佛教文化宗祠祭祀公园声环境研究——以晋祠为例

唐子清，陆凤华

（太原理工大学 建筑学院，太原030024）

利用声景观研究方法对城市开放空间、城市公园等进行声环境的研究［1-2］已有很多，例如葛坚等［3］研究了声景观设计的要素与方法，提出了创造“全体的”“有价值与意义”的声；马蕙等［4］研究了城市公园的声景要素并实验室量化研究；谢辉等［5］采用SD法对山地城市公园进行了声漫步环境体验与分析并开展了视觉与声景评价。宗教祭祀公园有着自身独特的声景观与视觉景观，例如张东旭［6］认为汉传佛教寺院声景观和传统佛教寺院空间景观一样优美，它是一种特殊而典型的城市空间，对其佛教文化中的声景的研究应基于城市空间声环境的理论，需要探讨声音、空间和声音频谱等要素之间的关系［7］。晋祠是始于西周的各朝宗法制度的实物博物馆，其文化内涵不局限于普通公园景观层面的祭祀文化。就目前来看，晋祠一直存在上香、随喜功德等佛教活动，活动的主要人员为期待学习或体验宗教祭祀文化知识，特别是热衷于佛教文化的游人或单纯赏景的市民。然而作为我国重要且典型的宗教祭祀公园，晋祠目前的声环境呈现的样貌与标志声声源仍为未知，游人对其声音的心理烦恼感量化仍未得以分析，故有必要对其声环境的特征展开调查、评价与研究。

1 研究方法

本研究通过对山西境内兼具祭祀与宗教建筑公园的初步调查，发现晋祠是最具代表性的景区。通过实地测试、调查与评价，探索了典型的地方宗教祭祀公园中，以佛教文化为主的区域内人们最易感知的声音要素，旨在查明声压级、空间与频率之间的变化关系。相关文献表明，声环境的和谐与人对舒适度的感受密切相关［7］，本文拟结合烦恼加权响度计算公式，对测量SPL值与计算响度值比较并得出一系列结论，以期为城市中宗教祭祀公园内的佛教文化中的声景观研究及设计提供策略设想。

1.1 选取研究对象

山西是古建筑遗产集中地也是汉地佛教圣地之一。本研究选取具有丰富的视觉、听觉景观且有佛教文化的宗祠祭祀园林建筑群——晋祠公园和博物院两处作为研究对象。晋祠位于太原市晋源区晋祠镇，距离市中心约26km，占地面积130万m2，地形较为平坦，公园内北侧局部有高差不超过10m的山地，占地面积约4 600m2，山坡上有寺庙，西北方位有跌水，跌水两侧有大台阶通至博物馆门前广场，博物馆整体位于西北方位高于公园的地形上。

在对晋祠进行实地声测量与考察时，记录下各个测试点上听到的声音类型，由此发现除了在一般综合公园中可以察觉到的声源类型外，其类型构成还加入了佛乐、钟声、塔铃声等特殊声音成分，具体声源构成如表1所示 。其中总体声源构成中的钟声、塔铃声、佛乐等具有祭祀型宗祠公园声环境的典型特征，显然是晋祠的标志声。因此，为了区别于一般城市公园的独有声源类型，要对其保护，使其突出，以避免被其它声音所掩蔽甚至破坏。

表1 晋祠总体声源构成分类表Table 1 Entire categories of Sound sources in Jinci

1.2 确定研究方法

已有文献中对公园声景调查大多数采用声漫步的方法，虽然晋祠博物院内有圣母殿等佛殿以及庙、祠祭祀型古建筑厅堂，但外部定位仍为公园，因此本研究最终确定也采用声漫步方法。测量时间选取7月份某一周内的一天工作日与一天休息日，挑选共8位对晋祠熟悉且对声景有专业理解的老师和研究生同学，分别在公园内与博物馆内的路线行进过程中取样测量，以保证数据具有代表性。每次测量时设定短时30s的量程并在每个测点测定在5min内的等效A声级，以实现从游人的角度反映其真实感受的调查目的。最后，为了研究参观公园的游人心理烦恼感，还采用计算法与比较法对测量数据做定量化分析以发现此类型公园的一些声环境规律。

2 晋祠公园空间变化的声环境调查结果分析

晋祠公园为西北—东南走向的开放式空间功能布局，使用者主要是欣赏自然景观的游人与公园内的佛教僧人等。根据景观功能路径经由顺序，按大多数人流行进的路线，迂回式地选取出停留时间长的景点作为测量地点，总长度约为780m，其中最近的两个测点（6、7）之间约为60m，是在返回的时候测量数据。研究对象平面布局及具体测量位置选取见图1.

图1 晋祠公园内SPL值测量位置示意图Fig.1 SPL values measurement points in Jinci park

由图2可知，地点P06、P07处总声压级值最高，声能最强，两处都以在31.5Hz倍频程处为大值，此外在地点P01、P03处，也在低频处声压级值最高。这两处的低频声构成以自然声中的鸟叫声、虫鸣声以及风声、风吹树叶声、风吹草丛声等植物声为主，荷花池内水面细微波澜，发出极弱的水面声，这些声共同构成了晋祠公园的背景声。但是，由于这两处游人稀少且大多很少停留，说话交谈声不多，因而P01与P03处总声压级值最低，声能最弱。

图2 晋祠公园内各个测量点的倍频程SPL值分布图Fig.2 Each octave frequency SPL values distribution on every measurement point in Jinci park

1kHz处的SPL最大值位于地点P01处，将近68dB.P02、P04、P05处总声能强度相当，并且居中间水平。与其他没有唱演的位置对比，位置P02处在有唱演与无唱演的情况下，125Hz上的SPL值都是最高的。

P02地点在有唱演时于低频63Hz、31.5Hz处的SPL值大小分别约为60dB与65dB，这与下列几个因素有关：1）有扩声设备并且以电子声音为主的场所中的声音，相较于自然声为主的场所，其声场声环境的特征与表现有很大的不同；2）观察图2可以发现，在环形回廊内有演唱时相比较没有演唱时，对一些特定的声音频率上（如31.5Hz与250Hz的低频处）的SPL值具有显著的放大与增强作用，而对其它频率上的SPL值表现影响则并不突出。

各个位置处，低频、中频、高频不同频段上的SPL值相互间吻合地较好，离散性不强如图3（b）所示。翠望亭前荷花池对岸与半圆形水池前空地处平均声压级值最小，低频63Hz处60dB，其余频段仅40dB，差值达到了20dB.辇道末端金水桥处平均声压级值约50dB，这主要是由于此处是连接着跌水与回廊的开阔的空地广场，游人较集中，人的各种活动声声源多，声能较强。

地点P04与P05两处位置上各倍频程的SPL值的走势线吻合性较好如图3（b）所示，假山亭旁小路各倍频程上SPL值位居最高值，除了31.5Hz与62Hz低频处大概为70dB以外，中、高频率上大致为67dB，因为当时此处正有清泥机在作业发出甚为刺耳嘈杂的声音，与公园环境极不协调，干扰了公园原本优美的背景音。

图3 晋祠公园内各个测量地点的SPL值的分布图Fig.3 Octave frequency SPL values distribution on measurement points in Jinci park

P07位置处小于500Hz的SPL值随着频率的逐渐增大反而减小，其起伏规律与P03处相像；大于500Hz的SPL值则随着频率增大而增大。这是因为半圆形水池前空地处与辇道末端金水桥处都属于公园的节点位置，游人集中，交谈声、儿童嬉闹声、叫喊声、呼喊声、解说声、解说员喇叭声等人工声源集中，声场声能高。类似地，吻合度相似的还有没有唱演时的圆形回廊处与翠望亭前荷花池对岸处，这两处同样是游人罕至之处，因此各频带上的LAeq值很接近。

3 晋祠博物馆内空间变化的声环境研究

博物馆内的使用者以体验祭祀文化与学习古建筑知识为目的的游人居多。由于晋祠博物馆的北侧多为坐西朝东的祭祖祠、道教观等建筑物，不在选题范围内，因此没有过多选择这一方位上的测量点，而是选择了东西轴向上的佛教祭祀殿堂和西南方向的佛寺与佛塔。博物馆内空间布局结构及具体测量位置选取见图4.

基本所有测量点上都呈频率越高声压级值越小，频率越小声压级值越大的空间分布规律如图6（a）所示。地点10处，SPL值随着频率地增加下降幅度最显著，在31.5Hz频率上SPL值达到74dB左右，而在8kHz上SPL值只有50dB，说明言语声等高频声比自然风、树木草叶、鸟叫虫鸣声等低频声降低20dB.P03、P05、P06、P09、P12几处都属于佛教祭祀过渡区域，人们自觉保持肃静，故安静程度相对最高，其它测量地点上SPL值都较大，较为吵闹且嘈杂，具体见图5.

图5 晋祠博物院内各个测量点的倍频程SPL值分布图Fig.5 Each octave frequency SPL values distribution on every measurement point in Jinci museum

P12、P18两处SPL线走势比较相近，两者之间整体却相差约10dB，这可能与测点（12、18）都与游人密集处（11、16）相隔一个确定的直线距离（约18 m）有关。P12与P11处之间相隔有泉水面，声音从声源发出到达测量点后，多数被有涟漪的水面吸收［8-9］，有效降低了整体声场；而P18与P16处相隔着院围墙，并且16处的人的言语交谈声的声源直接处在舍利生生塔下，塔的首层或二层飞起的塔檐能将绝大多数声能反射到远方，没有被削弱，另外还有风吹阵阵曼妙塔铃声以及寺前敲击的钟声，这些声到达位置18后，测得的基本是声源的声压级甚至强度更高的声强。从博物馆入口处到水镜台，再到八角形荷花池，声压级值走线呈现一高一低相间的态势，给游人以嘈杂—安静—嘈杂相交错的声场感受（图6），这是公园内空间组织序列与不同功能造成的。根据调查结果：出现高频声压值低的现象，主要由于公园内人声是除了施工噪声导致的高频声以外的其他高频声的主要来源之一，而在丰圣寺院大门外与寺前游人稀少，言语声少故而高频声弱。

图6 晋祠公园内各个测量地点的SPL值的分布图Fig.6 Octave frequency SPL values distribution on measurement points in Jinci park

4 晋祠SPL测量值与加入人的烦恼因素的响度关系研究

以往文献中，对声压级值的大小与响度之间的关系已经做出研究，有相关文献对公园声景与人的舒适度进行评价，特别是用SD分析法研究烦恼度等感受［10-13］。

本次调查发现，宗教祭祀公园内佛教文化区域与一般的公园不同，游人到访的目的除了休闲娱乐外，还暗含着对宗祠文化特别是佛教文化感受的渴望与期待，而对宗祠与佛教文化感知的需求与声烦恼因素互相抵触。因此，烦恼感是在此类公园中佛教区域内非常重要的评价维度，要特别对其进行研究。下面本文尝试从烦恼感A（Annoyance）出发去修正响度值，并作为一个评价指标，对晋祠公园与博物院的佛教祭祀区域声环境做量化比较研究。

4.1 将调查测得的声压级值转换为响度值的计算公式

若加入烦恼（Annoyance）因素的响度可以用LA表示。学者Parmanen提出了计算响度的方法［10］：

式中：LLL为声压级值响度；Li为第i个声压级值；τi为第i个透射系数值；ki为第i个系数。

这个响度函数是听觉知觉的直接主观、正常化的强度（单位为sones）的一个非对数类型方程具体如下式：

式中：LAL为加入烦恼因素的响度；ai为第i个的烦恼A加权系数；n为频数，其余参数同式（1）.

如果这样的声音被指定为音调或狭窄在1 000 Hz频带的频带噪声（代表普通观察者的一个sone），根据响度函数的对数定义，1 000Hz上分贝和分相一致，即40phon的值与40dB相当。

4.2 引出加入烦恼、频率因素的响度计算公式

上式可以用包含有a权重的新方法，即有烦恼加权权重的A比重的声压级表达式来表达响度［11］：

如果再加入频率权重因素，与烦恼加权权重共同发挥作用，则响度LAL与初始测量的声压级间的关系如下式：

式（3）、式（4）中：n为平均数，其余参数同式（1）（2）.

4.3 烦恼因素表、频率因素修正值、测量数据表

根据PARMANEN在文献［11］中的结论，有等响度级轮廓20～70phon的范围内确定的权重a，有加权系数ai，具体见表2.

表2 有加权ai权重的频率fi与ai值的对应表Table 2 Correspondence between frequency fiwith weighted aiand aivalues

表3 晋祠公园内各地点频率处SPL值测量数据表Table 3 Measurement values of SPL on each points and octave in Jinci park Hz

4.4 代入公式（4）后的修正计算与结果

从表2中读取Li，τi，ai的权重值，并将各个地点的实测数据（读取表3、表4值）代入公式（4）中，计算并得出各个地点加入烦恼、频率双重加权后的A比重的声压级值LAL，这是有别于代数平均数的一系列新值。只有权重被改变为a加权，才能有效地从烦恼的角度去评估噪音。计算结果见表5与表6.

表4 晋祠博物院内各地点的频率带上的SPL值测量数据表Table 4 Measurement values of SPL on each points and octave in Jinci museum

表5 晋祠公园内各个测量地点上的未加权的Leq值与经过a加权的Leq值数据表Table 5 Leqmeasurement values unweighted and with a weighted on each points in Jinci park

与原测量的没有经过A加权的L值相比较，可以发现，加入烦恼A权重后的LAL值，除了在博物院内P03位置处，其比初始测量值略微高出0.5dB以外，其余位置的LAL值普遍比原测量值要小，最大差距值达到13dB（博物院内P12处），并且其最敏感的轮廓出现在小于1kHz的低频范围内，两者呈现负相关，即低频声压值越高，响度值越小；而在高频率范围内，各自的敏感性保持不变。

表6 晋祠博物院内各个测量地点上的未加权的Leq值与经过a加权的Leq值数据表Table 6 Leqmeasurement values unweighted and with a weighted on each points in Jinci museum

5 设计改善策略

1）通过调查宗教祭祀文化背景下的晋祠公园及博物院，声压级、空间与频率之间的变化关系具有如下特点：

a.在环形回廊内有演唱时相比较没有演唱时，对一些特定的声音频率上（如31.5Hz与250Hz的低频处）的SPL值具有显著的放大与增强作用，而对其它频率上的SPL值表现影响则并不突出。

b.有扩声设备并且以电子声音为主的场所中的声音，相较于自然声为主的场所，其声场声环境的特征与表现不受自然声倾向影响。

c.在晋祠博物院内，基本所有位置上声压级值与频率之间都是负相关的关系。频率越高，声压级值越小；频率越小，声压级值越大。

d.加入烦恼A权重后的LAL值，与没有经过A加权的L值相比较普遍要小，并且在小于1kHz的低频范围内两者呈现为负相关，即低频声压值越高，响度值越小；在高频率范围内，各自频带上声压级值对加权响度影响的敏感性保持不变。

2）根据对上述关系特点地分析，提出一些设想与策略：人工声跟自然声是主要声源要素。在公园内的节点位置处，往往游人集中，各种人工声源集中声能高；而在人迹罕至之处，声能普遍低。如何将现代生活与传统环境相协调，设想结合周边环境特征引导游人，譬如在过于静谧之处创造小空间或开辟步道，令人工声和谐分布。

a.合理组织空间序列，“过滤人们讨厌的声音，留下人们喜爱的声音”［5］；利用围合形式的变化，规避白天破坏公园环境的机械作业声；加大悠扬佛乐的播放声量，以突出标志声。

b.晋祠皇家宗祠、雕刻与山水，融合了庄严与清秀的风格。随着场所的变化，人们感受到祭祀殿堂区的肃穆，还有石舫跌水处戏水的欢愉，这些都鲜明地体现了晋祠宗教祭祀文化。佛乐使人产生佛学情感联想，钟声、塔铃声等梵音营造宗教景观的氛围意境，这些佛教标志声应为晋祠宗教祭祀声的亮点。

c.当考虑到游人的烦恼因素时，首先，计算出的响度值比测量的声压级值降低了，这表明在宗教祭祀类型公园内，各个频率上的响度值在比原声压级值低的情况下能使游人产生明显的烦恼感，因此可尝试保持响度值高于声压级值来增强访客对晋祠的心理接受度。其次，在1kHz以内的低频范围内，声压级值越小响度值反而越大，因此可以通过有意地增大低频声压级值，如风声、槐树、草丛簌簌声等从而减小此频段的响度值，从而有效地缓解游人的烦恼感。

6 结束语

宗教祭祀公园凭借其独特的空间组织序列塑造出古建园林的视觉景观。悠扬佛乐、清脆塔铃声、寺院内敲钟声，营造着晋祠“微波龙鳞莎草绿”的自然意境，亦承载着地域宗教特色和文化表征。人工声是主要声源要素之一，结合周边环境特征引导游人，使传统与现代相协调。声环境可能存在层次更丰富的声源和更多形式的声景观，所以有待进一步挖掘。由于访客对宗教尤其是佛教心理感受的期许与烦恼感相冲突，所以应从控制不同频率的声压级入手以缓解烦恼感。