臨干道城市公共空間聲景情感維度探析

路曉東，崔曉鷗，祝培生，謝莊秀

(大連理工大學建筑與藝術學院，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]。世界衛生組織認為交通噪聲已成為第二大污染源，引發諸多疾病，威脅公共健康[2]。城市公共空間聲環境已經影響了空間品質的提升。已有的優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)理解的聲環境”[5]，側重于從感知的視角來評估聲環境。積極的聲景營造可以提供更具可持續性和生態性的解決方案[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計具有重要意義。

環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境時，會做出一定的情感反應[9]。了解了聲景在使用者中產生的情感反應情況，可以對建筑環境設計做出更好的決策。在Russell[9]所提出的情感環形模型基礎上，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了45°。相關研究證實了這種聲景情感維度環形模型在跨語言、文化和環境中是普遍存在的[12-14]。Lu 等[15]使用18 個形容詞對，由62 個被試在現場對中國公共空間的研究也取得了一致的結論。

之后，聲景情感維度的測度得到簡化，由8個環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協議(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，愉悅感與環境所帶來的愉快或不愉快的程度有關；事件感與人類和其他活動的數量有關，多事件感的環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據，準確反映特定場景的影響，并可以體現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，為公共空間的設計與優化提供了支持。Erfanian 等[20]通過對英國倫敦公共空間聲景感知分析，研究了人口素質及心理健康與聲景情感維度的關系。Hong 等[21]借助城市街道所進行的聲景情感維度調研，探討了城市功能對聲景情感維度的關鍵作用，并建立了聲景預測模型。Kang 等[22]對城市綠地空間進行聲景情感維度屬性調研，側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域的聲景感知差異，以及相應優化策略的區別，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，不同區域的交通噪聲主導程度有差異，聲源構成亦有區別，應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別，以及設計中該采取的應對策略。研究選取了典型的城市綜合性公園，進行了現場調研問卷，以及數據分析。

1 實驗設計與分析方法

1.1 樣本區域

大連中山公園位于大連市沙河口區，占地面積為0.11 km2，臨近多個中心商業區，周邊居住人口密集，是城市重要的大型公共活動空間。內部公共設施齊全，包含多個不同大小的廣場、健身活動區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。園內樹木種類眾多，綠化情況較好。

1.2 問卷設計

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

ISO/TS 12913—2 中共提供了三種數據收集的方法，每種方法的側重點各有不同。方法A為結構式問卷，方法B為結構式和開放式結合的問卷；方法C為敘事性訪談。方法A和B常用于現場進行的聲景評估，即“此時此地”的感知，方法C被用作非現場調查的聲景評估，主要針對熟悉調查區域的居民。本文主要使用了方法A進行聲景情感維度調研。被試基于自己的感知對所處環境，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“根據不同的用途、功能以及噪聲源的位置距離等要素劃分出同質分析單元(Homogeneous Units of Analysis)，同質分析單元之間的聲學及環境要素的要求可能有所不同”[24]。就本文而言，基于調研分析，將中山公園劃分出了兩個區域，即臨干道區域(距道路約45 m)和內部區域。

臨干道區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；內部區域分布著多個廣場以及健身活動區，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 位于臨干道區域中，測點7、8、9、10位于內部區域中，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，感知周圍的聲環境后填寫調查問卷。調查共發放問卷200份，有效收回200份，其中臨干道區域120份，內部區域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等效A聲級LAeq及統計聲級(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。由測試數據可知，臨干道區域噪聲級均值LAeq=66.38 dB，標準差σSD=3.76 dB，內部區域的噪聲級均值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 數據分析方法

本文采用兩種方法對獲得的問卷數據進行分析。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，將每份數據中8個屬性的測度得分轉化為坐標點，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，將每份問卷數據標記在二維平面上，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

對臨干道區域和內部區域得到的問卷數據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，臨干道區域KOM值為0.773，內部區域為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，說明檢驗結果有意義，數據適合進行因子分析。通過方差最大化旋轉，分別確定兩個區域的主成分。在臨干道區域得到兩個特征值大于1的主成分，總方差解釋率為71.42%，在內部區域也得到了兩個，總方差解釋率為67.8%。內部區域的總方差解釋率略低于臨干道區域，表明其聲景相對臨干道區域更復雜。

兩個區域的分析結果有相同之處，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”“單調乏味的”四個屬性。兩個區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，兩個區域也有所區別。臨干道區域愉悅感維度解釋度(34.26%)略低于事件感維度(37.16%)，而內部區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論[10,14]，即認為愉悅感是第一維度。對于本文中兩個區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，如廣場舞活動聲音、音樂聲、交通聲等。

圖3為兩個區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中的各屬性數據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。由橢圓虛線框可見，內部區域的愉悅感維度各屬性更分散，也驗證了內部區域愉悅感維度的解釋度低于臨干道區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，臨干道區域的測點4、5 低于該區域其他四個測點(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，內部區域的測點8、9 得分最高，這與測點附近的廣場舞活動有關。

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。每個數據點對應著由一份調查問卷計算到的數據，不同深淺填充是由數據點生成的密度圖。每個圖中上側及右側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)為臨干道區域ISO 聲景情感維度分布圖，可見數據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。這與臨干道區域存在較大交通噪聲有關。圖5(b)為內部區域聲景情感維度分布圖，可見數據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部區域是“多事件感”的，稍顯“愉悅”的，這與內部區域存在著大量的廣場舞音樂聲有關。

圖6是由圖5中的數據排除異常值的干擾取中位數所生成的分布曲線，可以更明顯看到兩個區域聲景感知的區別。雖然臨干道區域的聲壓級與內部區域的聲壓級相差很小，但其愉悅感較內部區域有大幅降低，事件感也有一定程度的降低?？紤]到兩個區域聲源感知的不同，可以認為臨干道區域的交通噪聲，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。

圖6 臨干道區域與內部區域的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聲壓級指標的關系進行探討。由表1的皮爾遜(Pearson)相關分析(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，其中與ISO 愉悅感多為弱相關(-0.15～-0.225)，與ISO 事件感多為中度相關(0.287～0.356)。這也可由圖7 得到驗證。一般認為聲環境超過65 dB會產生嚴重的煩惱[26]，故以該值為區間界線，對比圖7中兩個聲壓級區間的ISO聲景情感維度可知，超過65 dB的區間，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性Table 1 Correlation between sound pressure level and soundscape emotional dimension

圖7 兩種聲壓級區間下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域與內部區域，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，無論是臨干道區域還是內部區域，事件感維度為第一維度，愉悅感維度為第二維度；臨干道區域和內部區域的聲景情感維度分別解釋了總方差的71.42%和67.8%，表明內部區域的聲環境更為復雜。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，臨干道區域的聲景偏于“事件感強”“不愉悅”，內部區域則偏于“事件感強”“相對愉悅”；ISO聲景情感維度得分與傳統的聲壓級指標之間有顯著的相關性，但相關性不顯著，說明二者從不同方面反映了聲環境特征，可以將二者有機結合，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置。對于內部區域，需加強內部區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”。

由于樣本數量有限，數據量較少，結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研，明確影響因素，為聲景優化與營造提出更加詳盡的策略和方法。