲景營造可以提供更具可持續(xù)性和生態(tài)性的解決方案[6-8]。深入分析臨干道城市公園的聲景特點，對城市公共空間的設(shè)計具有重要意義。

環(huán)境心理學家的研究表明，當人們被要求自由地描述如何感知環(huán)境時，會做出一定的情感反應(yīng)[9]。了解了聲景在使用者中產(chǎn)生的情感反應(yīng)情況，可以對建筑環(huán)境設(shè)計做出更好的決策。在Russell[9]所提出的情感環(huán)形模型基礎(chǔ)上，Axelsson等[10]使用語義細分法，由100位被試對50個城市聲音錄音片段以116個形容詞量表進行測度，確定了聲景主要有兩個正交感知維度，即愉悅感(Pleasantness)和事件感(Eventfulness)。Cain等[11]開展的獨立研究也得到兩個正交維度，分別為平靜感(Calmness)和活力感(Vibrancy)，可視為將正交的愉悅感和事件感在同一平面上旋轉(zhuǎn)了45°。相關(guān)研究證實了這種聲景情感維度環(huán)形模型在跨語言、文化和環(huán)境中是普遍存在的[12-14]。Lu 等[15]使用18 個形容詞對，由62 個被試在現(xiàn)場對中國公共空間的研究也取得了一致的結(jié)論。

之后，聲景情感維度的測度得到簡化，由8個環(huán)形分布屬性組成的模型及其標準化評價量表相繼被瑞典聲景品質(zhì)協(xié)議(Swedish Soundscape-Quality Protocol)[16]和國際標準化組織(ISO/TS 12913[17-18])采納，聲景情感維度模型如圖1所示。在圖1 中的8個屬性中，愉悅感與環(huán)境所帶來的愉快或不愉快的程度有關(guān)；事件感與人類和其他活動的數(shù)量有關(guān)，多事件感的環(huán)境意味著較多的人類活動，如市中心的聲音，而少事件感的環(huán)境則少有人類活動，例如荒野中的聲音；混亂的聲景是多事件感而惱人的；平靜的聲景是無事件感而愉悅的；充滿活力的聲景是愉悅而多事件感的；單調(diào)的聲景是惱人的而無事件的[18]。

圖1 聲景情感維度模型[17]Fig.1 Soundscape emotional dimension model[17]

由此，聲景情感維度具有了更強的適用性，可以全面綜合地完成聲景評價，方便快捷地獲取每個維度的量化數(shù)據(jù)，準確反映特定場景的影響，并可以體現(xiàn)其他聲景評價參量所包含的信息[19]，獲得研究者的廣泛認可，為公共空間的設(shè)計與優(yōu)化提供了支持。Erfanian 等[20]通過對英國倫敦公共空間聲景感知分析，研究了人口素質(zhì)及心理健康與聲景情感維度的關(guān)系。Hong 等[21]借助城市街道所進行的聲景情感維度調(diào)研，探討了城市功能對聲景情感維度的關(guān)鍵作用，并建立了聲景預(yù)測模型。Kang 等[22]對城市綠地空間進行聲景情感維度屬性調(diào)研，側(cè)重于空間分布的可視化。上述研究成果雖然探究了城市公共空間的聲景情感維度，但大都忽略了不同區(qū)域的聲景感知差異，以及相應(yīng)優(yōu)化策略的區(qū)別，同時場地中交通噪聲的主導性不強，對中國臨干道公共空間聲景營造的借鑒作用有限。

對臨干道城市公共空間而言，不同區(qū)域的交通噪聲主導程度有差異，聲源構(gòu)成亦有區(qū)別，應(yīng)采取針對性的聲景營造策略。本文旨在通過距離干道遠近不同公共空間的對比，探究聲景情感維度構(gòu)成的差異，為聲景營造提供借鑒與參考。本文研究的具體問題包括：(1)臨干道城市公共空間的聲景情感維度能否被提?。?2)距離干道遠近不同，公共空間聲景情感維度的區(qū)別，以及設(shè)計中該采取的應(yīng)對策略。研究選取了典型的城市綜合性公園，進行了現(xiàn)場調(diào)研問卷，以及數(shù)據(jù)分析。

1 實驗設(shè)計與分析方法

1.1 樣本區(qū)域

大連中山公園位于大連市沙河口區(qū)，占地面積為0.11 km2，臨近多個中心商業(yè)區(qū)，周邊居住人口密集，是城市重要的大型公共活動空間。內(nèi)部公共設(shè)施齊全，包含多個不同大小的廣場、健身活動區(qū)以及完善的步道線路。公園東臨東北快速路，南臨黃河路，均為交通流量大、車速快的城市主干道。園內(nèi)樹木種類眾多，綠化情況較好。

1.2 問卷設(shè)計

根據(jù)ISO/TS 12913—2[17]，被試按照一定的路線，在場地中進行聲景漫步，由現(xiàn)場對特定地點逐一完成體驗，以問卷調(diào)查的方式，確定對其聲景的理解。

ISO/TS 12913—2 中共提供了三種數(shù)據(jù)收集的方法，每種方法的側(cè)重點各有不同。方法A為結(jié)構(gòu)式問卷，方法B為結(jié)構(gòu)式和開放式結(jié)合的問卷；方法C為敘事性訪談。方法A和B常用于現(xiàn)場進行的聲景評估，即“此時此地”的感知，方法C被用作非現(xiàn)場調(diào)查的聲景評估，主要針對熟悉調(diào)查區(qū)域的居民。本文主要使用了方法A進行聲景情感維度調(diào)研。被試基于自己的感知對所處環(huán)境，對8個形容詞屬性通過里克特五級量表進行測度(-2：完全不同意；-1：不同意；0：中立；1：同意；2：完全同意)。8個英語形容詞在其他語言中的準確翻譯一直是關(guān)注重點，但尚未取得共識。本文為便于中文語境下的理解，對其中兩個屬性，即Eventful 和Uneventful 的翻譯，借鑒了相關(guān)研究[23]，采用意譯的方法，分別使用了“引人注意的/有故事性的”“平淡無奇的/無體驗感的”進行表述。其他六個屬性則采用了直譯的方法，包括愉悅的(Pleasant)、惱人的(Annoying)、平靜的(Calm)、混亂的(Chaotic)、有活力的(Vibrant)、單調(diào)乏味的(Monotonous)。

1.3 測點選擇

歐盟Life 計劃資助的研究課題QUADMAP 認為應(yīng)“根據(jù)不同的用途、功能以及噪聲源的位置距離等要素劃分出同質(zhì)分析單元(Homogeneous Units of Analysis)，同質(zhì)分析單元之間的聲學及環(huán)境要素的要求可能有所不同”[24]。就本文而言，基于調(diào)研分析，將中山公園劃分出了兩個區(qū)域，即臨干道區(qū)域(距道路約45 m)和內(nèi)部區(qū)域。

臨干道區(qū)域中間有一條人行步道和若干休閑座椅，步道兩邊植被較多；內(nèi)部區(qū)域分布著多個廣場以及健身活動區(qū)，有很多老年人在此進行跳舞、健身、演奏音樂等各種活動。聲景漫步的路線及測點如圖2所示。調(diào)查選取了聲景具有代表性10個的測點，其中測點1、2、3、4、5、6 位于臨干道區(qū)域中，測點7、8、9、10位于內(nèi)部區(qū)域中，聲景漫步路線總長度約為980 m。

圖2 聲景漫步路線及測點Fig.2 Soundwalk route and survey sites

1.4 實驗組織

實驗在10月份下午(14∶00—16∶00)進行，溫濕度適宜，天氣晴朗。被試均為在校研究生，共20名，其中男生8 名，女生12 名，年齡在22～29 歲。經(jīng)聽力測試，聽力均正常。實驗前對被試進行問卷的講解與答疑，以確保實驗的正確性與一致性。實驗分為4組，每組配備一位引導員，分別從相反的漫步路線(從測點1至測點10和從測點10至測點1)，依次完成在各測點的體驗。每個測點先靜默聆聽3 min，感知周圍的聲環(huán)境后填寫調(diào)查問卷。調(diào)查共發(fā)放問卷200份，有效收回200份，其中臨干道區(qū)域120份，內(nèi)部區(qū)域80份。

參照ISO/TS 12913—2，被試在每個點靜默聆聽的同時，由引導員測量同時間的連續(xù)等效A聲級LAeq及統(tǒng)計聲級(L10、L50、L90)。每個點的測量時間為5 min，測量儀器為AWA6228一級聲級計。由測試數(shù)據(jù)可知，臨干道區(qū)域噪聲級均值LAeq=66.38 dB，標準差σSD=3.76 dB，內(nèi)部區(qū)域的噪聲級均值LAeq=67.81 dB，標準差σSD=5.29 dB，二者基本一致，均值LAeq的差值僅為1.43 dB。

1.5 數(shù)據(jù)分析方法

本文采用兩種方法對獲得的問卷數(shù)據(jù)進行分析。首先沿用Axelsson等[10]使用的主成分分析，驗證臨干道城市公共空間的聲景情感維度能否被提取。需要指出的是，使用該方法，往往需要更多的形容詞屬性。若僅使用8個形容詞屬性仍能提取聲景維度，將證明其通用性，同時驗證中文翻譯的有效性。

其次，使用ISO/TS 12913—3[18]的方法，計算聲景情感維度得分，并分析中國城市公共空間的聲景特點。該方法假定里克特量表的各等級為等距分布，且感知屬性完全按照45°間隔分布，將每份數(shù)據(jù)中8個屬性的測度得分轉(zhuǎn)化為坐標點，投射到以愉悅感Sp維度和事件感Se維度正交的二維坐標當中，Se和Sp的計算公式為

其中：p為“愉悅的”得分；a為“惱人的”得分；ca為“平靜的”得分；ch為“混亂的”得分；e為“引人注意的/有故事性的”得分；u為“平淡無奇的/無體驗感的”得分；v為“有活力的”得分；m為“單調(diào)乏味的”得分。

本文使用了基于ISO/TS 12913—3[18]的可視化工具Soundscapy完成聲景情感維度計算，將每份問卷數(shù)據(jù)標記在二維平面上，顯示聲景感知的細微差別和多樣性[25]。

2 聲景情感維度分析

2.1 聲景情感維度提取

對臨干道區(qū)域和內(nèi)部區(qū)域得到的問卷數(shù)據(jù)分別進行主成分分析以提取聲景情感維度。在KMO檢驗和Bartlett的球形度檢驗中，臨干道區(qū)域KOM值為0.773，內(nèi)部區(qū)域為0.806，均大于0.7，說明了問卷的有效性；Bartlett檢驗的P值都小于0.01，說明檢驗結(jié)果有意義，數(shù)據(jù)適合進行因子分析。通過方差最大化旋轉(zhuǎn)，分別確定兩個區(qū)域的主成分。在臨干道區(qū)域得到兩個特征值大于1的主成分，總方差解釋率為71.42%，在內(nèi)部區(qū)域也得到了兩個，總方差解釋率為67.8%。內(nèi)部區(qū)域的總方差解釋率略低于臨干道區(qū)域，表明其聲景相對臨干道區(qū)域更復(fù)雜。

兩個區(qū)域的分析結(jié)果有相同之處，提取的第一主成分均為事件感維度，都包括“引人注意的/有故事性的”“平淡無奇的/無體驗感的”“有活力的”“單調(diào)乏味的”四個屬性。兩個區(qū)域的第二個主成分均為愉悅感維度，都包括“愉悅的”“惱人的”“平靜的”“混亂的”四個屬性。每個維度下所包含的形容詞屬性與Axelsson的結(jié)論[10]基本一致。這說明，中文翻譯基本傳達了英語所包含的信息。同時，兩個區(qū)域也有所區(qū)別。臨干道區(qū)域愉悅感維度解釋度(34.26%)略低于事件感維度(37.16%)，而內(nèi)部區(qū)域愉悅感維度的解釋度(22.49%)明顯低于事件感維度的解釋度(45.31%)。

需要說明的是，本文中兩個維度的主次順序不同于歐洲既有的研究結(jié)論[10,14]，即認為愉悅感是第一維度。對于本文中兩個區(qū)域的事件感都是第一維度，這可能與中國廣場中存在豐富的聲事件有關(guān)，如廣場舞活動聲音、音樂聲、交通聲等。

圖3為兩個區(qū)域的事件感維度和愉悅感維度的荷載圖。圖3中淺色圓點表示了事件感維度的形容詞屬性，深色圓點表示了愉悅感維度的形容詞屬性。圖3中的各屬性數(shù)據(jù)在分析前進行了同向化處理，以保證同一維度的形容詞屬性集中于坐標軸一側(cè)。由橢圓虛線框可見，內(nèi)部區(qū)域的愉悅感維度各屬性更分散，也驗證了內(nèi)部區(qū)域愉悅感維度的解釋度低于臨干道區(qū)域愉悅感維度的解釋度。

圖3 聲景情感維度載荷圖Fig.3 Load diagram of soundscape emotional dimensions

2.2 ISO聲景情感維度得分分析

依據(jù)ISO/TS 12913—3，完成聲景情感維度得分計算，10 個測點的ISO 愉悅度均值為-0.041 1，標準差為0.331，ISO 事件感均值為0.302，標準差為0.390。每個測點的得分如圖4所示。其中，對愉悅感，臨干道區(qū)域的測點4、5 低于該區(qū)域其他四個測點(測點1、2、3、6)，這是因為測點4處于廣場入口，直接面對城市道路，測點5 距離道路近，而另四個測點距道路稍遠，且有密植的綠化相隔；對事件感，內(nèi)部區(qū)域的測點8、9 得分最高，這與測點附近的廣場舞活動有關(guān)。

圖4 每個測點的聲景維度得分Fig.4 ISO soundscape dimension score for each test point

使用Soundscapy工具完成每個測點的維度得分的可視化表達，結(jié)果如圖5所示，橫軸為ISO愉悅感，縱軸為ISO事件感，取值范圍為-1～+1，值越大，代表愉悅度和事件感越強，誤差等的標準差為±1。每個數(shù)據(jù)點對應(yīng)著由一份調(diào)查問卷計算到的數(shù)據(jù)，不同深淺填充是由數(shù)據(jù)點生成的密度圖。每個圖中上側(cè)及右側(cè)的曲線圖展示了在各自坐標軸的偏度。

圖5 ISO聲景情感維度分布圖Fig.5 ISO soundscape dimension distribution

圖5(a)為臨干道區(qū)域ISO 聲景情感維度分布圖，可見數(shù)據(jù)點主要集中在縱軸的正向，說明其聲景是“多事件”的，同時偏于橫軸的負向，說明普遍認為聲景是“不愉悅”的。這與臨干道區(qū)域存在較大交通噪聲有關(guān)。圖5(b)為內(nèi)部區(qū)域聲景情感維度分布圖，可見數(shù)據(jù)點更多地集中在縱軸正向和橫軸正向，這說明人們普遍認為在內(nèi)部區(qū)域是“多事件感”的，稍顯“愉悅”的，這與內(nèi)部區(qū)域存在著大量的廣場舞音樂聲有關(guān)。

圖6是由圖5中的數(shù)據(jù)排除異常值的干擾取中位數(shù)所生成的分布曲線，可以更明顯看到兩個區(qū)域聲景感知的區(qū)別。雖然臨干道區(qū)域的聲壓級與內(nèi)部區(qū)域的聲壓級相差很小，但其愉悅感較內(nèi)部區(qū)域有大幅降低，事件感也有一定程度的降低?？紤]到兩個區(qū)域聲源感知的不同，可以認為臨干道區(qū)域的交通噪聲，較之廣場中人們活動的聲音，會引起更多不愉悅的情感反應(yīng)。

圖6 臨干道區(qū)域與內(nèi)部區(qū)域的ISO聲景情感維度對比Fig.6 Comparison of ISO soundscape emotional dimensions between the internal area and the area adjacent to road

對ISO聲景情感維度與傳統(tǒng)聲壓級指標的關(guān)系進行探討。由表1的皮爾遜(Pearson)相關(guān)分析(樣本量為40)可見，所測得的聲壓級指標都與ISO 聲景情感維顯著相關(guān)，其中與ISO 愉悅感多為弱相關(guān)(-0.15～-0.225)，與ISO 事件感多為中度相關(guān)(0.287～0.356)。這也可由圖7 得到驗證。一般認為聲環(huán)境超過65 dB會產(chǎn)生嚴重的煩惱[26]，故以該值為區(qū)間界線，對比圖7中兩個聲壓級區(qū)間的ISO聲景情感維度可知，超過65 dB的區(qū)間，事件感有明顯增強，而愉悅感略有降低。

表1 聲壓級與聲景情感維度的相關(guān)性Table 1 Correlation between sound pressure level and soundscape emotional dimension

圖7 兩種聲壓級區(qū)間下ISO聲景情感維度分布Fig.7 Distributions of ISO soundscape emotional dimensions under two sound pressure level intervals

3 結(jié)論

本文以大連市中山公園為研究對象，將中山公園劃分為臨干道區(qū)域與內(nèi)部區(qū)域，通過聲景情感維度提取和對ISO聲景情感維度得分的分析，探究了臨干道城市公共空間聲景感知特征。

基于主成分分析的聲景情感維度提取表明，無論是臨干道區(qū)域還是內(nèi)部區(qū)域，事件感維度為第一維度，愉悅感維度為第二維度；臨干道區(qū)域和內(nèi)部區(qū)域的聲景情感維度分別解釋了總方差的71.42%和67.8%，表明內(nèi)部區(qū)域的聲環(huán)境更為復(fù)雜。此外，本文對情感維度屬性英文的翻譯，可在中文語境下被較為準確地理解。

基于ISO 標準進行的聲景情感維度的分析表明，臨干道區(qū)域的聲景偏于“事件感強”“不愉悅”，內(nèi)部區(qū)域則偏于“事件感強”“相對愉悅”；ISO聲景情感維度得分與傳統(tǒng)的聲壓級指標之間有顯著的相關(guān)性，但相關(guān)性不顯著，說明二者從不同方面反映了聲環(huán)境特征，可以將二者有機結(jié)合，以更綜合、更科學地評價城市公共空間聲景。

由此，對臨干道城市公共空間的聲景營造可提出初步策略。對于臨干道區(qū)域，需通過控制交通噪聲、降低聲壓級，同時注重綠化及休憩空間的設(shè)置。對于內(nèi)部區(qū)域，需加強內(nèi)部區(qū)域中典型的人群活動聲音(如廣場舞音樂聲等)的管理，以降低聲壓級；同時，進行調(diào)研與試驗，探討如何引導人群活動，以營造中國特色的、愉悅的“事件感”。

由于樣本數(shù)量有限，數(shù)據(jù)量較少，結(jié)論具有一定的局限性。在下一步研究中，將會對更多城市公共空間進行調(diào)研，明確影響因素，為聲景優(yōu)化與營造提出更加詳盡的策略和方法。