浣花溪公园不同景观空间下的声景观特性

赵幸子 毛 颖 胡 昂

(四川大学建筑与环境学院 成都 610065)

0 引言

景观要素的物理声音能在听觉作用下形成丰富的声景环境[1]。其中，与城市相关的声景观的研究主要集中在声景观对人的影响、声景观研究方法与模型、城市噪声、声景观价值评估等方面。声景观评估则主要涉及到不同城市空间的声景观差异[2−4]和不同人群感受的声景观差异[5]。在研究方法层面，物理声音测量、问卷调查、访谈和录音评估是最主要的途径[4,6]，同时声景观漫步[1,7−9]、VR测评[10−11]和模型评估[12−13]是现阶段最受到欢迎的科学研究方法。

景感生态学理论指出声景影响到人的心理感受与行为方式[3,14]。但是，不同的景观空间类型下的声景观有什么差异？在现代人对声景观的需求下，人更倾向于哪种类型的声景观？为了营造更佳的声景观，景观空间类型中有哪些值得被借鉴或被改进？基于以上3 个问题，本研究将深入分析城市公园的景观空间类型下的声景观，以期为城市更新与城市建设中的公园景观设计提供思考与借鉴。

1 研究对象

1.1 景观空间类型

本研究突破传统的用植物划分景观空间的方式[15]，将空间从“基底-围合-覆盖”3 个层面和“水-植物-建设面”3 种材质上对空间进行组合(图1)；围合层面又依据其围合边界占比分为开敞空间、半开敞空间、半封闭空间和封闭空间(图2)；通过对不同材质和形式的“基底-围合-覆盖”的组合，可以组成不同的景观空间。对于每一种景观空间类型，在该文中用“GLTXxn”进行表示，其中GLT=Garden Landscape Type，X=基底类型，x=覆盖类型，n=围合类型，具体的分类方式见表1。

表1 景观空间的类型组合元素Table 1 Types and combination elements of landscape space

图1 景观空间的类型组合元素Fig.1 Element diagram of type combination of landscape space

图2 景观空间的围合类型Fig.2 Enclosure types of landscape space

1.2 声景观空间

根据公园中声源的组成类型，本研究将声景观的类型分为自然声、人工声与活动声3 种，并根据具体的种类拓展出12 种声音元素作为本次声景观评价的主要分类标准(表2)。

表2 景观类型分析Table 2 Landscape type analysis

1.3 研究对象

成都作为中国“公园城市”示范城市，具有城市公园研究的典型性。浣花溪公园作为成都唯一的五星级城市森林公园，既依托浣花溪挖湖堆山，又紧邻杜甫草堂，是本研究的主要研究对象。其共分成万树山、沧浪湖和白鹭洲3 个景区，全园面积32.32 hm2。由于白鹭洲景区与另两个景区被草堂路隔断且其景观空间类型几乎被另两个景区所涵盖，在景观连续性和类型独特性上有所欠缺，加之在研究期间白鹭洲景区北部大域正在施工难以进入，所有本研究以浣花溪公园的万树山景区和沧浪湖景区为主要研究对象。

万树山景区是以广场、山林为主，重在营造休闲活动区域与山林景观；沧浪湖景区以湖为主，重在营造滨水观景区域和溪湖景观。通过对研究区域的景观空间的现场勘察与分析，共选取了18 个测点，分别代表17种景观空间类型(图3)，本研究将对这18个测点进行实地小环境勘测与声景观评测。

图3 研究范围内的测点及对应的景观空间示意图Fig.3 Survey points within the study area and corresponding landscape space schematic

2 研究方法

本研究将从主客观和定量定性相结合的角度来综合分析。客观分析主要体现实地小环境测量与声景观舒适度指数的分析，主观分析主要体现在基于声景观漫步的声景观评价。根据指数计算和图表展示，对结果进行定量描述的同时，结合现况对结果进行定性分析。

2.1 实地测量

人体体感的舒适度能通过影响耐声压级能力而影响到声景观舒适度[16−17]。因此本研究将对研究区域的声压级、温度、湿度、风速等指标进行测量，以客观反映研究区域和背景声音与小环境。

本研究选用环境测量设备(华仪MASTECH MS6300 多功能环境检测仪)，在2020年10月10日9:00–13:00，14:00–18:00 对浣花溪公园的18 个测点声压级、温度、湿度、风速进行两轮测量。由于该仪器测量具有即时性，故每个测点每30 s测一次，共测10 次，取平均值作为该次测量的数值，以两轮测量的平均值作为该日测量的数值。

2.2 评分办法

通过录音和影像的实验室评分受仪器和评分环境的影响很大。为尽可能减少评分误差，选择声景观漫步法进行评分[17−18]。15 名实验者均是四川大学的研究生，具有健康的身体条件，平均年龄23.6 岁。实验之前，15 名实验者进行了听力测试，同时在测点1 和测点9 分别进行了与实验过程相同的声音辨别判断，每位实验者都能相对统一地判断出声音类型，对于声音类型的判断与频次记录的结果表明差值在14%以内，以此认为实验者能准确清楚地辨别公园中的不同声音。实验者被要求在2020年10月12日、10月13日、10月17日、10月18日的9:00–13：00，14:00–18:00对18个测点进行12 声音类型的频次记录及清晰度、满意度和重要性的评价。在测试过程中，实验者分别进行了戴眼罩与不戴眼罩的测试，结果表明戴眼罩之后的评判差值能控制在12%以内，故在实验过程中，为了减小视觉对于声景观评测的影响，实验者被要求在听声辨别阶段戴上眼罩。实验过程中，频次记录以30 s 为单位，通过计数器记录声音频次；清晰度、满意度和重要性(表3)用声环境感觉评价量表(Soundscape perception evaluation scale,SPES)衡量，依照里克特量表(Likert scale)的打分方式，分为1～5 分，分值越高代表程度越强(表4)。为了体现测点在时间段内的综合特性，避免测点之间评价的时间差异，本研究将设置3 条声景观评价路线，实验者们将会被分成3 组进行评测任务(图4)。

表3 声景观感受指标分析表Table 3 Analysis table of soundscape perception index

表4 声景观感受指标评价标准Table 4 Evaluation criteria of soundscape perception index

图4 声景观评价路线示意图Fig.4 Schematic map of soundscape

2.3 分析方法

2.3.1 景观舒适度指数SSssd

人体舒适度指数Kssd 常用来表示小环境对人体舒适度的影响。基于人体舒适度指数与声景观舒适度指数的线性关系[13,19]，有学者改进声景观舒适度指数SSssd[20]，并以此为基础进行基于测点气候的声景观舒适度评价，其计算方式如下：

其中：T为景观外温度(◦C)，RH 为湿度(%)，V为风速(m/s)，∆T为各测试点与景观外本底的温度差(◦C)；i/i0为各测试点与景观外本底的自然光照度的比值，0

本研究将利用SSssd 指数来反映每一个测点基于小气候下的声景观舒适度特性，用以反映客观的声景观环境舒适度。

2.3.2 声景观多样性指数

被用来反映生物多样性的Simpson 多样性指数模型也被学者们改进为SDI 模型，来评判环境中声音元素的多样性[7,21]作为声环境优越与否的依据，其主要的表达方式如下：

其中：n表示某种声音出现的次数，N表示所有声音出现的总次数，SDI 范围在0～1 之间，越趋近1 表示声音环境越多样。

2.3.3 I-S-A models

I-S 模型能很直观地反映出需求与满意程度之间的关系[22]，有学者用其对城市公园声景观进行了研究，认为这种方法可以用来作为声景观评测和景观设计的依据[1]。为了更好地体现某一声音元素对于声景观评价的影响，本研究将加入清晰度指标，并提出I-S-A 模型，综合研究声景观元素的物理属性及对于其的评价。

其中：I、S、A分别是重要性指数、满意度指数和清晰度指数，I0、S0、A0分别反映的是整体的情况。m指声音元素或测点的属性名称；n是实验者编号；Imn、Smn、Amn是n对m点的评分；N为实验者总数；M为被调查属性总数。

2.3.4 Ii(improvement index)

I-S-A 模型在直观反映出声景观的优劣程度上存在缺陷，于是与I-S模型同源的提升指数Ii被学者们用来评判优先级[11,22]。Ii综合考量了满意度指数S和重要性指数I[1]，其数值越大则表示该属性下的声景观感觉质量越好，需要改进的部分越少。其计算方式表示为

其中：m指声音元素或测点的属性名称；n是实验者编号，Imn、Smn是n对m点的评分；N为实验者总数；M为被调查属性总数。

2.4 可视化呈现

可视化图示让测试结果的空间关系更加明朗[23−24]，于是SAMS、GIS 地图等各种可视化呈现方式受到大量学者们的青睐[13,25−26]。本研究利用GIS 的反距离加权工具(IDW)将每个测点的声压级及各指数数据可视化呈现，可以借此直观地体现各测点之间的指标差异，同时反映出不同测点的周边环境。由于传统的网格取点的方式在本研究中存在空间上的不全可达特征，不适用于主观评价且与本研究的景观空间类型不相符合，以及本实验考虑到物理测试和评价的等时效用，所以采取以景观类型作为取点的依据，共18 各测点均匀分布在公园中。此外，雷达图与分析图表也将本研究的成为其他可视化的呈现手段。

3 声景观特征分析

3.1 不同景观空间下声景观的异同

在本研究中，每一个测点代表浣花溪公园的一种景观空间类型(图3)，通过比较不同测点之间的声景观异同即可显示出不同景观空间之间的声景观异同。

3.1.1 背景声环境

由于声环境只是大环境中的一部分，对于声环境的评测会受到周边环境的影响，所以本研究系统测定了各个测点的声压级(表5)，以此来反映背景声的差异。通过声压级地图(图5)可见有3 处明显的高声压级测点(测点1/3/13)与3 处明显的低声压级测点(测点7/11/18)。通过景观空间的比较，研究发现拥有建设面基底的开敞空间更易形成高声压级的环境，反之拥有绿色覆盖面的空间更易形成低声压级的环境。

图5 声压级地图Fig.5 Sound pressure level map

表5 各景观空间(测点)声压级、声景观多样性指数声环境清晰度指数示意表Table 5 Sound pressure level,soundscape diversity index and sound environment articulation index for each landscape space (measuring point)

3.1.2 声景观多样性

SDI 进一步探究了不同测点的声音类型差异。在所研究的12中声音类型中，交通声主要来源于间接性的飞机轰鸣声，对各测点的影响程度几乎一致，因此本研究将交通声作为背景声处理。对于余下的11种声音类型，通过SDI 计算得出各个景观空间下的声音多样性。通过表5和图6可知测点6 和测点13的SDI较低，测点1/3/11/12则对更好。

图6 声景观多样性指数地图Fig.6 Soundscape diversity index map

(1) 对SDI较低的测点分析：测点6是全建设面创造的半封闭空间，一方面阻隔自然环境削弱了自然声，另一方面缺乏开敞空间引入更多的社会声，更易形成声环境简单的休憩环境。测点13 是建设面与水为基底且无覆盖的开敞空间，作为滨水观景平台吸引着游客活动；但是周边简单的植被与大面积的静态水环境，使其在自然声的引入方面有所欠缺，更易形成声环境简单的活动环境。

(2) 对SDI 较高的测点分析：测点1 和测点3 同为建设面基底无覆盖的开敞空间，是浣花溪公园重要的广场空间，创造了丰富的人工声与社会声环境。测点11 是位于山坡上的竹林中，为GLT Da5，一方面因为植物充沛而拥有优越的自然声环境，另一方面又融入了社会声环境，SDI 因此更高(图6、图7、图8)。测点12 是浣花溪公园中的溪流瀑布水景的典型区域，因此相较于水声相对缺乏的其他测点，该处突出的水环境极大加强了声景观多样性(图6、图7、图8)。

图7 各景观空间(测点)下的不同声音类型的声环境满意度指数分析图Fig.7 The analysis chart of sound environment satisfaction index of different sound types under each landscape space (measuring point)

图8 各景观空间(测点)下的声景观评价图Fig.8 Soundscape evaluation map under different landscape spaces (measuring points)

3.1.3 声景观清晰度

由于声环境受到周边环境的影响，本研究利用清晰度指数A这一指标显示距离测点最近的声环境特征，即A越高，声源离测点越近。图9显示出整体声音的清晰度情况，图10、图11显示出了不同声音类型在各测点的清晰度和各测点的不同声音类型的清晰度。分析结果表明，A在整体环境中差异不大，但对于不同声音类型却因为景观空间的差异而有所差异。

图9 声景观清晰度指数地图Fig.9 Soundscape clarity index map

(1) 自然声清晰度。受成都风环境的影响，浣花溪的风声的清晰度声表现不容乐观，但是测点11所形成的竹林空间却也创造了相对更高的风声清晰度，而同为竹林空间的测点10由于空间更密闭且竹群相对矮小，风声清晰度则相对更低。水声在测点12的水声清晰度较高(图10)，与之有动水的水面基底有很大关系。此外，人工水景的营造也对于水声环境有强烈的塑造作用，测点1 便是通过跌水和涌泉营造了丰富的水声环境，也拥有较高的清晰度。尽管昆虫声、鸟声在各测点的差异并不明显，但是在测点6/7/8/18 仍然都表现出了相对较好的清晰度。昆虫声多依赖地被，而鸟声多依赖乔木，这几处都在这两方面有明显优势。其他动物声则整体表现出较低的清晰度。

图10 各景观空间(测点)下的不同声音类型的声环境清晰度指数分析图Fig.10 The analysis chart of sound environment clarity index of different sound types under each landscape space (measuring point)

(2) 人工声和社会声清晰度。相对于自然声，人工声和社会声则更倾向于由建设面构成的活动场地与建设面围合成的凹凸空间。前者更易形成大型聚集性活动，例如作为建设面开敞空间的代表的测点3，聚集了儿童游乐活动和成人健身活动，在交谈声、音响声和嬉戏声中清晰度很高。后者更易形成小型交往活动和个人艺术行为，例如作为建设面围合空间代表的测点4/5/6，在交谈声、歌唱声、乐器声中清晰度很高。脚步声在公园中相对均质的体现出清晰度，只是在具有明显交通功能的测点18/5/13/14上更加突出。

3.2 声景观评价

本研究邀请15 位实验者对各景观空间下的声景观进行评价，评价内容主要包括不同测点下的各声音类型的满意度S与重要性I。此外，本研究对于18 个测点的主观评价的评价指标进行了方差分析进行差异性检验，结果表明，F 值分别为3.608、1.242、3.991，大于显著性水平0.05，认为指标之间存在显著性差异，排除主观评价自相关对于评价结果的影响。

表6和图12、图13显示出了不同测点整体声音环境的评价结果，同时从图7可以看出测点5/13/16 的S较低而测点3/10/12 较高，图12显示出测点4/10/17的声景观I较低而测点1/3/9/13较高。图8、图11、图15显示出了每种声音在各测点的评价情况。

图11 各声音类型的声景观评价图Fig.11 Soundscape evaluation map of different sound types

图12 声景观满意度指数地图Fig.12 Soundscape satisfaction index map

图13 声景观重要性指数地图Fig.13 Soundscape importance index map

图14 声景观舒适度指数地图Fig.14 Landscape comfort index map

图15 各景观空间(测点)下的不同声音类型的声环境重要性指数分析图Fig.15 The analysis chart of sound environment importance index of different sound types under each landscape space (measuring point)

表6 各景观空间(测点)下声景观舒适度指数、满意度指数、重要性指数示意表Table 6 Schematic table of comfort index,satisfaction index and importance index of soundscape under each landscape space (measuring point)

3.2.1 自然声评价

自然声在环境中普遍被认为是重要的。

(1) 其中风声的重要性与满意度在测点11处有明显的优势。测点11是GTL Da5，有良好的植被环境，更易通过树叶产生舒适的风声环境。植被环境同样优越的测点7 和测点10 也被赋予了很高的重要性期望，满意度却不高，三者之间的差异应与植被类型有关，即高大的竹丛更易营造良好的声环境。

(2) 水声的重要性与满意度在有动水水景测点12处有明显的优势，其他景观空间与水相关的测点4/13/14 的重要性也很高，但是由于是静水难以创造极佳的水声环境，满意度不佳。

(3) 鸟声是浣花溪公园中最普遍的自然声景观。除了测点1/3/4，在其他测点中鸟声都表现出了极高的重要性，说明在开敞少绿的空间中对于鸟声的需求更少；重要性高的测点中仅有测点16表现出来极高的满意度，说明在绿色覆盖空间和半封闭空间中对鸟声环境的需求更大，但是清晰度没有达到预期值会降低大家的满意度。

(4) 昆虫声在测点10/11/16一类的有绿色基底和覆盖的空间，表现出了较高的重要性，但是过低的清晰度在一定程度上影响了满意度。与此同时，对于测点1/3 等建设面基底的开敞空间重要性较低，应相的满意度较高。

(5) 其他动物声在浣花溪公园中很少出现，仅在临水的水生植物从中偶有鸭类出现，在乔木上偶有松鼠出现，所以在测点7/16上表现出了较高的重要性，但是清晰度极低导致满意度不高。

3.2.2 人工声评价

人工声主要体现在音响声和乐器声，与人们的娱乐活动相关。

(1) 音响声在测点1/3/13上体现出明显的重要性，说明有建设面基底的开敞空间更易形成聚集性活动，需要音响声来烘托氛围；但是公园中仅有测点13满意度很高，这与表现出良好的清晰度有关。

(2) 乐器声容易烘托幽静闲适的环境氛围，在测点11上表现出更高的重要性。

3.2.3 社会声评价

社会声体现出人们的社会交往活动，即在更容易产生社交活动的空间更容易产生相应的声环境。

(1) 歌唱声可同时表现为集体活动和个人活动的产物，所以开敞空间和半私密空间更易发生，体现在测点1/8/13的重要性更高。

(2) 交谈声在开敞和半开敞空间更易发生，所以在测点1/3/13/14/15/18 表现出了更高的重要性，但是仅在测点13/14满意度较高，源自这两点的较高的清晰度；同是清晰度较高的建设面围合的半封闭空间测点6却因为重要性不高而满意度不高。

(3) 嬉戏声常发生在集体活动中，在开敞空间如测点1/3/13表现出更高的重要性，其中测点3 因为含有游乐设施而更加突出，满意度也最高。

(4) 脚步声在测点1/2/3/9/13/14/15/18 表现出很高的重要性，说明在具有通行功能的建设面基底的开敞与半开敞空间脚步声十分重要，但脚步声的重要性与满意度却表现出了显著负相关关系，满意度有所降低。

除了对于各测点的声景观进行主观评价，本研究通过声景观舒适度指数SSssd 来客观反映不同小气候对于各测点声景观的影响。评价结果显示(表6和图14)：测点6/7/9 拥有最高的舒适度指数，测点10/18 较高；测点2/13 则拥有最低的舒适度指数，测点4/5/8则较低。SSssd结果综合显示出绿色半开敞空间更易形成舒适的声景观环境，而建设面开敞的空间则相反。

综合比较主客观评价结果，发现SSssd 和满意度指数S稍有差异：测点中只有测点7 仍然拥有较高的满意度指数，测点13仍然拥有最低的满意度指数。这体现在不同的景观空间会改变人在不同小环境下对声景观的心理感受：由于在绿色空间中更期望自然声环境，在建设面空间中更期待社会声和人工声环境，而环境中各声音的实际情况会影响对于该环境下的声景观满意度，这与主观评价分析结果一致。

3.3 声景观提升研究

声景观提升指数Ii 综合考虑到了各声音的满意度与重要性，可直观显示出各点各声音的提升优先级。本研究将通过Ii探究各个景观空间下的声景观提升要素，并给出相应的改进建议。根据分析结果(表6和图16)，该文将从重点改进的景观空间和景观类型来说明：

图16 声景观提升指数地图Fig.16 Soundscape improvement index map

(1) 测点13 是最急需改进的区域，该处自然声(风声、水声、鸟声)的声景观提升指数最低(图14)。作为滨水的开敞活动空间，测点13 的社会参与度高、吸引力强且富有环境可塑性，人们对于社会声和自然声都有很高的期望，显示出很高的重要性(图8)；但是该处对自然声的重要性和满意度显示出负相关，对社会声显示出正相关，说明测点13 缺乏自然声环境，清晰度缺乏，可以适当增加大型乔木和大型禾本科水生植物，以增加鸟声和昆虫声。同时可以通过乐器和音响设备等塑造悠扬舒缓的背景声来适当舒缓清晰度偏高的社会声。

(2) 其他测点虽然整体表示出了正提升指数，但是在不同的景观空间下仍存在需要提升的声音类型(图17)。(a)测点1 的音响声需要进一步提升。音响声在测点1 处被赋予较高的重要性，但因为清晰度较低而导致满意度较低，同样景观空间下的测点3 却因为清晰度较高而体现出较高的满意度，故建议在测点1 增加音响设备创造符合公园氛围的背景音环境。(b) 测点2/9/15的鸟声被指出需要提升，而无覆盖空间为鸟类创造的栖息空间有限，可以增加围合空间的栖息环境(如：增植小乔木等)。(c) 水声在测点4/13/14 上表现不佳。测点4 属于建设面基底和建设面围合的半开敞空间，可以建设面空间上增加人工动水环境。测点13/14 则可以借助绿地创造溪瀑叠水等自然动水环境。此外3 个测点都有静水水域，可在水域上增加涌泉以丰富水声环境。(d) 风声的创造需要有良好的自然风环境依托，所以在风声环境需要提升的测点5/6/7/18 应该尽力增加风声的频次和清晰度。由于这4 个测点已经在绿色环境上有良好的基础，应该从其他风声设施(如：风铃)上寻求更丰富的声环境。(e) 昆虫声的提升指数普遍不高，尤其在测点11/16 上表征更加明显。作为植被占主导的景观空间，建议进一步增加覆盖面的植被结构，丰富地被植物和灌木种类，增加昆虫的栖息环境。

图17 各景观空间(测点)下的不同声音类型的声景观提升指数分析图Fig.17 Analysis of soundscape improvement index of different sound types in different landscape spaces (measuring points)

4 结论与讨论

本研究通过选取浣花溪公园中的不同的景观空间确定研究的主要测点，探讨了浣花溪公园的声景观特性并对不同景观空间下的声景观进行评价。对于该文探究的3 个问题，按照“ 客观背景声研究-主观声景观评价-声景观提升策略”的逻辑进行探究，通过主客观和定量定性相结合的方法进行分析。研究主要得到以下结论：

(1) 声压级、清晰度和声景观多样性指数能清晰的反映出公园内景观空间之间的声景观差异(图5、图6、图9)，以此作为具体声音类型研究的基础。

(2) 景观元素更多的空间和开敞度较高的空间中，更容易在复杂的声环境中凸显某一种声音，并且营造出丰富的景观多样性，如建设面基底开敞空间和绿色基底半开敞空间。建设面基底空间更容易创造显著的社会声和人工声环境；此外绿色基底空间更易通过提升昆虫声丰富自然声景；而蓝色基底空间创造的水声环境要综合考虑到动水和静水的影响。开敞空间和半开敞空间下的社会声和人工声的清晰度和重要性更高，而半私密空间的自然声的清晰度与重要性更高。围合与覆盖度更高的建设面空间容易创造更安全的交往环境，从而能营造较好的交谈声环境；围合与覆盖度更高的绿色空间则在风声和鸟声上作用更加明显，突出表现在竹丛对风声的营造和大乔木对鸟声的营造。

(3) 不同的景观空间会改变人在不同小环境下对声景观的心理感受，从而导致主客观评价中舒适度与满意度的差异。不同的景观空间下需要提升的声景观空间各有差异，其中风声、鸟、水声和昆虫声是提升的重点，音响声在社交性更强的空间中更加重要；在提升策略方面更多的关注在声景观多样性与清晰度上的提升，以此来创造更优的声景观环境。

本研究为日后声景观研究提供了在空间分析和主客观评价上探究的新角度，也为日后公园声景观设计提供了更细微的思考方式。但是本研究仅仅只能代表浣花溪公园的景观空间下的声景观特性，如果需要探究更具有普遍意义的景观空间与声景观的关系，需要增设更多相似背景的公园加以研究，同时需要考虑地域特征带来的多方面影响。