岳泓伶，楊廣斌，安 靜,2，馮雯蕊

(1. 貴州師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，貴州 貴陽 550001；2. 貴州省喀斯特山地生態(tài)環(huán)境國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，貴州 貴陽 550001)

0 引 言

聲景(soudscape)的概念最初由加拿大作曲家謝弗提出，他指出“soudscape”的研究范圍是以聽者為中心的聲環(huán)境，并在分析噪聲污染過程中發(fā)現(xiàn)噪聲現(xiàn)象，使聲景取得重要進(jìn)展[1]。而國內(nèi)聲景的研究要追溯到計(jì)成[2]在《園冶注釋》中對聲景意境的營造，但是由于古時(shí)候技術(shù)受限，大多是設(shè)計(jì)者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)與主觀來進(jìn)行聲景設(shè)計(jì)。后來經(jīng)多年的研究發(fā)展，聲景的研究已越發(fā)成熟，從聲、景、人三方面研究聲環(huán)境構(gòu)成規(guī)律，到從個(gè)體審美和人文方面對聲環(huán)境進(jìn)行評價(jià)均是當(dāng)下研究的熱點(diǎn)。Joo等[3-4]、Ma 等[5]、李國棋[6]、劉江等[7]、葛堅(jiān)等[8]、扈軍[9]、許曉青[10]、楊玲玲[11]等對鄉(xiāng)村[12]、城市公園、古鎮(zhèn)及其他公共區(qū)域[13-18]均開展了聲環(huán)境理論和技術(shù)的研究。但是對于大學(xué)校園聲景的研究還是較匱乏。

近年來，紀(jì)卿[19]提出運(yùn)用軟件輸出各聲音在場地中最佳位置關(guān)系再用傳統(tǒng)聲學(xué)保護(hù)，提高聲環(huán)境質(zhì)量。李睿等[20]運(yùn)用物理參數(shù)測量、“聲漫步”調(diào)查分析法、主觀問卷數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等方法，對校園聲環(huán)境質(zhì)量、聲景觀影響因素、聲景元素構(gòu)成和喜好度等方面進(jìn)行分析。姜雨杉等[21]通過實(shí)驗(yàn)測試，對大學(xué)生受噪聲影響的情況進(jìn)行對比分析。但是校園聲環(huán)境的研究側(cè)重于在噪聲的控制上或是對聲元素的評價(jià)，還未將視覺與聽覺關(guān)聯(lián)起來把聲元素作為校園景觀基本要素之一來進(jìn)行強(qiáng)調(diào)。此次研究以貴州師范大學(xué)花溪校區(qū)為例，一方面師范大學(xué)的主要優(yōu)勢及特色是擁有眾多基礎(chǔ)教育學(xué)科，偏重師生教學(xué)技能和心理上的培養(yǎng)，對校園聲環(huán)境質(zhì)量狀況也更加重視。另一方面該校區(qū)地處山地城市貴陽花溪大學(xué)城核心區(qū)域，以山水環(huán)繞的特點(diǎn)而突出，可作為山地大學(xué)校園代表。為掌握校園聲環(huán)境情況，分析了校園師生主觀感受下聲景聽覺和視覺的相關(guān)性。在此基礎(chǔ)上，挖掘校園聲要素標(biāo)識聲，最后結(jié)合校園聲環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，為校園聲環(huán)境建設(shè)提供精細(xì)化管理和特色聲景營造提供參考。

1 研究地概況與方法

1.1 研究地概況

貴州師范大學(xué)花溪校區(qū)，位置為26°22′—26°23′N，106°37′—106°38′E。氣候?yàn)楦咴撅L(fēng)濕潤氣候。校園三面與市政道路相連，北面緊靠思雅河，周邊包括大學(xué)城體育場館、大學(xué)音樂廳、大學(xué)美術(shù)館、大學(xué)博物館、發(fā)展大廈等公共區(qū)，交通便捷。花溪校區(qū)師生約3萬余人，環(huán)境整體較為安靜，上學(xué)放學(xué)聚會活動等人流高峰期較吵鬧。校內(nèi)地形起伏較大，涵蓋了龍文山、鳳翔山等原有山峰，植被豐茂，為鳥類的棲息提供場所(在貴州師范大學(xué)城周邊綠地常見鳥類有黃臀鵯、麻雀、白鷺和白頰噪鹛)，整體建筑順應(yīng)了場地地形變化，依山就勢，校園南部為教學(xué)區(qū)域，整體繞山而布，核心區(qū)為行政區(qū)域依托最高峰龍文山，靠北朝南，北部為學(xué)生生活區(qū)，東部為禮堂，白云湖湖畔等休閑區(qū)。

1.2 研究方法

1.2.1 測量點(diǎn)選取

為真實(shí)反映師生對校園聲環(huán)境的主觀感受情況及影響要素，根據(jù)校園的基礎(chǔ)設(shè)施、休閑服務(wù)、教學(xué)辦公、生活休息和娛樂活動等功能及各場所的植物造景特點(diǎn)，將校園劃分為：校園西門區(qū)(香樟(Cinnamomum camphora)+紫薇(Lagerstroemia indica)-紅花檵木(Loropetalum chinense)+紅葉石楠(Photiniax fraseri)-結(jié)縷草(Zoysia japonica))、一食堂區(qū)(雪松(Cedrus deodara)+日本櫻花(Cerasus serrulata)-白車軸草)、圖書館廣場區(qū)(香樟-白車軸草(Trifolium repens))、白云湖湖畔(柳樹(Salix)列植)、龍文山(香樟+馬尾松(Pinus massoniana)+構(gòu)樹(Broussonetia papyrifera)-海桐(Pittosporum tobira)+南天竹(Nandina domestica)+錦繡杜鵑(Rhododendron pulchrum))、學(xué)院樓(銀杏(Ginkgo biloba)+雞爪槭(Acer palmatum))、圖書館旁銀杏林(銀杏叢植)、二號生活區(qū)(桂花(Osmanthus fragrans)-錦繡杜鵑)、一號球場區(qū)(桂花+龍爪槐(Styphnolobium japonicum))9個(gè)分區(qū)。測量點(diǎn)位示意圖如圖1所示。

圖1 測量點(diǎn)位示意圖Fig.1 Schematic diagram of measurement points

1.2.2 數(shù)據(jù)來源

(1) 聲音及影像數(shù)據(jù)

校園代表性聲源的收集，是在無其他聲音干擾，無風(fēng)雪雷電，微風(fēng)天氣的情況下，距聲源較近(與其他障礙物超過3.5 m，距地面1.5 m)處，選擇Song Meter SM2動物聲音記錄儀(上海精導(dǎo)科學(xué)儀器有限公司)錄制單聲源聲音，以備問卷調(diào)查的使用。

影像采集以拍攝者為圓心(統(tǒng)一時(shí)段、晴天、廣角以及視點(diǎn)高度)，對景觀環(huán)境進(jìn)行 360度拍攝(每隔約60度拍攝一張)，使采集的相片具有場地代表性[12]。

(2) 校園聲級測定

聲級大小的測定以每個(gè)功能分區(qū)核心區(qū)域?yàn)楣潭y量點(diǎn)，選取風(fēng)速小于 5 m·s-1的晴天使用WS1361聲級器(深圳市萬勝通科技有限公司)進(jìn)行測量。測量時(shí)間分為工作日和周末，測量時(shí)間為7：00-19：00，每2 h測一次，共7個(gè)觀測時(shí)間點(diǎn)。

1.2.3 問卷調(diào)查

(1) 現(xiàn)場問卷調(diào)查

在室外聲場中，調(diào)查獲得的聲要素的頻率(F)與主觀響度乘積結(jié)果在一定程度上可表示人們對某一聲要素主觀感受的強(qiáng)弱[9]。其中頻率(F)公式為F(A)=m/n(其中A表示某一聲要素，m該區(qū)域中聽到這一聲要素的人數(shù)，n表示該區(qū)域總調(diào)查人數(shù))，主觀響度運(yùn)用吉爾福德5級測度(1表示基本不響、2表示較小響聲、3表示有響聲、4表示有明顯響聲、5表示非常響)進(jìn)行描述[16]。

現(xiàn)場問卷調(diào)查與聲級測定同步進(jìn)行，調(diào)查表上主要設(shè)置單個(gè)聲源發(fā)生頻率、主觀響度、聲源喜好程度(-2表示不喜歡、-1表示比較不喜歡、0表示一般、1表示比較喜歡、2表示喜歡)3項(xiàng)指標(biāo)。

在校園內(nèi)9個(gè)功能區(qū)隨機(jī)抽樣調(diào)查，實(shí)際發(fā)放405份問卷，每個(gè)觀測點(diǎn)樣本容量45人，置信度為95.2%。

(2) 室內(nèi)問卷調(diào)查

將“美景度”與“寧靜度”作為視聽覺評價(jià)的指標(biāo)[22-26]，具體實(shí)驗(yàn)方法如下：

① 無聲情況下室內(nèi)問卷調(diào)查在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，室內(nèi)除必要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備外，無其他干擾性物體，隔音良好，被試者坐距顯示屏1 m的位置，通過屏幕觀看隨機(jī)播放的各功能區(qū)采集的圖片(每張圖像持續(xù)播放 8 s)，根據(jù)呈現(xiàn)的視覺景觀做出評價(jià)[12]。評價(jià)亦為5級測度景觀美景度(1表示不美觀、2表示比較不美觀、3表示一般美觀、4表示比較美觀、5表示美觀)及寧靜度(1表示不寧靜、2表示比較不寧靜、3表示一般寧靜、4表示比較寧靜、5表示寧靜)[12]。

② 有聲情況被試者通過TY3389—4AW型音頻調(diào)頻耳機(jī)(頻率響應(yīng)范圍為 18～21 000 Hz，喬益師電子有限公司)，選擇寧靜度評價(jià)中偏向?qū)庫o的場地圖片每張圖像持續(xù)播放 120 s，聽配合每張圖像隨機(jī)播放的15段聲信號(即包含自然聲包含生物聲和地球物理聲，人工聲包含人類活動聲和機(jī)械聲)。單聲源各持續(xù)播放5 s，間隔3 s。被試者對每個(gè)聲景視聽場景給出相應(yīng)的聲景舒適指標(biāo)評價(jià)(1表示不舒適、2表示比較不舒適、3表示一般舒適、4表示比較舒適、5表示舒適)。問卷實(shí)收390份，有效問卷為386份。置信度為95%。

1.2.4 數(shù)據(jù)整理

通過Excel表統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，運(yùn)用SPSS20.0進(jìn)行描述性分析及Pearson相關(guān)性分析。

2 研究結(jié)果分析

2.1 校園視聽評價(jià)相關(guān)性分析

2.1.1 寧靜度與美景度相關(guān)性分析

通過室內(nèi)問卷調(diào)查，無聲條件下，視覺感知 9個(gè)功能分區(qū)美景度和寧靜度評分結(jié)果(見表1)可知，66.7%以上的評價(jià)值偏向于“比較美觀”，55.6%以上偏向于“比較寧靜”的評價(jià)。從t檢驗(yàn)結(jié)果可知，美景度和寧靜度均出現(xiàn)顯著性差異(p=0.000)。

表1 寧靜度與美景度評價(jià)表Table 1 Evaluation table of tranquility and beauty

由寧靜度和美景度相關(guān)性結(jié)果(見表 2)可知，顯著相關(guān)(0.315≤r≤0.575，p＜0.01)。圖書館銀杏林區(qū)相關(guān)系數(shù)最高的(r=0.575，p=0.000)，該區(qū)域?qū)庫o度值較高(4.01±0.031)，其美景度也相對較高(4.20±0.026)。西門相關(guān)系數(shù)最低(r=0.315，p=0.000)，寧靜度值較低(2.87±0.041)，美景度值偏低(2.88±0.034)。一號球場區(qū)相關(guān)系數(shù)為(r=0.377，p=0.000)，寧靜值最低(2.33±0.043)，美景度(3.14±0.039)偏高。

表2 無聲條件下寧靜度與美景度相關(guān)性分析Table 2 Correlation analysis between landscape beauty and landscape tranquility without sound stimuli

2.1.2 寧靜度與聲舒適度的相關(guān)性

選擇寧靜度評價(jià)中偏向?qū)庫o的場景，由寧靜度與聲舒適度相關(guān)性結(jié)果(見表 3)可知，圖書館銀杏林區(qū)寧靜度與自然聲(鳥鳴聲(0.167**)、蟲鳴聲(0.182**)、風(fēng)吹樹葉聲(0.281**)、流水聲(0.195**)均呈顯著正相關(guān)，對交通聲(-0.093)、設(shè)備聲(-0.071)和滑板聲(-0.087)呈負(fù)相關(guān)，且圖書館廣場、白云湖畔、龍文山和學(xué)院樓其寧靜度值也是與自然聲舒適度呈顯著正相關(guān)。

表3 有聲條件下寧靜度與聲舒適度相關(guān)性分析Table 3 Correlation analysis between quietness and acoustic comfort under different sound

2.2 校園聲要素特性及聲要素喜好評價(jià)

2.2.1 校園聲要素特性評價(jià)

通過現(xiàn)場問卷調(diào)查，各聲要素在場地中主觀感受強(qiáng)弱評分結(jié)果如表4所示，西門區(qū)域占比最多的是交通聲(2.81)和交談聲(2.52)，其次是歌聲(1.29)、舉辦活動聲(1.48)和設(shè)備聲(1.13)；一食堂區(qū)域占比最多的是談話聲(2.76)，其次是舉辦活動聲(1.36)、交通聲(1.39)和設(shè)備聲(1.11)；二號生活區(qū)占比最多的是交談聲(2.85)，其次是打球聲(1.08)、交通聲(1.19)和設(shè)備聲(1.29)；一號球場區(qū)占比最多的是交談聲(2.56)和打球聲(2.17)，其次是舉辦活動聲(1.33)和交通聲(1.64)；圖書館廣場區(qū)域占比最多的是交談聲(2.41)，其次是鳥鳴聲(1.13)、風(fēng)吹樹葉聲(1.54)和滑板聲(1.62)；白云湖湖畔區(qū)域占比最多的是鳥鳴聲(2.16)和風(fēng)吹樹葉聲(2.36)，其次是流水聲(1.68)、談話聲(1.56)和交通聲(1.39)；龍文山區(qū)域占比最多的是鳥鳴聲(2.11)和風(fēng)吹樹葉聲(2.29)，其次是蟲鳴聲(1.79)、交通聲(1.24)；學(xué)院樓區(qū)域占比最多的是交談聲(2.42)和講課聲(2.72)，其次是設(shè)備聲(1.26)；圖書館銀杏林區(qū)域占比最多的是鳥鳴聲(2.17)和風(fēng)吹樹葉聲(2.30)，其次是蟲鳴聲(1.37)、交談聲(1.45)和晨讀聲(1.87)。各場地中聲要素分值小于1時(shí)，相對來說影響力較小。

表4 校園聲要素主觀感受累積評價(jià)表Table 4 Cumulative evaluation table of subjective feelings of campus acoustic elements

2.2.2 聲要素喜好評價(jià)

按校園師生對 15種聲要素喜好程度調(diào)查表明(見圖2)，趨近于最高分值2分的依次是風(fēng)吹樹葉聲(1.39)、鳥鳴聲(1.34)、流水聲(1.29)、樂器聲(0.90)、歌聲(0.66)?？梢钥闯鲎匀宦曉u分較高；趨近于最低分值-2分依次是設(shè)備聲(-1.53)、交通聲(-1.50)、滑板聲(-1.37)。

圖2 校園聲要素喜好評價(jià)表Fig.2 Evaluation Form of Campus Sound Elements

2.3 校園聲級實(shí)測結(jié)果

校園工作日和周末A聲級變化如圖3、4所示。校園 A聲級在工作日和周末各功能區(qū)域均值介于42.7～60.8 dB(A)之間。測量時(shí)段均超過限值55 dB(A)的是西門和一號球場，均值在 55.3～60.8 dB(A)之間浮動。A聲級記錄中變化差異明顯的是教學(xué)辦公和生活休息空間的學(xué)院樓和二號生活區(qū)，工作日時(shí)學(xué)院樓A聲級為(59.7±5.0)dB(A)聲級超出限值，周末時(shí)二號生活區(qū) A聲級為(55.3±1.7)dB(A)超出限值。

圖3 工作日校園A聲級測量結(jié)果Fig.3 Measurement results of A Sound level in campus on workdays

圖4 周末校園A 聲級測量結(jié)果Fig.4 Measurement results of A sound level in campus on weekends

校園A聲級日變化規(guī)律，工作日期間，承擔(dān)校園基礎(chǔ)服務(wù)功能的西門在 11：00～19:00期間，A聲級超標(biāo)，在13:00時(shí)A聲級最高(63.7 dB(A))，一食堂在15:00時(shí)A聲級超標(biāo)(55.3 dB(A))；作為娛樂活動空間的一號球場區(qū)在13:00、17:00、19:00時(shí)A聲級均有超標(biāo)。教學(xué)辦公空間的學(xué)院樓在9:00～17:00時(shí)4個(gè)時(shí)間段均超標(biāo)；學(xué)生休息空間的二號生活區(qū)A聲級(62.1 dB(A))在9:00時(shí)超標(biāo)。周末期間，A聲級與工作日最大的區(qū)別在于休息日學(xué)生外出活動增多，西門A聲級7:00～19:00均不達(dá)標(biāo)；二號生活區(qū)A聲級在9:00、13:00、17:00、19:00時(shí)均超標(biāo)。休閑服務(wù)空間的白云湖湖畔、圖書館廣場、龍文山和圖書館旁銀杏林聲值均達(dá)標(biāo)。

3 討 論

根據(jù)寧靜度與美景度相關(guān)性分析得出的結(jié)論，美景度和寧靜度顯著相關(guān)。圖書館寧靜度值偏向?qū)庫o，其美景度也偏向美觀。西門寧靜度值偏向比較不寧靜，美景度值偏向比較不美觀。但是一號球場區(qū)，寧靜值偏向比較不寧靜(2.33±0.043)，美景度(3.14± 0.039)卻偏向美觀。說明偏向?qū)庫o環(huán)境中，寧靜度與美景度保持一致，而偏向不寧靜則涉及人為的聲音和視覺等其他因素的影響。這與 Denise等[27]對寧靜度和美景度相關(guān)性的結(jié)論相近。寧靜度與聲舒適度相關(guān)性結(jié)果中，在偏向?qū)庫o環(huán)境中，自然聲舒適度與寧靜度顯著正相關(guān)。表明可以通過較高的自然聲舒適度提升寧靜度，從而提升環(huán)境的視聽體驗(yàn)。

通過對場地主觀感受的強(qiáng)弱分析，主觀感受(評價(jià)值0～5分)分值≥1時(shí)，受訪者可以經(jīng)常聽到該聲源，分值越高感受到聲源發(fā)生越強(qiáng)烈，達(dá)到5分時(shí)甚至可能已形成噪音，當(dāng)分值＜1時(shí)，受訪者基本聽不到該聲源出現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在圖書館銀杏林區(qū)域、白云湖湖畔和龍文山，鳥鳴聲和風(fēng)吹樹葉聲分值最高，在 2～3分之間，受訪者表示在該場地能經(jīng)常感受到鳥叫聲的存在，但是主觀感受強(qiáng)度并不大。同時(shí)考慮問卷中自然聲更受師生喜愛的結(jié)果，兩者結(jié)合使用，將鳥鳴聲和風(fēng)吹樹葉聲作為場地主要聲要素，可以當(dāng)做校園標(biāo)識聲來予以強(qiáng)調(diào)，進(jìn)行深度挖掘。具體結(jié)合植物的生態(tài)位原理和生物特性選擇植物來進(jìn)行空間上的造景，吸引鳥類等小動物來?xiàng)⒒蛞捠?，盡可能地做到保護(hù)和提升自然聲源組成[28-31]，優(yōu)化校園聲景文化，增強(qiáng)空間可識別性。

校園聲級實(shí)測結(jié)果表明，西門、一號球場、學(xué)院樓、一食堂和二號生活區(qū)均存在不同程度的聲級超限值55 dB(A)的現(xiàn)象。校園的噪聲源主要是這些師生上下課大量人流高峰期、運(yùn)動場活動、交通噪聲和設(shè)備運(yùn)作等產(chǎn)生的噪聲。并且承擔(dān)校園基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施的西門和一食堂以硬質(zhì)為主，植物配置規(guī)模較小，作為學(xué)生娛樂活動空間的一號球場綠植空間較少，師生生活休息和教學(xué)辦公空間的二號生活區(qū)和學(xué)院樓周邊建筑成群，且植物搭配多以銀杏+雞爪槭，聲音穿透阻隔較小，增強(qiáng)了噪聲的傳播。這與梁朗瑪?shù)热嗽谥参锱渲脤υ肼暤挠绊懡Y(jié)論一致[32]。A聲級的變化也再度驗(yàn)證了受訪者主觀感受中對場地聲元素的評分結(jié)果。因此校園聲環(huán)境優(yōu)化應(yīng)從校園各場地承載的功能不同出發(fā)。針對學(xué)生生活休息區(qū)和教學(xué)辦公類場所敏感建筑群，首先需對噪聲源進(jìn)行管控，采取合理安排設(shè)備放置等措施；其次可通過選擇山玉蘭(Magnolia delavayi)、天竺桂(Cinnamomum japonicum)搭配紅花檵木、灑金桃葉珊瑚(Aucuba japonica)及金絲桃(Hypericum monogynum)具有降噪功能的植物進(jìn)行科學(xué)配置，達(dá)到削弱噪聲傳播的目的[33-35]。對于校園基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施和娛樂活動空間，盡可能地做好噪聲干擾時(shí)間段的把控，減少噪聲污染。而休閑服務(wù)空間較為安靜，具備塑造聲景的潛質(zhì)，可結(jié)合場地標(biāo)識聲來提升場地聲舒適度，與噪聲控制方法取長補(bǔ)短，以獲得更優(yōu)質(zhì)的校園聲環(huán)境。

通過本研究可知，對校園中不同場地校園聲環(huán)境可從視聽角度準(zhǔn)確有效地進(jìn)行優(yōu)化聲景。但視覺與聽覺之間相互影響因素仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。

4 結(jié) 論

通過實(shí)地及問卷調(diào)查，對貴州師范大學(xué)花溪校區(qū)聲環(huán)境寧靜度、美景度和聲舒適度評價(jià)，以及聲要素特征、喜好度、實(shí)測分析，得出以下結(jié)論：

(1) 在校園視聽評價(jià)分析中，校園美景度和寧靜度顯著正相關(guān)。在寧靜環(huán)境中，寧靜度與自然聲舒適度呈正相關(guān)。由此可見，偏向?qū)庫o環(huán)境中，寧靜度與美景度保持一致，并且通過自然聲舒適度有助于寧靜度的提升。

(2) 校園聲要素主觀感受調(diào)查中，根據(jù)主觀感受強(qiáng)弱，各場地中聲要素分值小于1的是該區(qū)域的背景聲要素，占比在1以上則是區(qū)域中的主要聲要素。從聲要素喜好評價(jià)中得出自然聲喜好評分最高的依次是風(fēng)吹樹葉聲、鳥鳴聲、流水聲。兩者結(jié)合使用可以得到各功能場地標(biāo)識聲。

(3) 校園聲級調(diào)查中，校園各功能空間中西門、學(xué)院樓、一食堂、一號球場和二號生活區(qū)域超過55 dB(A)聲級限制，存在一定的噪聲污染，應(yīng)從噪聲源做好管控。僅休閑服務(wù)空間的聲級達(dá)標(biāo)，適合深入地進(jìn)行聲景的營造。