紡織品摩擦時聽覺風格評價的初步研究?

臧蒙蒙 劉 瑞 才英杰 孫慧芹 鐵建成

0 引言

織物風格是織物本身所固有的物理與機械性能及幾何形態作用于人的感官所產生的綜合效應，是一種復雜的物理、生理和心理等因素的綜合反映，而織物聽覺風格的主觀評定法主要是通過人的感官對織物間摩擦時產生的聲響效果做出評價[1]。在穿著過程中，纖維與纖維、織物與織物、織物和人體之間不可避免地相互摩擦產生聲音。由于纖維原材料以及織物組織表面肌理的差異，同種織物或者多種不同的織物之間摩擦產生的聲音也各不相同，古時就有“絲鳴”辨識真絲織物的習慣，而今塔夫綢由于其特殊摩擦聲仍作為禮服的佳選。在倡導綠色消費的今天，織物的摩擦聲已逐漸引起了人們的廣泛關注。Sukigara 等[2]研究了摩擦聲的主觀評價方法，發現織物摩擦噪聲致人厭煩；Yi 等[3]利用織物摩擦時獲取的頻譜，研究了心理聲學模型中尖銳度、清晰度和粗糙度等相關參數的關系；Kim 等[4]采用心理生理學技術評估了滌綸經編織物的沙沙聲；楊劍平等[5]通過不同種類織物摩擦聲的差異，探索了高效的織物摩擦聲辨別方法；呂紅明等[6]發現了局部接觸表面不平度是摩擦尖叫噪聲產生的主要因素。

國際上最常用的主觀評價方法有語意細分法、成對比較法和等級評分法等。語意評定法(Semantic assessment, SD)法[7]作為一種心理測試方法在1957年被奧斯古德提出，通過對規定尺度指標進行定量分析。本文借鑒心理聲學模型中人們對尖銳度、清晰度和粗糙度等指標的感官和心理感覺，旨在建立更貼切、更真實、更有效的評價體系。運用SD法，將織物摩擦聽覺風格指標劃分為5 個等級，并通過隨機抽選的參試人員對不同組織織物摩擦的聽覺體驗，建立了織物摩擦聽覺風格主要評價指標包括刺耳度(Harshness,C)、順滑度(Smoothness,S)、響度(Loudness,L)、沉悶度(Dullness,D)、喜好度(Preference,B)和擬聲詞描述(Onomatopoeia,O)，通過這些指標可以反映織物之間摩擦對人產生的影響。

1 實驗部分

1.1 實驗材料

采用Y200S型小樣織機，在實驗室織造了12種有代表性的滌棉65/35織物(其中，平紋織物應用最為廣泛，如棉織物中的平布和府綢、毛織物中的凡立丁、絲織物中的塔夫綢、麻織物中的夏布以及工業和國防用的織物等)，并將其作為實驗試樣：經密為200/10 cm，經紗和緯紗細度均為36/Tex，織物長度與寬度為30 cm×20 cm，如圖1所示。另外，還挑選了10 塊外觀風格差異較大的成品織物作為標準試樣，如圖2所示。

圖1 實驗試樣TFig.1 Experimental sample T

圖2 標準參比試樣RFig.2 Standard reference specimen R

1.2 實驗環境與參試人員

在一個溫度(25?±2?)、相對濕度(50%±3%)、大小(4 m×4.5 m×3.2 m)的半消聲室中，通過聽力計對50名在校紡織專業學生進行聽覺測試，保證參試人員沒有聽力損傷或其他可能影響他們聽力的疾病史[8?9]，并從符合要求的43 名學生中，隨機抽取21名學生作為參試人員，其中10名男性，11名女性，年齡在20～24歲之間。

1.3 SD法主觀評價指標

根據所評價織物摩擦聽覺風格的質感特征，采用SD法語意范圍劃分出5個評價尺度，每個尺度給出一個分數等級，如5 級對應5 分，1 級對應1 分，其中程度最深的5 分，最淺的1 分，以此類推，等級評分標準如表1所示。

表1 SD 法等級評分標準及標準參比試樣R 的確定Table 1 SD method grading standard and standard reference sample R determination

1.4 主觀評價步驟

摩擦步驟：按照試樣T 的標號順序，依次將試樣T(正面朝上)經向固定在橡膠滾筒上，將另一塊相同的試樣T(正面朝上)的一端用手平整地固定在一個剛性的樣品臺上，以便更準確地模擬人體穿著織物摩擦的過程，然后將覆著試樣T 的滾筒以20 cm/s 的最佳拉扯速度(此時的織物摩擦聲最為清晰)在另一塊試樣T 上單程式勻速滑動。同時在實驗過程中，要保證每次摩擦時施加的壓力和滑動距離相同。

評價步驟：在主觀評價實驗之前，參試人員需要在測試環境中靜坐2 min，以便適應環境和調整個人心理狀態，以減少實驗結果的誤差[10]。然后，依次將規定為5 分、3 分和1 分的試樣R 進行摩擦實驗，明確相應的聽覺等級評分標準，使參試人員對標準參比試樣R 的摩擦聽覺風格指標評分標準有較全面的了解和認識，以便更準確地對試樣T 進行評價。訓練完畢后，依次對測試者進行試樣T 的現場主觀評價實驗。但在正式測試時，應注意將實驗試樣避開參試人員的視線，以避免受視覺的主觀印象干擾。在整個實驗過程中，采用調查問卷形式[11]，參試人員根據試聽時的標準參比試樣R，對所聽試樣T摩擦噪聲的基本風格的進行打分。實驗完畢后，將所有參試人員的調查問卷數據進行統計，根據實驗結果，獲取織物摩擦聽覺風格指標的評分累計值。

2 結果及分析

2.1 摩擦聽覺風格指標間的關系

由圖3(a)～圖3(c)可以看出，指標C與指標L、S和B有明顯正相關關系，且它們的相關系數的絕對值都大于0.86，其相關程度較高。其中，C和L之間存在著一定的正相關關系，隨著C的增大，L也隨之增大；而C與S、B則存在負相關關系，隨著C的增大，S與B反而減小。從圖3(d)～圖3(f)可知，織物摩擦聽覺風格指標間也存在二次多項式的關系，均符合Y=A+B1X+B2X2的形式，擬合因子R2值在0.72 以上(織物摩擦風格指標C ～D、D ～S、D ～L和D ～B的擬合因子R2值小于0.55，圖略)；其中，擬合因子R2的取值范圍在[0,1]，R2值越接近1，表示擬合度越好。綜上，織物摩擦聽覺風格各指標間存在一定的相關性聯系，織物摩擦噪聲是一個綜合性的評價。

2.2 聽者性別對織物摩擦聽覺風格的影響

由表2可知，在原料、經密等條件相同的情況下，織物摩擦聽覺風格指標受性別差異的影響。織物摩擦聽覺風格指標，總體上是男生的聽感值比女生的聽感值小，即男性對織物摩擦聲敏銳度不如女性。從每種試樣T的摩擦聽覺風格指標評價結果來看，男生與女生的評價均值相差2～7 分，其中，T5、T7和T8織物的摩擦聽覺風格指標男女評價結果與均值差異較大。T5織物因為浮長線比較長，紗線交織次數少，使得指標C 和S 與均值相比，差異比較大；T7織物凹凸立體感強且豐厚，而T8織物狀若蜂巢，織物手感柔軟，立體感強，這使得它們的男女主觀評價值與均值差異較大。因此，男女在織物噪聲的評價上是有不同的，性別對織物聽覺風格評價有一定的影響，并且也有文獻報道出男女性別差異對聲音的敏感程度是有不同的。

表2 織物聽覺風格指標的性別評價累計表Table 2 Cumulative results of gender evaluation of fabric auditory style indexes(單位:分)

圖3 織物摩擦聽覺風格指標間的關系Fig.3 The relationship between the frictional auditory style indexes of the fabric

2.3 織物組織對主觀評價指標的影響

T1、T5和T10織物分別代表著三原組織的平紋、緞紋及斜紋。從表3可知，在原料、經密等相同的條件下，T1織物的摩擦聽覺風格指標C、D和L高于T5織物，且隨著緯密的增加，織物摩擦聽覺風格指標值略有增加。與其他兩種組織織物相比，T5織物的聽覺風格指標S和B較高。由此可知，織物組織對織物主觀評價指標有影響。

表3 三原組織織物摩擦聽覺風格指標的評分累計Table 3 Cumulative score of frictional auditory style index of tri-primitive fabrics(單位:分)

比較表4中的T1、T6和T11平紋織物的摩擦聽覺風格指標可知，這3 種平紋織物的D、S和B指標都小于其均值，而C和L指標均大于其均值，這與平紋組織在織物中紗線交織次數、浮長線短有關。T1平紋織物與其他兩種變化平紋織物比較，交織次數最多，浮長線最短，這使得T1織物摩擦聽覺風格的指標性能較好；而T6方平織物表面有紋路清晰且凸起的方格狀條紋；T11重平組織織物由于緯紗重合，不易屈曲，外觀呈明顯的凸條紋。與此同時，織物摩擦聽覺風格指標也受平紋織物表面平整度的影響。

表4 平紋組織織物摩擦聽覺風格指標評分累計Table 4 Cumulative score of frictional auditory style index of plain weave fabrics(單位:分)

同理，在比較T2、T3、T4、T9、T10和T12斜紋織物時，可以從表5發現，不同斜紋織物由于斜紋方向、斜紋傾斜角度及緯密的不同，使得織物摩擦聽覺風格也略有差異。T9織物由于具有清晰的人字紋效應，并且浮長線較短，因此，在其他參數基本相同的情況下，T9織物聽覺風格指標L得分排名明顯高于其他組織織物。

表5 斜紋組織織物摩擦聽覺風格指標評分累計Table 5 Cumulative score of frictional auditory style index of twill fabrics(單位:分)

2.4 聽者對摩擦喜惡及擬聲詞描述

由表6可知，在織物摩擦過程中，喜好度最高的是T5緞紋織物，其次是T10斜紋織物，喜好度最低是T6方平織物。T5織物喜好度最高可能是受指標S的影響，而T6織物最低的原因可能是受C、D和L指標的影響。并且在所有實驗試樣中，織物摩擦風格指標O出現的次數比例：沙沙聲出現次數占50%，擦擦聲占25%，呲呲聲、咝咝聲和吱吱聲均各占8.33%，這可能是織物是滌棉原料的緣故。

表6 聽者對織物摩擦聲的喜好度及擬聲詞描述累計Table 6 Cumulative results of hearer’s fondness and disgust for the sound of fabric friction and onomatopoeia description

3 結論

在紗線原料、線密度、經密等相同的情況下，織物刺耳度與響度呈正相關關系，相關系數R為0.918；而刺耳度與順滑度或喜好度呈負相關關系，相關系數R分別為-0.871 和-0.863。紗線交織次數多的織物，刺耳度與響度都較高；浮長線長的織物，順滑度和喜好度比較高，如T緞紋織物。且男性對織物摩擦噪聲敏銳度低于女性，試聽者對織物摩擦聲的喜好度排序：緞紋＞斜紋＞平紋。在紡織行業中，織物摩擦聽覺風格可以作為一種織物質量判別、控制和預測的簡便易行方法。