健康視角下城市休閑綠地聲景恢復(fù)性評價研究

費馨慧，林心影，陳智龍，邱水怡，寧春嬌，黃啟堂

(福建農(nóng)林大學(xué)園林學(xué)院，福建福州350002)

0 引 言

隨社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快和環(huán)境因素的變化，人們的生活節(jié)奏和工作壓力不斷增強(qiáng)。人們的心理疾病問題也因此日益突出，抑郁癥、焦慮障礙癥、失眠障礙癥等心理疾病發(fā)病率呈逐年上升趨勢[1]。特別是在當(dāng)前全球疫情防控的大環(huán)境下，人們急需空間用以娛樂交流、舒緩壓力，恢復(fù)心理健康。以風(fēng)景園林為視角，城市休閑綠地作為重要的綠色基礎(chǔ)設(shè)施，是公眾日常進(jìn)行休閑健身的重要公共空間之一[2]。研究表明，休閑綠地對改善精神壓力、緩解人體疲勞和提升認(rèn)知能力有顯著作用，且證明休閑綠地與人類身心疾病的顯著聯(lián)系[3]。政府對于城市休閑綠地的投入加大，對城市休閑綠地提出了更多在心理健康恢復(fù)性方面的要求，使之承載了更多社會公共健康服務(wù)的功能[4]。目前人們關(guān)注的焦點多停留在視覺景觀層面，卻常常忽略了聲景作為休閑綠地構(gòu)成環(huán)境的重要因素[5]。因此，研究城市休閑綠地聲景恢復(fù)性對疫情防控下維持公眾身心健康具有重要的意義。

聲景觀(Soundscape)的概念最早在 20世紀(jì) 30年代由芬蘭地理學(xué)家 Grance[6]提出。在 20世紀(jì)60～70年代，加拿大作曲家Schafer等率先展開聲景觀研究。他將聲景觀定義為“The Music of the Environment”(環(huán)境中的音樂)，認(rèn)為聲景觀是評價景觀的另一種屬性[7]。這一概念的出現(xiàn)促使人們對傳統(tǒng)的視覺環(huán)境行為進(jìn)行進(jìn)一步的認(rèn)識和探索。自此，國內(nèi)外學(xué)者對聲景觀進(jìn)行了一系列的研究，并把它應(yīng)用到城市景觀中，成為了城市休閑綠地的評價指標(biāo)之一。國外不少地區(qū)將聲景觀列入到了城市自然景觀的保護(hù)計劃中[8]。國內(nèi)外對城市休閑綠地聲景的研究內(nèi)容主要包括：聲景評價、聲音設(shè)計、聲景感知、聲景觀偏好等。廉英奇等[9]運(yùn)用聲漫步法，對華僑大學(xué)的三個不同類型休閑綠地的聲環(huán)境質(zhì)量、聲音構(gòu)成、聲景喜好等方面進(jìn)行了研究，從而得到人們對不同類型休閑綠地的聲景評價；蒿奕穎等[10]通過對英國相關(guān)成果、國家政策和前沿設(shè)計的研究，探索出聲景在景觀設(shè)計中的作用，如休閑綠地中植被所產(chǎn)生的聲音可以為生物創(chuàng)造棲息環(huán)境等；洪昕晨等[11]運(yùn)用計算機(jī)視覺技術(shù)，模擬匹配加拿大三個城市公園的鳥鳴聲景信息，并構(gòu)建出了城市公園鳥鳴聲景感知模型，為景觀設(shè)計師提供了設(shè)計依據(jù)。歐陽翠玉等[12]以南昌人民公園為研究對象，采用定量的方法分析老年人偏好與聲音景觀元素之間的關(guān)系，并得出老年人對自然類聲音偏好度最高的結(jié)論。

聲景恢復(fù)性評價也是近年來的研究內(nèi)容之一，即人們通過感受環(huán)境聲景達(dá)到緩解壓力、放松情緒等恢復(fù)性目的，并對產(chǎn)生恢復(fù)性效益的聲景觀做出評價?；謴?fù)(Restoration)理論緣起于美國景觀設(shè)計之父奧姆斯特德。他在設(shè)計中大量運(yùn)用自然元素來為城市居民創(chuàng)造舒緩身心壓力的場所[13]。隨后，這樣的景觀理念逐漸受到了環(huán)境心理學(xué)者的關(guān)注。美國心理學(xué)教授Kaplan[14]于1983年首次提出以“恢復(fù)性環(huán)境(Restorative Environment)”的概念被。而聲景與恢復(fù)性環(huán)境理論的結(jié)合較晚，目前研究體系尚不完整?，F(xiàn)有研究大概分為三個方面：(1) 構(gòu)建聲景恢復(fù)性效益理論模型，對某一空間聲景進(jìn)行調(diào)查和心理測量，最終篩選出對環(huán)境具有正、負(fù)效應(yīng)的聲源，從而得到聲環(huán)境品質(zhì)提升策略[5]；(2) 通過測量記錄指定環(huán)境中某一路徑上的某種聲音，根據(jù)量表對比分析，并對受測人員進(jìn)行壓力測試，最終得到此類聲景與感知恢復(fù)的關(guān)系，為今后恢復(fù)性景觀中聲景設(shè)計提供參考[15]；(3) 研究聲景觀與視覺景觀相互作用下對人精神的恢復(fù)性作用，探究更加有效提高精神恢復(fù)性能力的自然環(huán)境[16]。

對生物及其聲環(huán)境之間關(guān)系的研究被稱為聲景生態(tài)學(xué)[17]，它能使人產(chǎn)生心理感知[18]。聲景生態(tài)學(xué)將聲音分為地球物理聲(Geophonies)、人工聲(Anthrophonies)和生物聲(Biophonies)三類[19]。其中，地球物理聲指不具有生命特征的非生物發(fā)出的自然聲；人工聲指人為創(chuàng)造的設(shè)備發(fā)出的聲音；生物聲指具有生命特征的生物發(fā)出的聲音。傳統(tǒng)聲學(xué)主要關(guān)注聲音的物理屬性，但聲景并不局限于聲音的物理屬性[20]，而更加關(guān)注其中的情感對環(huán)境產(chǎn)生的積極意義。心理物理學(xué)是通過將物理刺激量和心理感受量聯(lián)系成一個函數(shù)的研究方法。運(yùn)用心理物理學(xué)研究方法探索聲景恢復(fù)性，通過定性、定量分析，建立組合模型，確定聲景特征和被測者感知之間的關(guān)系，能夠得到精確客觀的評價[21]。因此，心理物理學(xué)方法比傳統(tǒng)的問卷調(diào)查更具有客觀普遍性。

聲景難以進(jìn)行量化研究，本文在健康視角下，基于聲景生態(tài)學(xué)，通過群體層次分析法構(gòu)建出聲景恢復(fù)性評價體系，再利用心理物理學(xué)的研究方法，將聲景出現(xiàn)頻率的客觀物理量與聲景恢復(fù)性的主觀評價值結(jié)合，找出兩者之間的函數(shù)關(guān)系，構(gòu)建城市休閑綠地聲景恢復(fù)性評價模型，并希望通過此模型能夠?qū)⒙暰俺霈F(xiàn)頻率的客觀值轉(zhuǎn)化為人們對聲景恢復(fù)性的主觀評價，從而對城市休閑綠地恢復(fù)性聲景的營造及優(yōu)化提升提供指導(dǎo)和建議。

1 研究區(qū)域概況

本文選擇福州市的西湖公園、左海公園、南江濱花海公園、江南水都小區(qū)公園、閩江公園作為實驗研究地。各園區(qū)的主要特征如表1所示。它們的建成時間均在5年以上，服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施較為完善且公園管理水平較高，均具備豐富的植物配置與多樣的水景類型，形成了優(yōu)質(zhì)的城市休閑場所。五座公園涵蓋了綜合性城市公園、專類公園及社區(qū)公園三種性質(zhì)的休閑綠地，是福州市居民日常休閑健身、休憩娛樂的場所。其聲景環(huán)境等均能夠很好地契合本文的需求。因此，選擇以上五個城市休閑綠地作為研究區(qū)域。

表1 研究區(qū)域概況Table 1 Regional overview of the study

2 研究方法

2.1 聲景恢復(fù)性主觀評價體系構(gòu)建

本文采用層次分析法進(jìn)行聲景恢復(fù)性評價體系構(gòu)建。評價體系自上而下分為多個層次，最上層為目標(biāo)層，即研究最終要獲得的結(jié)果屬性，在本文的聲景恢復(fù)性評價體系中，目標(biāo)層為“城市休閑綠地聲景恢復(fù)性”；而準(zhǔn)則層為目標(biāo)層之下的一層，指對這目標(biāo)層產(chǎn)生影響的一系列因素，本文中的準(zhǔn)則層包含三個因素：人工聲、生物聲及地球物理聲；同理，指標(biāo)層指對準(zhǔn)則層中各因素產(chǎn)生影響的因素，本文中的指標(biāo)層為各準(zhǔn)則層因素下對應(yīng)的遠(yuǎn)離性、吸引與兼容性、豐富性。通過參考視覺景觀恢復(fù)性評價體系的構(gòu)建案例，同時結(jié)合聲景的特質(zhì)，向30位具有風(fēng)景園林專業(yè)背景5年及以上的專家發(fā)放問卷，根據(jù)專家意見確定聲景恢復(fù)性評價體系中的準(zhǔn)則、指標(biāo)層，以建立判斷矩陣，再通過問卷的方式由專家分別對各準(zhǔn)則、指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較，判斷其相對重要性，最終得到賦權(quán)結(jié)果。其中，在個體判斷矩陣集結(jié)過程中，需對其一致性進(jìn)行檢驗，一致性比率均小于0.1的為有效數(shù)據(jù)。通過加權(quán)幾何均值法對結(jié)果進(jìn)行集結(jié)。集結(jié)后的結(jié)果需根據(jù)式(1)進(jìn)行一致性檢驗[22-24]，均通過檢驗后可作為各準(zhǔn)則、指標(biāo)的最終權(quán)重值。

式中：Wi為判斷矩陣特征向量，即各因子對應(yīng)權(quán)重；Ai為向量A的第i個分量；n為向量數(shù)；λmax為最大特征根；IC為一致性指標(biāo)；RC為一致性比率；IR為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)。由以上方法可得到城市休閑綠地聲景恢復(fù)性評價體系結(jié)構(gòu)及賦權(quán)結(jié)果，進(jìn)而得出休閑綠地聲景恢復(fù)性評分與各指標(biāo)之間的函數(shù)關(guān)系，再通過評價問卷的結(jié)果結(jié)合恢復(fù)性評價計算公式可以更為準(zhǔn)確、合理地得到聲漫步實驗中所需的聲景恢復(fù)性的主觀評價數(shù)據(jù)。

2.2 聲景恢復(fù)性評價實驗

本實驗的關(guān)鍵是客觀聲景出現(xiàn)頻率數(shù)據(jù)的獲取及主觀聲景恢復(fù)性評分的確定。實驗選擇在天氣晴朗的非周末，在選定區(qū)域內(nèi)沿主干道方向選取靠近主干道兩側(cè)且分布相對均勻的 10個休閑綠地區(qū)域作為測點區(qū)域。在各個測點區(qū)域沿指定路線進(jìn)行每次10 min的聲景恢復(fù)性體驗，在聲漫步過程中記錄每類聲景的出現(xiàn)時長，通過計算各類聲景出現(xiàn)時長占總時長的比例得出聲景出現(xiàn)頻率的客觀數(shù)據(jù)。在聲漫步結(jié)束后，被試者根據(jù)本文建立的聲景恢復(fù)性評價體系填寫相關(guān)問卷，采用9分制打分法對該時間段內(nèi)三類聲景各項指標(biāo)的優(yōu)劣做出 1～9分的主觀評分，再通過聲景恢復(fù)性評價方程綜合三項指標(biāo)得分，計算出該區(qū)域內(nèi)聲景恢復(fù)性主觀評價分值。為減小實驗誤差，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，對每個測點區(qū)域、每個時間段的數(shù)據(jù)重復(fù)測量三次。實驗中共50位被試，年齡在20～25歲之間，具有風(fēng)景園林專業(yè)背景，能夠很好地理解并執(zhí)行實驗流程。由此實驗，可以獲得休閑綠地中各類聲景出現(xiàn)頻率的客觀值及聲景環(huán)境恢復(fù)性評價的主觀分值。將實驗獲得的主、客觀數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合、比較，可得出最優(yōu)的聲景恢復(fù)性與聲景出現(xiàn)頻率的關(guān)系模型。

3 結(jié)果與分析

3.1 聲景恢復(fù)性主觀評價體系分析

在聲景恢復(fù)性主觀評價體系構(gòu)建的過程中，參考開普勒[14]提出的恢復(fù)性環(huán)境應(yīng)具有遠(yuǎn)離、吸引、兼容、豐富的特質(zhì)。遠(yuǎn)離性指個體現(xiàn)在所處的環(huán)境與其日常生活環(huán)境、心理狀態(tài)、令人產(chǎn)生不愉悅的環(huán)境因素之間的差異性。吸引與兼容性中“吸引”指環(huán)境中某些特定的事物、事件或者過程本身，能輕易吸引人的注意力，令人對其產(chǎn)生興趣；“兼容”主要指環(huán)境中個體行為、需求等與所處環(huán)境相互匹配的程度。在吸引與兼容屬于同一維度的基礎(chǔ)上，參考視覺景觀的自評恢復(fù)量表的題項設(shè)置，根據(jù)專家意見最終確定了以人工聲、生物聲、地球物理聲作為準(zhǔn)則層；以三類聲景分別對應(yīng)的遠(yuǎn)離性、吸引與兼容性、豐富性共9項作為指標(biāo)層的休閑綠地聲景恢復(fù)性評價體系的層次結(jié)構(gòu)。由專家問卷得出的聲景恢復(fù)性評價體系中各準(zhǔn)則、指標(biāo)的賦權(quán)結(jié)果及其各自對應(yīng)的最大特征根λmax、一致性指標(biāo)IC、一致性比率RC以及平均隨機(jī)一致性指標(biāo)IR等檢驗指標(biāo)，如表2所示，集結(jié)后的綜合權(quán)重如表3所示。

表2 三類聲景指標(biāo)層權(quán)重Table 2 Weight of index layer for three types of soundscape

表3 聲景恢復(fù)性評價體系層次結(jié)構(gòu)及集結(jié)后綜合權(quán)重Table 3 Hierarchical structure and comprehensive weight of soundscape restoration evaluation system

根據(jù)表 2，從三類聲景各自的聲景屬性縱向比較來看，三類屬性對聲景恢復(fù)性評價的重要性程度較為一致，由高到低均為遠(yuǎn)離性＞豐富性＞吸引與兼容性。其中，對于人工聲，遠(yuǎn)離性與豐富性對其恢復(fù)性影響的重要程度相近(0.368 9、0.367 3)，且明顯大于吸引與兼容性；對于生物聲，遠(yuǎn)離性的重要程度(0.388 1)略大于豐富性(0.356 5)，且明顯大于吸引與兼容性(0.262 4)；對于地球物理聲，遠(yuǎn)離性的重要程度(0.379 1)略大于豐富性(0.317 4)及吸引與兼容性的重要程度(0.303 6)。從表3中準(zhǔn)則層權(quán)重值結(jié)果來看，通過三類聲景橫向比較可得出在休閑綠地聲景恢復(fù)性評價體系中，影響到聲景恢復(fù)性評分的重要性程度由高到低的聲音類型分別是：生物聲(0.434 8)、地球物理聲(0.302 7)、人工聲(0.262 5)。且各類聲景恢復(fù)性評價指標(biāo)的重要程度綜合排序為：生物聲遠(yuǎn)離性(0.165 7)＞生物聲豐富性(0.155 0)＞地球物理聲遠(yuǎn)離性(0.114 7)＞生物聲吸引與兼容性(0.114 1)＞人工聲遠(yuǎn)離性(0.096 9)＞人工聲豐富性(0.096 4)＞地球物理聲豐富性(0.096 1)＞地球物理聲吸引與兼容性(0.091 9)＞人工聲吸引與兼容性(0.069 3)。綜上所述，結(jié)合專家對城市休閑綠地聲景恢復(fù)性評價體系的賦權(quán)結(jié)果，可以得出聲景恢復(fù)性的評價公式為

其中，Sr為休閑綠地聲景恢復(fù)性分值；w1～w9為評價體系中對應(yīng)的 9個指標(biāo)的評價分值。通過式(2)可計算后續(xù)聲景評價實驗中聲景環(huán)境恢復(fù)性的主觀評價分值。

3.2 城市休閑綠地聲景構(gòu)成及其恢復(fù)性分析

根據(jù)前期實地調(diào)研及聲漫步實驗中聲景出現(xiàn)頻率的測量結(jié)果，統(tǒng)計出五個研究區(qū)域內(nèi)均涵蓋三類聲景，每個研究區(qū)域內(nèi)的每類聲景中均包含不少于3種聲音：人工聲包含汽車行駛聲、汽車鳴笛聲、工地施工聲及廣播音樂聲；生物聲包含鳥鳴聲、蟲鳴聲、交談聲；地球物理聲包含風(fēng)吹樹葉聲、流水聲和水打荷葉聲。可見研究區(qū)域內(nèi)總體聲景環(huán)境較為豐富。綜合所有研究區(qū)域內(nèi)三類聲景出現(xiàn)頻率的調(diào)查數(shù)據(jù)，得出城市休閑綠地聲景環(huán)境中出現(xiàn)頻率由高到低的聲音類型為：生物聲(0.624 7)＞地球物理聲(0.390 0)＞人工聲(0.236 0)，且三類聲景的出現(xiàn)頻率的眾數(shù)分別為0.2、0.7、0.3，由此可見福州市休閑綠地的聲景環(huán)境的構(gòu)成中，具有明顯正向恢復(fù)性效益的生物聲出現(xiàn)頻率較高，而對恢復(fù)性效益有明顯負(fù)向影響的人工聲類聲音出現(xiàn)頻率較低，休閑綠地整體的聲景種類較為豐富，聲環(huán)境結(jié)構(gòu)良好。

對聲漫步實驗得到的聲景恢復(fù)性主觀評分值進(jìn)行描述性統(tǒng)計分析得出的結(jié)果如表4所示。城市休閑綠地總體聲景環(huán)境恢復(fù)性評分均值為3.859 3(歸一化后為0.528 8分)，處于中等偏上的水平，總體聲景的恢復(fù)性效益良好，同時具有一定的提升空間。進(jìn)一步對三類聲景恢復(fù)性效益評分分別進(jìn)行分析，其中，人工聲聲景恢復(fù)性評分均值歸一化后為0.253 3分，數(shù)據(jù)多分布在0.594 5附近，根據(jù)評價體系可計算得出人工聲恢復(fù)性評價分值區(qū)間為0.262 6～2.363 4，表明城市休閑綠地中人工聲恢復(fù)性效益總體處于較差的水平。由表 4可以看出，人工聲對應(yīng)的遠(yuǎn)離性、吸引與兼容性、豐富性三項指標(biāo)分值均處于三類聲景中較差的水平，尤其是其豐富性指標(biāo)評分最低，需通過一定的設(shè)計手段進(jìn)行干預(yù)，從而提升人工聲的整體恢復(fù)性效益；生物聲恢復(fù)性評分均值歸一化后為 0.832 8分，評分多分布在 1.945 8附近，而其對應(yīng)的恢復(fù)性評分區(qū)間為0.262 6～2.363 4，表明城市休閑綠地中生物聲的恢復(fù)性效益總體評價較高，其對應(yīng)三項指標(biāo)評分均值如表4所示，可見吸引與兼容性評分相對其他屬性略低，可主要針對此項內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計干預(yù)，以進(jìn)一步提高城市休閑綠地生物聲恢復(fù)性效益；對于地球物理聲，其恢復(fù)性評分均值歸一化后為0.474 4分，評分分布在 1.311 1附近，其對應(yīng)的評分區(qū)間為0.302 7～2.724 3，表明城市休閑綠地中地球物理聲的恢復(fù)性效益評價處于中等略偏下的水平，在其對應(yīng)的三項指標(biāo)中，吸引與兼容性恢復(fù)性效益評分較差，有待提高。本文在文中的優(yōu)化提升建議部分提出了具體干預(yù)手段。

表4 描述統(tǒng)計結(jié)果Table 4 Description of statistical results

3.3 聲景恢復(fù)性與聲景出現(xiàn)頻率數(shù)據(jù)擬合及比較驗證分析

對聲漫步實驗獲得的主觀評分?jǐn)?shù)據(jù)與客觀出現(xiàn)頻率數(shù)據(jù)進(jìn)行皮爾遜(Pearson)相關(guān)分析，得到三類聲景的出現(xiàn)頻率與其對應(yīng)的恢復(fù)性效益評價之間的相關(guān)性分析結(jié)果如表5所示。其中，人工聲出現(xiàn)頻率與其對應(yīng)的恢復(fù)性評價之間存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。生物聲、地球物理聲的聲景出現(xiàn)頻率與其對應(yīng)的恢復(fù)性效益評價之間均存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。由此可知，通過聲景設(shè)計手段在一定程度上降低城市休閑綠地中人工聲的出現(xiàn)頻率，同時適當(dāng)提高生物聲與地球物理聲的出現(xiàn)頻率，可以達(dá)到提升整體聲景環(huán)境恢復(fù)性效益的目的。

表5 聲景出現(xiàn)頻率與聲景恢復(fù)性評分皮爾遜相關(guān)分析結(jié)果Table 5 Results of Pearson correlation analysis on occurrence frequency of soundscape and soundscape restoration score

為進(jìn)一步分析引起聲景環(huán)境恢復(fù)性效益變化的主要因素，對三類聲景主體間效應(yīng)進(jìn)行檢驗，得到的結(jié)果如表6所示?？梢?，聲景恢復(fù)性的總變差可分解為八個部分，分別是由人工聲、生物聲、地球物理聲出現(xiàn)頻率不同引起的變差(f1、f2、f3)、三類聲景交互作用引起的變差以及由隨機(jī)因素引起的誤差，f1、f2、f3分別表示人工聲、生物聲、地球物理聲各自出現(xiàn)的頻率。但根據(jù)各F檢驗統(tǒng)計量的觀測值及其在一定自由度下對應(yīng)的概率p值可以看出，在顯著性水平為0.01時，可以認(rèn)為不同的人工聲、生物聲、地球物理聲出現(xiàn)頻率下的聲景恢復(fù)性評價總體均值存在顯著差異，對聲景恢復(fù)性評價的效應(yīng)不同時為 0，即三類聲景各自出現(xiàn)頻率的不同水平對總體聲景恢復(fù)性評價造成了顯著影響；而各自對應(yīng)的概率p值均大于0.01，因此可以認(rèn)為三類聲景不同的出現(xiàn)頻率并未對總體聲景恢復(fù)性的評價產(chǎn)生顯著的交互作用。

表6 主體間效應(yīng)檢驗結(jié)果Table 6 Test results of inter-subjects effects

根據(jù)以上相關(guān)分析及主效應(yīng)檢驗的結(jié)果得出：本文所獲取數(shù)據(jù)均滿足曲線估算及多元回歸分析兩種數(shù)據(jù)擬合方法的選擇條件。為找出聲景出現(xiàn)頻率的客觀數(shù)據(jù)和聲景恢復(fù)性評價的主觀數(shù)據(jù)的最佳關(guān)系模型，同時采用以上兩種方法進(jìn)行模型估算。

首先，通過曲線估算的方法分別對三類聲景的主客觀數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合。選擇線性、對數(shù)、逆、二次、三次、復(fù)合、冪、S、增長、指數(shù)及 Logistic共11類函數(shù)模型進(jìn)行擬合，整理得到三類聲景主、客觀數(shù)據(jù)關(guān)于各類函數(shù)的擬合優(yōu)度數(shù)據(jù)如表7所示。

表7 主、客觀數(shù)據(jù)擬合結(jié)果Table 7 Fitting results of subjective and objective data

其次，通過多元線性回歸的方法進(jìn)行主客觀數(shù)據(jù)擬合，建立三元線性回歸方程為

其中：E為城市休閑綠地聲景環(huán)境恢復(fù)性效益評分；β0為回歸常數(shù)；β1、β2、β3為偏回歸系數(shù)。根據(jù)普通最小二乘估計擬合準(zhǔn)則對式中各回歸參數(shù)進(jìn)行估計，通過Stepwise策略對方程中的解釋變量進(jìn)行逐步篩選，并對得到的回歸模型進(jìn)行擬合優(yōu)度分析及回歸方程、回歸系數(shù)的顯著性檢驗等。得到的具體結(jié)果整理如表8所示。

表8 多元線性回歸分析結(jié)果Table 8 Multiple linear regression analysis results

可以看出在多元線性回歸方程中，聲景恢復(fù)性評價的總變差(15.697)來源為三類聲景各自不同的出現(xiàn)頻率引起的變差(12.454)及隨機(jī)因素引起的變差(3.243)。表7中顯示回歸方程顯著性檢驗的F檢驗統(tǒng)計量觀測值對應(yīng)的概率值p小于顯著性水平(0.01)，因此，可以認(rèn)為各回歸系數(shù)不同時為0，即聲景恢復(fù)性評價與三類聲景各自出現(xiàn)頻率的全體的線性關(guān)系是顯著的，模型合理，進(jìn)一步分析可以確定相關(guān)回歸系數(shù)及檢測共線性，具體結(jié)果如表 8所示。

表9顯示了回歸方程的各項回歸系數(shù)，根據(jù)其顯著性檢驗的t統(tǒng)計量觀測值對應(yīng)的概率值可以得出，三個變量各自的回歸系數(shù)與0存在顯著差異，即人工聲、生物聲及地球物理聲的出現(xiàn)頻率與聲景恢復(fù)性評價之間的線性關(guān)系顯著，應(yīng)當(dāng)保留在回歸方程中。方程的容忍度和方差膨脹因子均接近 1，可以看出三變量之間均不存在多重共線性，此結(jié)果與多因素方差分析的結(jié)果一致。因此，通過多元線性回歸方法得到的聲景恢復(fù)性與聲景出現(xiàn)頻率之間的關(guān)系模型可以表示為

表9 多元線性回歸驗證分析結(jié)果Table 9 Results of multivariate linear regression verification analysis

綜合比較以上擬合方法得到的12類關(guān)系模型，根據(jù)其調(diào)整后R2值可以看出，與曲線估算的各個擬合方程模型比較，除地球物理聲與其對應(yīng)的聲景出現(xiàn)頻率之間的三次函數(shù)關(guān)系模型中調(diào)整后R2(0.801)略大于三元線性回歸方程的調(diào)整后R2(0.789)外，其余各類曲線擬合模型的擬合優(yōu)度均小于三元線性回歸方程模型的擬合優(yōu)度，因此，綜合兩種方法的數(shù)據(jù)擬合結(jié)果來看，線性回歸擬合得到的三元線性回歸方程為最佳關(guān)系模型，所以聲景恢復(fù)性與三類聲景出現(xiàn)頻率之間的關(guān)系模型可以表示為式(4)。

4 結(jié)論及建議

4.1 結(jié) 論

本文立足于城市休閑綠地聲景恢復(fù)性效益，通過心理物理學(xué)的研究方法，對聲景出現(xiàn)頻率及聲景恢復(fù)性效益之間的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行了探究，得到的主要結(jié)論有：(1) 通過層次分析法構(gòu)建出城市休閑綠地聲景恢復(fù)性評價體系，并通過專家賦權(quán)等方法得出城市休閑綠地聲景恢復(fù)性效益評價方程(式(2))，進(jìn)而可以得到相對客觀的聲景恢復(fù)性評價分值，同時為后續(xù)進(jìn)行聲景評價相關(guān)研究提供參考。(2) 通過聲漫步實驗得到福州市休閑綠地聲景出現(xiàn)頻率的客觀數(shù)據(jù)及聲景恢復(fù)性效益評分的主觀數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示人工聲的出現(xiàn)頻率與其恢復(fù)性效益之間存在顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，而生物聲及地球物理聲的出現(xiàn)頻率與其各自對應(yīng)的恢復(fù)性效益之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，此結(jié)果可用于指導(dǎo)城市休閑綠地聲環(huán)境的恢復(fù)性營造。(3) 通過曲線估算和回歸分析兩種擬合方法，選擇 12類函數(shù)模型對主客觀數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合、比較，得出最佳擬合優(yōu)度的關(guān)系模型，即城市休閑綠地聲景恢復(fù)性效益客觀評價模型(式(4))，由此模型可根據(jù)聲景出現(xiàn)頻率的客觀數(shù)據(jù)模擬出游人在某聲環(huán)境中的主觀恢復(fù)性感受，進(jìn)而能夠得出該聲景環(huán)境中哪些聲音需要加以控制、哪些聲音需要加以提升，再綜合園林設(shè)計手段提出相應(yīng)的聲景環(huán)境恢復(fù)性營造及優(yōu)化提升提建議。

除上述結(jié)論外，本文從建立聲景恢復(fù)性評價體系、構(gòu)建聲景恢復(fù)性主觀評價模型，到聲漫步實驗，主客觀數(shù)據(jù)獲取與擬合，最后將聲景出現(xiàn)頻率的客觀物理量與聲景恢復(fù)性效益的主觀心理感受量之間建立聯(lián)系，構(gòu)建出最優(yōu)聲景恢復(fù)性效益客觀評價模型，提供了一套完整的研究流程，以期能夠為今后聲環(huán)境與人體健康方面的相關(guān)研究提供參考思路和數(shù)據(jù)支撐。

4.2 城市休閑綠地恢復(fù)性聲景營造及優(yōu)化提升建議

根據(jù)本文結(jié)果可以看出，城市休閑綠地中聲景的恢復(fù)性效益與其環(huán)境所包含的聲景類型及各類聲景的出現(xiàn)頻率有關(guān)，因此，在對城市公園聲景環(huán)境恢復(fù)性進(jìn)行優(yōu)化提升時，可在保護(hù)原有正向恢復(fù)性效益的自然聲的基礎(chǔ)上，通過聲景的正負(fù)向設(shè)計，即通過正向增加、凸顯某些聲音來增加正向恢復(fù)效益聲景的出現(xiàn)頻率，或負(fù)向減少、控制某些聲音來減少負(fù)向恢復(fù)效益聲景的出現(xiàn)頻率，從而達(dá)到優(yōu)化環(huán)境聲景結(jié)構(gòu)，提升城市休閑綠地中聲景環(huán)境恢復(fù)性效果的目的。具體的設(shè)計策略及建議如下：

(1) 可通過聲景觀的正向設(shè)計來提高城市休閑綠地中聲景的恢復(fù)性效益。即合理利用聲音原理和技術(shù)手段，給原有的不和諧聲環(huán)境添加新的聲元素，或是加強(qiáng)原有的具有明顯正向恢復(fù)效益的自然聲要素，使聽者能體驗到良好的聲環(huán)境。借鑒視覺景觀中“俗則屏之，佳則收之”的障景手法，利用聲音掩蓋、遮蔽、吸收的方式緩解噪聲污染；借用或增加休閑綠地中具明顯正向恢復(fù)效益的聲音對噪聲進(jìn)行遮掩，如：增強(qiáng)對水景的運(yùn)用，豐富水聲景的表現(xiàn)形式，利用濱水地帶設(shè)置觀景平臺、濱水緩坡、汀步等景觀元素，為人們提供捕捉水聲的機(jī)會；借鑒中國傳統(tǒng)園林中聲音美的營造經(jīng)驗，通過“引風(fēng)邀雨”“集鳥納蟬”等手法，將自然聲引入城市休閑綠地中。種植引鳥植物如柳、槐、榆、榕以及石榴、楊桃、櫻桃等果類樹，種植牡丹、月季、海棠等招蜂花卉，以此增加蟲鳴、鳥鳴等具有正向恢復(fù)效益的生物聲的出現(xiàn)頻率，在優(yōu)化休閑綠地恢復(fù)性聲景觀的同時提高了休閑綠地的生物多樣性。種植竹、松、梧桐等植物以增加地球物理聲的出現(xiàn)頻率。竹葉薄而密，聲音隨風(fēng)的大小而強(qiáng)弱有致。松葉細(xì)如針，風(fēng)吹葉動會發(fā)出平緩柔和的聲音，成片種植的松林經(jīng)長風(fēng)吹拂，聲似鳴弦；梧桐樹冠濃密，葉片寬大，受雨即發(fā)出清亮的桐音。在城市休閑綠地毗鄰人工聲、機(jī)械聲較為嘈雜的位置如道路、施工地等，則可通過布置跌水、小噴泉、瀑布等，利用水石碰撞之聲吸收聲污染，減弱對環(huán)境聲景的破壞，營造出高分貝休憩氛圍。在聲環(huán)境較弱的場所可設(shè)置水潭等，天然的落葉、雜石及風(fēng)力等作用于水潭發(fā)出的聲音能夠與周圍環(huán)境契合統(tǒng)一，以此營造出低分貝休憩氛圍。另外還可針對具體景觀特征適當(dāng)引入喜好度較高的旋律聲，通過播放背景音樂、活動樂曲等方式來烘托休閑綠地環(huán)境氛圍，由此豐富地球物理聲與優(yōu)質(zhì)人工聲的類型，優(yōu)化城市休閑綠地聲景的恢復(fù)性效益。

(2) 可通過聲景觀的負(fù)向設(shè)計，即利用人工手段降低或去除環(huán)境中不必要、不協(xié)調(diào)、人們所厭惡的聲音，主要針對環(huán)境中的各類噪聲，如交通噪聲、施工噪聲等。在園林景觀中常用植物營造和新材料運(yùn)用等方式降低、去除噪聲，如控制場地內(nèi)及周圍高分貝電子或機(jī)械設(shè)備的使用，嚴(yán)格限制其使用的時間段；可對綠地中的休憩空間進(jìn)行改造提升，營造半開敞式的休憩空間，形成能夠達(dá)到一定程度隔聲或吸聲效果的相對封閉面，如用隔聲材料組成的文化觀賞景觀墻或景觀小品形成一個舒適的聲景空間；或配置特定的植物如多層次種植喬、灌木，喬木以冠大濃蔭為優(yōu)，灌木以枝葉密度高、葉面積大的植物為優(yōu)，但在考慮喬、灌木與地被配置觀賞性的同時應(yīng)結(jié)合生態(tài)性，因為過于封閉濃密的植物配置不僅不利于植物生長，對游覽視線也會產(chǎn)生過度的遮擋，所以應(yīng)考量植物正常生長所需的必要條件與游覽視線范圍，例如：在靠近場地外噪聲源的位置配置復(fù)層結(jié)構(gòu)的植物，枝葉茂密樹種如香樟、羊蹄甲和雞冠刺桐等配以灌木地被，讓植物在縱向的每個層次都有茂密的枝葉即可，使其有效隔離噪聲的傳播。

(3) 除了聲景觀的正、負(fù)向設(shè)計，城市休閑綠地聲景觀還應(yīng)實行零設(shè)計的聲景保護(hù)，所謂零設(shè)計是指不進(jìn)行聲景觀的加減與變動，保護(hù)休閑綠地原有的完整且舒適的聲景環(huán)境，為人們提供感受休閑綠地原有聲景的環(huán)境，例如：嚴(yán)格限制對溪流河流的渠化，保留自然水聲景；對休閑綠地周邊的植被進(jìn)行保護(hù)，在保證休閑綠地游覽安全性的基礎(chǔ)上，對原有腐木、蒼藤老樹等環(huán)境自然演替的進(jìn)程進(jìn)行適當(dāng)保護(hù)，營造昆蟲寄生和鳥類筑巢的微棲息空間，在提供動植物生境保護(hù)的同時也維持了休閑綠地原有的正向聲景觀。另外，在零設(shè)計的原則下，可以開展制作休閑綠地聲景觀地圖、聲景觀評選、聲景觀散步等活動。這些活動不僅有利于發(fā)掘和掌握城市休閑綠地特有的聲景觀資源，而且有助于提高游人對聲景觀的認(rèn)識和理解，同時對休閑綠地的聲景觀起到保護(hù)作用，讓人們在與聲環(huán)境的互動中獲得更好的恢復(fù)性體驗。

總之，通過對城市休閑綠地中聲景觀要素的控制，控制具有明顯負(fù)向恢復(fù)性效益的聲源，適當(dāng)增加具有正向恢復(fù)性效益的聲景，同時應(yīng)保護(hù)原環(huán)境的聲景觀，降低人工噪聲的出現(xiàn)頻率，適當(dāng)提高優(yōu)質(zhì)生物聲和地球物理聲的出現(xiàn)頻率，以營造出具有良好恢復(fù)性效益的休閑綠地聲景環(huán)境。希望本文能夠為今后城市公園聲景環(huán)境的恢復(fù)性營造提供建議，為聲環(huán)境與人體健康方面的相關(guān)研究提供參考思路及數(shù)據(jù)支撐。