武陵源世界遺產地聲景感知及影響感知的要素研究

許曉青 郭曉彤 韓鋒 郭光普

1 研究背景

1.1 聲景的理解與感知

20世紀60年代，加拿大作曲家謝弗（R.Murray Schafer）首次提出了聲景的概念，謝弗認為現代社會中復雜的聲源和泛濫的聲信息造成了人們聲感能力的鈍化，而某些聲景資源能夠治愈人們鈍化的感知[1-2]。健康的生活環境不僅指對外在客觀環境的營造，也包括對內在情緒的塑造。研究已經證明，聲景對人的情緒塑造起到關鍵作用，尤其是自然聲源（如鳥叫聲、流水聲等）能夠喚起人們正向的、愉悅的情緒[3]。 在物質層面上，聲環境可以被理解為某一空間內許多類聲源的疊加與綜合[4]。聲景作為“被個體或社會所感知和理解的聲環境”強調了人與聲環境之間的關系，即在自然環境與人文社會背景下，聲景給聽者帶來的感受[5]。世界標準化組織（ISO）將聲景定義為“在一定語境下，個體、群體或社區所感知的聲環境”①。因此，聲景的價值需要通過“環境—聲音—人”的感知機制來實現，目前研究集中在聲景對視覺產生的審美聯想與其在聽覺上產生的情緒感知[6]。

Axelsson等[7]通過運用聲景感知的主成分模型，提供聲景屬性的研究框架，證明了每種聲源對聲景感知貢獻的效果不同，判定主導音（dominant sound）會影響人們對于聲景的感知。Germán等[8]也已證實了聲景感知的結果很大程度上取決于主導聲對人主觀感受的影響，令人感到愉悅的主導音能夠有效提高環境聲景的感知質量。但目前對于主導音自身特征的研究還較為薄弱，關于何種類型的聲源能夠成為主導音，以及主導音是如何影響人們聽覺感知等問題還尚未定論。

情緒感知是人與環境之間相互作用的紐帶[9]。基于“環境—聲景—人”的感知機制，聲景質量除了受其自身物理特征影響外，也取決于聽者的可接受度與情緒等主觀評價。Kerrick和Nagel等[10]提出了聲音刺激的多重評級，認為由于描述主體的不同，聲景的描述也就不同，并提出了語義差異分類方法 。Guillen等[11]指出聲景評價的3個維度是情緒評估（emotional evaluation）、活動（activity）和清晰度（clarity）。在此基礎上，Cain等[12]研究語義分析的具體維度，以情緒評估作為聲景評價依據，并強調了解聲景感知情緒的變化比分析聲音自身物理屬性在規劃設計中更具有指導意義。聲景感知受到其他多種因素的影響，Li和Liu等[13]通過參與式聲景感知項目（Participatory Soundscape Sensing，簡稱PSS）希望提供一種較為全面的聲景評估模型，該模型充分考慮了個人主觀因素（包括性別、年齡、工作環境等），以主觀評級與物理測量結合的方法，探究聲音感知舒適度的影響因素及其提升方式。聲景感知的研究結果可以反作用于環境改善。Pilcher和Newman等[14]通過采集游客對于不同類型聲源的可接受度，并根據結果指導繆爾國家紀念公園（Muir Woods National Monument）的聲景管理。

聲景研究雖然在中國開始得較早，但大量的研究仍集中在城市公園、園林和鄉村環境，雖然有少數研究已經嘗試探索保護地的聲環境、歷史聲景[15]、聲感知及噪聲控制，但相對于迫切的保護地聲景研究及保護管理需求，仍非常不足。因此，研究以武陵源世界遺產地為研究對象，在聲景特征分析的基礎上，檢驗性格、聲景情緒感知和主導音三者之間的關系，創新性地引入個人性格特征因子，從游客感知的角度豐富了聲景感知的理論研究，探究聲景資源在調節情緒與性格塑造中的作用。研究結果發掘了武陵源聲景對人身心健康的積極價值，有助于指導武陵源世界遺產地的聲景管理，具有理論和實踐的雙重意義。

1.2 保護地聲景研究與武陵源世界遺產地聲景概況

世界上多數國家公園將“自然寂靜”視為重要的價值。美國國家公園管理局頒布了完善的法令政策和管理條例以降低人為聲音的干擾，控制旅游對聲景造成的影響，從而達到維持“自然寂靜”的目的。相比之下，中國保護地聲景研究起步較晚且尚不成熟。許曉青等[16]提出未來保護地聲景發展的契機在于對聲景價值的研究，特別是聲景作為要素對人身心健康的積極影響等方面。中國保護地的聲景具有特殊性和復雜性——以純粹的自然之聲為基調的同時又交融著人文聲景。

武陵源世界自然遺產地因其獨特的審美價值和地質價值列入世界遺產，是中國遺產地類型中的典型，以地質多樣性價值為基礎，又包含豐富的人文資源，崇山峻嶺之間遍布著土家族村落、梯田、茶園等文化景觀。因此，與美國國家公園聲景不同，武陵源世界遺產地除了代表自然寂靜的自然聲景，也有體現著鄉村豐富性的人文聲景。針對武陵源區內各區域的聲景進行采樣，同時重點分析核心區②內具有典型性的自然聲景與人文聲景，以此對武陵源聲景資源的保護與管理提出實踐指導。

2 研究方法

2.1 采樣點選取

武陵源世界遺產地聲環境多樣。為了保證所收集的聲源具有武陵源聲環境的一般性和典型性，采樣點覆蓋了武陵源主要分區（參照武陵源風景名勝區規劃中的功能分區），包括核心景區（特級與一級保護區）、緩沖區和建設區3個大的區域③。聲源收集的地點為游步道（分為主要的游客步行道和次要的游客步行道）、景區內索道（觀光電梯）上下站、公園機動車道、風景名勝區核心區內的村莊、核心區內游客集散中心和停車場、緩沖區的鄉村以及建設區的城鎮環境（表1，圖1）。

基于聲源樣本的典型性與特征，選取了4段采集自核心區的聲音作為本次聽音實驗的聲源樣本。即最能代表武陵源世界遺產價值和特征的區域，所選取的4段聲音分別位于下坪村（聲音1），百龍天梯索道下站（聲音2），核心景區內金鞭溪溪邊（聲音3），核心區琵琶溪林中小徑（聲音4）。4段聲音分別代表了4種人工與自然的環境梯度，即自然主導的聲景（聲音3）、人為主導的聲景（聲音2）、自然與人為混合的聲景環境（聲音1和聲音4）。每段聲音的時長為40 s。

2.2 聲音采集

研究使用了TES—1357型聲級計采集聲音。采樣點位于幾何中心與道路中心，設備距離地面高度與人耳齊平，且聲源收集的點位與游客游覽的位置保持一致。同時用聲級計對聲壓級進行測量，并每隔5 s通過照片拍攝的方式記錄表盤聲級的讀數，記錄1 min內的聲級變化，求出平均聲級，并且記錄峰值和谷值（表1）。

表1 采樣點信息表Tab. 1 Data collection information

1 采樣點分布圖Sampling point map

2.3 研究實驗

為了更加準確獲得被試者對聲景的感受，相較于現場感知測量的聲漫步法（Soundwalking）本研究選用干擾更少的室內聽音實驗方式[17]，聽音實驗在隔絕雜音環境下進行，使用BOSE降噪耳機，以確保被試者能夠仔細聆聽聲音并有足夠安靜的環境答題。實驗持續約55 d，共收集有效樣本數據80份（20名男性和60名女性，均聽力正常）。被測者均為在校學生，學歷從本科一年級至碩、博研究生，來自不同的專業，其中來自建筑城規學院的學生占48%，其余專業包括生命科學、地質學、文學、政治學等。在實驗中隨機播放4段聲音，在聽完每段聲音后要求被試者在所提供的聲源量表（sound checklist）中勾選在這段聲音中聽到的聲源及其可接受度[SD （Semantic Differential）情緒量表④，-4代表非常煩人，～+4代表非常愉悅，九點量表]、勾選所聽到的主導音（向被試者解釋主導音是這段聲音中作為主導的聲源，此項可多選）。此外，被試者還被要求勾選對這段聲源的情緒方面的感知（-2 ～ +2，李克特五點量表）。除聽音實驗外，問卷還包括被測者的基本信息收集以及性格量表（TIPI）[18]和噪聲敏感度五點量表。

研究首先通過對每段聲音感知的頻率和可接受度2個因子，初步描繪出武陵源聲景的特點。重點研究主導音，每段聲音中的主導音是什么，檢驗主導音與高感知頻率聲音的一致性。通過統計對比4段聲景中聲源被感知的頻次與主導音感知頻次，繼而進行對比研究定性分析，并結合聲譜圖分析討論主導音的物理特征。最后，探討主導音與其情緒感知及個人性格之間的關系。

3 結果分析與討論

3.1 主導音與環境聲的關系

3.1.1 聲源感知頻率

在選取的 4 段聲景中，下坪村（聲音 1）與琵琶溪林中（聲音 4）是自然聲源與人文聲源混合的聲環境，百龍天梯（聲音 2）以人為聲源為主導，金鞭溪（聲音 3）以自然聲源為主導。 4 段聲景的各類聲源被聽到的頻率統計即能反映出這段聲源的總體特點（圖 2）。

通過象限圖（橫坐標為可接受度，縱坐標為聽到的頻率）可清晰地看出，武陵源的整體聲環境以自然聲景為主。但在極個別條件下，如百龍天梯，人為聲景完全覆蓋自然聲景。統計顯示，武陵源聲景中所有的自然聲景都是可接受的聲景。其中鳥鳴、流水、風聲、家禽叫聲是感知頻率高且接受度也高的聲源。談話聲、大人喊叫、電子設備、導游喇叭、汽車行駛等聲源是感知頻率高，但接受度低的聲源（圖 3）。下坪村（聲音 1）聲源感知頻率較高的為鳥鳴聲（占比97.5%）、家禽叫聲（占比97.5%）和談話聲（占比84.8%）；琵琶溪（聲音 4）中感知頻率較高的為鳥鳴聲（占比75.9%）和談話聲（占比68.4%）；百龍天梯（聲音 2）感知頻率較高的為談話聲（占比 97.5%）和大人喊叫聲（占比75.9%）；金鞭溪（聲音 3）感知頻率較高的為水聲（占比97.5%）和風聲（占比87.3%，圖 2）。

3.1.2 主導音頻率統計與頻譜分析

聲環境由不同類型的聲源組成，各類聲源對整體聲景感知程度有不同的影響。赫爾曼等認為當聲景感知受到主觀感知影響時，通常會對于某類聲源更加敏感，這類聲源即為該聲景環境的主導音。目前主導音只是一個定性概念，并沒有與之對應的物理指標或心理指標來輔助定義。對比 4 段聲景的感知頻率與其中主導音的感知頻率，研究發現主導音的類型與聲景中高感知頻率的聲源類型存在一致性。當純自然聲源或純人文聲源為主要聲源時，主導音類型與高感知聲源類型一致。例如，在百龍天梯聲景中，有97.5%的人聽到談話聲，與之相一致，有92.0% 的人認為談話聲為主導音；金鞭溪聲景中，有97.5%的人能聽到流水聲，87.3%的人能聽到風聲，與之相一致，有88.3%的人認為流水聲為主導音，有46.8%的人認為風聲為主導音（圖2）。由此可見，純自然或純人工環境中的高感知頻率聲源與主導音的一致性。但在聲源類型多樣的聲環境中，主導音聲源類型卻與高感知頻率的聲源類型不一定一致。例如琵琶溪感知頻率最高的為鳥鳴聲（占比75.9%）與談話聲（占比68.4%）按照上述規律推斷主導音為這其中的某種聲源。但卻有39.4%的人認為汽車行駛聲是主導音，還有38.0%的人認為風聲是主導音，與前述規律不符（圖2）。

2 4段聲景的聲源頻率和主導音統計Sound frequency and dominant sound of four sound clips

因此，通過對比認為，主導音不等同于感知頻率最高的聲源。基于此，研究進一步假設造成主導音與高感知頻率聲源不一致的原因是個別聲源本身所具有特殊的物理性質，因而會影響到人們對主導音聲源類型的判斷。繼而結合頻譜分析的波形圖（圖4、5）可知，下坪村聲景中鳥鳴聲與家禽聲持續波動變化較強，且振幅較高；琵琶溪聲景中汽車行駛聲雖然持續波動變化時間短，但振幅明顯高于其他聲源，這種物理特征上的差異造成了主導音感知的可識別度。因此，結合4段聲景的頻譜圖與波形圖⑤進行分析，發現主導音的辨識還會受到聲音物理特征影響。

依據聲環境質量標準⑥，已經在現場實測的聲壓級中，下坪村、金鞭溪和琵琶溪林的聲景聲級分別符合“1類”“1類”和“0類”功能區標準噪聲限值，較為安靜。而百龍天梯聲景聲級為“2類”功能區標準噪聲限值，較為嘈雜[19]。 在低噪聲環境（即下坪村和琵琶溪林中聲景）中，整體聲音頻譜較為平穩的情況下，主導音聲源頻率較高且頻譜圖特征呈現突出變化，因此在聽覺上能明顯區別于其他聲源。研究發現下坪村聲景中的鳥叫聲與家禽叫聲，琵琶溪山林汽車行駛聲均具有此特點。在高噪聲環境中的主導音的頻譜不具有突出變化，因而所感知的主導音與其余聲源較為接近。

綜上所述，在低噪聲環境中，主導音通常為頻率較高、波動變化較明顯、振幅較大的聲源。在高噪聲的聲景中，因主導音受其物理特征影響較弱，主導音往往為最容易辨識的聲源且其類型與這段聲景中主要構成聲源的類型一致。

3.2 聲源感知

3.2.1 聲源可接受度

不同類型的聲源帶給人的可接受度和感受也不同。實驗結果表明，在村落聲環境中，人們對于聲源的可接受度（均值）更高。在下坪村中的風聲（2.09）、鳥鳴聲（1.92）、蟲鳴聲（1.16）的可接受度高于金鞭溪中純自然聲景中的風聲（0.14）、鳥鳴聲（1.72）、蟲鳴聲（0.90）的可接受度。此外，下坪村聲景中，低聲細語聲（0.35）、吃飯聲（0.14）、小販叫賣聲（0.67）的可接受度也要高于百龍天梯以人聲為主導聲景中的低聲細語聲（-0.16）、吃飯聲（-0.78）、小販叫賣聲（-1.20）。根據上述結果初步判斷，聲景的可接受度與自然聲源和人文聲源的比例有關。研究發現以自然聲源為主導且包含人文聲源的聲環境中的風聲、鳥鳴聲的可接受度要比單一類型的聲環境的可接受度更高。

3.2.2 性格因素對聲感知情緒的影響

研究表明性格因素與整段聲感知情緒（sound emotions）之間也具有一定的相關性（表2）。在下坪村中，研究發現“內向安靜”的性格與“舒緩的”聲景感受呈正相關（r=0.267，p＜0.01），“焦慮易躁”的性格與“安靜的”聲感受呈負相關性（r=-0.35，p＜0.01），“善批判”的性格與“安靜的”聲音感受呈負相關（r=-0.20，p＜0.05），與“多樣的”村落聲源呈正相關性（r=0.225，p＜0.05）。而“易接受新鮮事物”的人卻會喜歡（r=0.221，p＜0.05）鄉村環境中多樣的聲音。一定程度上證明，鄉村的復合聲環境所產生的令人“舒緩的”感受容易吸引“內向性格”的人群，但卻不一定能吸引性格“善批判”與“易焦躁”的人群。鄉村“多樣的”聲環境，對于“易接受新鮮事物”的人具有吸引力。

3 4段聲景特征象限圖（統計感知頻率和可接受度）Quadrant table of four sound clips (on perceived frequency and acceptance)

4 4段聲景頻譜圖Sound source spectrum analysis

5 4段聲景中聲音信號波形圖Sound source signal spectrum analysis

琵琶溪聲景取自于竹林游徑上，分析得出“內向安靜的”性格與琵琶溪“舒服的”整體感受呈正相關性。即內向安靜性格的人，可能喜歡尋求琵琶溪這樣聲環境感知。在百龍天梯聲景中，“外向熱情”的性格與“緊張的”（r=-0.272，p＜0.01）、“尖銳的”（r=-0.285，p＜0.01）、“焦躁的”（r=-0.275，p＜0.01）聲景感受均呈負相關性。而內向安靜性格的人，與具有“悲傷”性質的聲音呈負相關性（r=-0.222，p＜0.05）。“善辯好爭論”的性格與“難受的”人工聲音呈正相關性（r=0.222，p＜0.05）。說明好爭論的人也許對難受的聲音有一定的適應性和抗拒力。對于百龍天梯這樣以嘈雜人聲為主導的環境，即使是外向、熱情的人，也對令人“緊張的”“尖銳的”和“焦躁的”聲音而感到排斥。而性格內向的人，更是排斥帶給人們悲傷感受的人工聲音。而在金鞭溪聲景中，“內向安靜”的性格與“柔和的”（r=0.244，p＜0.05）和“令人放松的”（r=0.215，p＜0.05）水聲呈明顯的正相關性。

因此，通過相關性分析證明，不同性格特征的人對于聲源可接受度的評價有差異，且這種差異也決定了人們對于同一段聲景產生不同的情緒。研究證明，鄉村的復合聲環境所產生的令人“舒緩的”感受容易吸引內向性格的人群，但卻不一定能吸引性格“善批判”與“易焦躁”的人群。但鄉村聲環境中的“多樣性”，卻能吸引“易接受新事物”的人。不同聲環境中的自然聲源均能使性格“內向安靜”“易焦慮的”人感到“放松”“舒適”和“多樣豐富”。對于人為噪聲幾乎全覆蓋自然聲音的百龍天梯，即使是外向、熱情的人，也對令人“緊張”“尖銳”和“焦躁”的聲音而感到排斥。而性格內向的人，更是排斥帶給人們悲傷感受的人工聲音。因此，聲源感知評價也受到個人性格的差異。有效地研究聲景帶來的感知情緒，可以幫助管理者在保護地內，通過控制聲源類型和質量，進行情緒調節和性格塑造，從而起到緩解焦慮和舒適放松的作用。

4 總結與建議

基于研究結論，對武陵源國家公園中聲景資源的評估和保護提出建議，旨在促使武陵源自然遺產地的聲景得到有效的發掘與保護。通過研究可總結出以下結論。

1）從整體聲環境感知頻率看，武陵源的自然聲景多于人文聲景。但在一些特殊環境中，自然聲景很難被感知到，幾乎完全被人為聲音遮罩，例如百龍天梯上站，大人喊叫、導游喇叭、汽車行駛聲、電子設備聲等聲源是感知頻率高但不能被接受的聲景。

2）主導音感知不僅受到聲景環境影響，還與其自身物理特征有關，并且其在聲景中較其他聲源具有頻率較高、波動變化較明顯、振幅較大的特征。

3）以自然聲源為主導且包含人文聲源的聲景環境比單一聲源類型（單一的自然音或者單一的人文音）的聲景環境給人帶來更強的可接受度。研究發現在下坪村里的鳥叫聲、流水聲等自然聲源類型給人的可接受度高于金鞭溪聲景中鳥鳴與流水帶給人的可接受度。

4）性格特征差異會對聲景感知情緒產生影響。不同性格特征的人對于聲源可接受度有明顯的差異。不同聲環境中的自然聲源均能使性格內向安靜、易焦慮的人感到“放松”“舒適”和“多樣豐富”。鄉村中多樣的聲環境特征，對于“易接受新鮮事物”的人來說具有吸引力。

表2 性格特征（TIPI）與語義相關關系Tab. 2 Correlation of personality characteristics (TIPI) and semantics

基于此，筆者對武陵源世界自然遺產地的聲景保護管理提出如下幾條建議。

1）在武陵源世界遺產地的聲景管理與開發中，應著重控制感知頻率高、接受度低的導游喇叭聲，汽車行駛聲等聲源的聲壓、聲級。此類聲源最易被識別為主導音，且可接受度低，與聲音的感知所產生的緊張、尖銳、焦躁感直接相關。

2）應該正確看待保護區內鄉村聲景，不能一味地將鄉村視為不利于保護地的要素。筆者發現，在鄉村（下坪村）聲環境中鳥鳴、流水等自然聲源的可接受度要高于保護地內純自然環境（金鞭溪）中同等聲源的可接受度。鄉村所形成的令人舒服的總體聲環境感知，是“內向”“安靜”性格的人希望尋求的聲景感受。此外，基于武陵源文化景觀的特質和聽音實驗評價，鄉村聲景被認為具有很好的多樣性，能夠吸引“易接受新鮮事物”性格的人。

3）保護和優化自然生態環境，提高鳥鳴聲、流水聲、蟲鳴聲等自然聲景的質量，確保該類聲源能夠被聽見的時間，盡量減少人為噪聲干擾的時間、頻率和強度。研究證明了自然聲源與“放松”“舒適”等情緒感知的正相關性，也證明了保護地在對人心理和生理的治愈與調節方面具有重要意義。

注釋(Notes)：

① 世界標準組織對聲景定義：ISO 12913-1: 2014 Acoustic-Soundscape-Part 1: Definition and conceptual framework-“Acoustic environment as perceived or experienced andor understood by a person or people, in context.”

② 核心區是指武陵源風景名勝區規劃的管理分區中的特級和一級保護區的總和。

③ 武陵源風景名勝區的核心區采用最嚴格的保護，而武陵源的緩沖區將協助核心區行使保護的職能，建設地帶將作為集中發展區建設相應的旅游配套服務設施。

④ 基于阿克塞爾松等在2010年的研究，SD情緒量表包含14組相對的語義評價形容詞。

⑤ 頻譜圖是在頻域范圍中，表示聲景中構成聲源的頻率分布。波形圖是在時域范圍中表示某個時間點的聲音的大小。

⑥ 0類功能區環境噪聲限值白天不超過50 dB，1類功能區環境噪聲限值白天不超過55 dB，2類功能區環境噪聲限值白天不超過60 dB。

圖表來源(Sources of Figures and Tables)：

圖4來源于波形儀器分析，其余圖表均由作者繪制。