視聽作用下大學校園聲景研究與評價
——以貴州師范大學花溪校區為例

岳泓伶，楊廣斌，安 靜,2，馮雯蕊

(1. 貴州師范大學地理與環境科學學院，貴州 貴陽 550001；2. 貴州省喀斯特山地生態環境國家重點實驗室培育基地，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境，并在分析噪聲污染過程中發現噪聲現象，使聲景取得重要進展[1]。而國內聲景的研究要追溯到計成[2]在《園冶注釋》中對聲景意境的營造，但是由于古時候技術受限，大多是設計者根據經驗與主觀來進行聲景設計。后來經多年的研究發展，聲景的研究已越發成熟，從聲、景、人三方面研究聲環境構成規律，到從個體審美和人文方面對聲環境進行評價均是當下研究的熱點。Joo等[3-4]、Ma 等[5]、李國棋[6]、劉江等[7]、葛堅等[8]、扈軍[9]、許曉青[10]、楊玲玲[11]等對鄉村[12]、城市公園、古鎮及其他公共區域[13-18]均開展了聲環境理論和技術的研究。但是對于大學校園聲景的研究還是較匱乏。

近年來，紀卿[19]提出運用軟件輸出各聲音在場地中最佳位置關系再用傳統聲學保護，提高聲環境質量。李睿等[20]運用物理參數測量、“聲漫步”調查分析法、主觀問卷數據統計等方法，對校園聲環境質量、聲景觀影響因素、聲景元素構成和喜好度等方面進行分析。姜雨杉等[21]通過實驗測試，對大學生受噪聲影響的情況進行對比分析。但是校園聲環境的研究側重于在噪聲的控制上或是對聲元素的評價，還未將視覺與聽覺關聯起來把聲元素作為校園景觀基本要素之一來進行強調。此次研究以貴州師范大學花溪校區為例，一方面師范大學的主要優勢及特色是擁有眾多基礎教育學科，偏重師生教學技能和心理上的培養，對校園聲環境質量狀況也更加重視。另一方面該校區地處山地城市貴陽花溪大學城核心區域，以山水環繞的特點而突出，可作為山地大學校園代表。為掌握校園聲環境情況，分析了校園師生主觀感受下聲景聽覺和視覺的相關性。在此基礎上，挖掘校園聲要素標識聲，最后結合校園聲環境現狀進行數據分析，為校園聲環境建設提供精細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

貴州師范大學花溪校區，位置為26°22′—26°23′N，106°37′—106°38′E。氣候為高原季風濕潤氣候。校園三面與市政道路相連，北面緊靠思雅河，周邊包括大學城體育場館、大學音樂廳、大學美術館、大學博物館、發展大廈等公共區，交通便捷。花溪校區師生約3萬余人，環境整體較為安靜，上學放學聚會活動等人流高峰期較吵鬧。校內地形起伏較大，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)，整體建筑順應了場地地形變化，依山就勢，校園南部為教學區域，整體繞山而布，核心區為行政區域依托最高峰龍文山，靠北朝南，北部為學生生活區，東部為禮堂，白云湖湖畔等休閑區。

1.2 研究方法

1.2.1 測量點選取

為真實反映師生對校園聲環境的主觀感受情況及影響要素，根據校園的基礎設施、休閑服務、教學辦公、生活休息和娛樂活動等功能及各場所的植物造景特點，將校園劃分為：校園西門區(香樟(Cinnamomum camphora)+紫薇(Lagerstroemia indica)-紅花檵木(Loropetalum chinense)+紅葉石楠(Photiniax fraseri)-結縷草(Zoysia japonica))、一食堂區(雪松(Cedrus deodara)+日本櫻花(Cerasus serrulata)-白車軸草)、圖書館廣場區(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)+構樹(Broussonetia papyrifera)-海桐(Pittosporum tobira)+南天竹(Nandina domestica)+錦繡杜鵑(Rhododendron pulchrum))、學院樓(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(桂花(Osmanthus fragrans)-錦繡杜鵑)、一號球場區(桂花+龍爪槐(Styphnolobium japonicum))9個分區。測量點位示意圖如圖1所示。

圖1 測量點位示意圖Fig.1 Schematic diagram of measurement points

1.2.2 數據來源

(1) 聲音及影像數據

校園代表性聲源的收集，是在無其他聲音干擾，無風雪雷電，微風天氣的情況下，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(上海精導科學儀器有限公司)錄制單聲源聲音，以備問卷調查的使用。

影像采集以拍攝者為圓心(統一時段、晴天、廣角以及視點高度)，對景觀環境進行 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功能分區核心區域為固定測量點，選取風速小于 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)進行測量。測量時間分為工作日和周末，測量時間為7：00-19：00，每2 h測一次，共7個觀測時間點。

1.2.3 問卷調查

(1) 現場問卷調查

在室外聲場中，調查獲得的聲要素的頻率(F)與主觀響度乘積結果在一定程度上可表示人們對某一聲要素主觀感受的強弱[9]。其中頻率(F)公式為F(A)=m/n(其中A表示某一聲要素，m該區域中聽到這一聲要素的人數，n表示該區域總調查人數)，主觀響度運用吉爾福德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)進行描述[16]。

現場問卷調查與聲級測定同步進行，調查表上主要設置單個聲源發生頻率、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項指標。

在校園內9個功能區隨機抽樣調查，實際發放405份問卷，每個觀測點樣本容量45人，置信度為95.2%。

(2) 室內問卷調查

將“美景度”與“寧靜度”作為視聽覺評價的指標[22-26]，具體實驗方法如下：

① 無聲情況下室內問卷調查在實驗室進行，室內除必要的實驗設備外，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，通過屏幕觀看隨機播放的各功能區采集的圖片(每張圖像持續播放 8 s)，根據呈現的視覺景觀做出評價[12]。評價亦為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型音頻調頻耳機(頻率響應范圍為 18～21 000 Hz，喬益師電子有限公司)，選擇寧靜度評價中偏向寧靜的場地圖片每張圖像持續播放 120 s，聽配合每張圖像隨機播放的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械聲)。單聲源各持續播放5 s，間隔3 s。被試者對每個聲景視聽場景給出相應的聲景舒適指標評價(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)。問卷實收390份，有效問卷為386份。置信度為95%。

1.2.4 數據整理

通過Excel表統計基礎數據，運用SPSS20.0進行描述性分析及Pearson相關性分析。

2 研究結果分析

2.1 校園視聽評價相關性分析

2.1.1 寧靜度與美景度相關性分析

通過室內問卷調查，無聲條件下，視覺感知 9個功能分區美景度和寧靜度評分結果(見表1)可知，66.7%以上的評價值偏向于“比較美觀”，55.6%以上偏向于“比較寧靜”的評價。從t檢驗結果可知，美景度和寧靜度均出現顯著性差異(p=0.000)。

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

由寧靜度和美景度相關性結果(見表 2)可知，顯著相關(0.315≤r≤0.575，p＜0.01)。圖書館銀杏林區相關系數最高的(r=0.575，p=0.000)，該區域寧靜度值較高(4.01±0.031)，其美景度也相對較高(4.20±0.026)。西門相關系數最低(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)。一號球場區相關系數為(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性

選擇寧靜度評價中偏向寧靜的場景，由寧靜度與聲舒適度相關性結果(見表 3)可知，圖書館銀杏林區寧靜度與自然聲(鳥鳴聲(0.167**)、蟲鳴聲(0.182**)、風吹樹葉聲(0.281**)、流水聲(0.195**)均呈顯著正相關，對交通聲(-0.093)、設備聲(-0.071)和滑板聲(-0.087)呈負相關，且圖書館廣場、白云湖畔、龍文山和學院樓其寧靜度值也是與自然聲舒適度呈顯著正相關。

表3 有聲條件下寧靜度與聲舒適度相關性分析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

2.2.1 校園聲要素特性評價

通過現場問卷調查，各聲要素在場地中主觀感受強弱評分結果如表4所示，西門區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)和設備聲(1.13)；一食堂區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)和設備聲(1.11)；二號生活區占比最多的是交談聲(2.85)，其次是打球聲(1.08)、交通聲(1.19)和設備聲(1.29)；一號球場區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)；圖書館廣場區域占比最多的是交談聲(2.41)，其次是鳥鳴聲(1.13)、風吹樹葉聲(1.54)和滑板聲(1.62)；白云湖湖畔區域占比最多的是鳥鳴聲(2.16)和風吹樹葉聲(2.36)，其次是流水聲(1.68)、談話聲(1.56)和交通聲(1.39)；龍文山區域占比最多的是鳥鳴聲(2.11)和風吹樹葉聲(2.29)，其次是蟲鳴聲(1.79)、交通聲(1.24)；學院樓區域占比最多的是交談聲(2.42)和講課聲(2.72)，其次是設備聲(1.26)；圖書館銀杏林區域占比最多的是鳥鳴聲(2.17)和風吹樹葉聲(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，相對來說影響力較小。

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

2.2.2 聲要素喜好評價

按校園師生對 15種聲要素喜好程度調查表明(見圖2)，趨近于最高分值2分的依次是風吹樹葉聲(1.39)、鳥鳴聲(1.34)、流水聲(1.29)、樂器聲(0.90)、歌聲(0.66)。可以看出自然聲評分較高；趨近于最低分值-2分依次是設備聲(-1.53)、交通聲(-1.50)、滑板聲(-1.37)。

圖2 校園聲要素喜好評價表Fig.2 Evaluation Form of Campus Sound Elements

2.3 校園聲級實測結果

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域均值介于42.7～60.8 dB(A)之間。測量時段均超過限值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辦公和生活休息空間的學院樓和二號生活區，工作日時學院樓A聲級為(59.7±5.0)dB(A)聲級超出限值，周末時二號生活區 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 聲級測量結果Fig.4 Measurement results of A sound level in campus on weekends

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

3 討 論

根據寧靜度與美景度相關性分析得出的結論，美景度和寧靜度顯著相關。圖書館寧靜度值偏向寧靜，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，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。說明偏向寧靜環境中，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性的結論相近。寧靜度與聲舒適度相關性結果中，在偏向寧靜環境中，自然聲舒適度與寧靜度顯著正相關。表明可以通過較高的自然聲舒適度提升寧靜度，從而提升環境的視聽體驗。

通過對場地主觀感受的強弱分析，主觀感受(評價值0～5分)分值≥1時，受訪者可以經常聽到該聲源，分值越高感受到聲源發生越強烈，達到5分時甚至可能已形成噪音，當分值＜1時，受訪者基本聽不到該聲源出現。實驗結果顯示，在圖書館銀杏林區域、白云湖湖畔和龍文山，鳥鳴聲和風吹樹葉聲分值最高，在 2～3分之間，受訪者表示在該場地能經常感受到鳥叫聲的存在，但是主觀感受強度并不大。同時考慮問卷中自然聲更受師生喜愛的結果，兩者結合使用，將鳥鳴聲和風吹樹葉聲作為場地主要聲要素，可以當做校園標識聲來予以強調，進行深度挖掘。具體結合植物的生態位原理和生物特性選擇植物來進行空間上的造景，吸引鳥類等小動物來棲息或覓食，盡可能地做到保護和提升自然聲源組成[28-31]，優化校園聲景文化，增強空間可識別性。

校園聲級實測結果表明，西門、一號球場、學院樓、一食堂和二號生活區均存在不同程度的聲級超限值55 dB(A)的現象。校園的噪聲源主要是這些師生上下課大量人流高峰期、運動場活動、交通噪聲和設備運作等產生的噪聲。并且承擔校園基礎服務設施的西門和一食堂以硬質為主，植物配置規模較小，作為學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辦公空間的二號生活區和學院樓周邊建筑成群，且植物搭配多以銀杏+雞爪槭，聲音穿透阻隔較小，增強了噪聲的傳播。這與梁朗瑪等人在植物配置對噪聲的影響結論一致[32]。A聲級的變化也再度驗證了受訪者主觀感受中對場地聲元素的評分結果。因此校園聲環境優化應從校園各場地承載的功能不同出發。針對學生生活休息區和教學辦公類場所敏感建筑群，首先需對噪聲源進行管控，采取合理安排設備放置等措施；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行科學配置，達到削弱噪聲傳播的目的[33-35]。對于校園基礎服務設施和娛樂活動空間，盡可能地做好噪聲干擾時間段的把控，減少噪聲污染。而休閑服務空間較為安靜，具備塑造聲景的潛質，可結合場地標識聲來提升場地聲舒適度，與噪聲控制方法取長補短，以獲得更優質的校園聲環境。

通過本研究可知，對校園中不同場地校園聲環境可從視聽角度準確有效地進行優化聲景。但視覺與聽覺之間相互影響因素仍需進一步驗證。

4 結 論

通過實地及問卷調查，對貴州師范大學花溪校區聲環境寧靜度、美景度和聲舒適度評價，以及聲要素特征、喜好度、實測分析，得出以下結論：

(1) 在校園視聽評價分析中，校園美景度和寧靜度顯著正相關。在寧靜環境中，寧靜度與自然聲舒適度呈正相關。由此可見，偏向寧靜環境中，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查中，根據主觀感受強弱，各場地中聲要素分值小于1的是該區域的背景聲要素，占比在1以上則是區域中的主要聲要素。從聲要素喜好評價中得出自然聲喜好評分最高的依次是風吹樹葉聲、鳥鳴聲、流水聲。兩者結合使用可以得到各功能場地標識聲。

(3) 校園聲級調查中，校園各功能空間中西門、學院樓、一食堂、一號球場和二號生活區域超過55 dB(A)聲級限制，存在一定的噪聲污染，應從噪聲源做好管控。僅休閑服務空間的聲級達標，適合深入地進行聲景的營造。