城市公园声景观要素及其初步定量化分析 ８ｌ 文章编号：１００６．１３５５（２０１２）０１—００８１—０５ 城市公园声景观要素及其初步定量化分析 马 蕙，王丹丹 （天津大学建筑学院，天津３０００７２） 摘要：以三种典型的城市公园（海滨公园，街心公园和综合性公园）为研究对象进行声景观要素分析。其中，海浪 声、交通噪声和流水声被视为公园内的背景声。通过实验室主观评价研究，对包括风声、道路交通噪声、鸟鸣声在内的 城市公园中经常出现的七种声音进行了与舒适度相对应的定量化研究。结果表明：在城市公园中，与人工声（例如广 播声和交通噪声等）相对比，实验被试者更喜欢鸟声和流水声等自然的声音，其中鸟声被认为是与各种公园都最和谐 也最能引起人愉悦感的声音。与此同时，在有无背景声的情况下，对各种声音的最适宜声压级和主观评价如何随声压 级变化的规律进行了初步的研究和探讨。 关键词：声学；城市公园；声景观要素；定量化 中国分类号：Ｘ８２：Ｘ８３ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ编码：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６．１３５５－２０１２．Ｏ１．０１９ Ｐｒｉｍａｒｙ Ｑｕａｎｔｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｏｕｎｄｓｃａｐｅ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎ Ｕｒｂａｎ Ｐａｒｋｓ ＭＡ Ｈｕｉ。ＷＡＮＧ Ｄａｎ．ｄａｎ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３０００７２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓ￣ａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｗｏｒｋ，ｔｈｅ ｓｏｔｍｄｓｃａｐｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｒｅｅ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｐａｒｋｓ（ｃｏａｓｔａｌ ｐａｒｋ，ｓ￣ｅｅｔ ｐａｒｋ ａｎｄ ｇｅｎｅｒａｌ ｐａｒｋ）ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｗａｖｅ ｓｏｕｎｄ，ｒｏａｄ ｔｒａｉｃｆ ｎｏｉｓｅ ａｎｄ ｗａｔｅｒ－ｌｆｏｗｉｎｇ ｓｏｕｎｄ ｗｅｒｅ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ａｓ ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｓｏｕｎｄｓ ｏｆ ｈｅｓｅ ｔｈｔｒｅｅ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｐａｒｋｓ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｐｒｉｍａｒｙ ｑｕａｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｖｅｎ ｓｏｕｎｄｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｗｉｎｄ ｓｏｕｎｄ，ｔｒａｆｆｉｃ ｎｏｉｓｅ，ａｎｄ ｂｉｒｄｓｏｎｇ ａｎｄ ＳＯ ０ｎ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｃｅｎｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｐａｒｋｓ ｗｉｔｈ ａｎｄ ｗｉｔｈｏｕｔ ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｓｏｕｎｄｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｎ ｓｏｕｎｄｓｃａｐｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｈｅｉｔｒ ｓｏｕｎｄ ｌｅｖｅｌｓ，ｉｔ ｉｓ ｓｈｏｗｎ ｈａｔｔ ｐｅｏｐｌｅ ｐｒｅｆｅｒ ｎａｔｕｒａｌ ｓｏｕｎｄｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｂｉｒｄｓｏｎｇ ａｎｄ ｓｏｕｎｄ ｏｆ ｆｌｏｗｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｒａｔｈｅｒ ｔｈａｎ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｓｏｕｎｄｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｓｏｕｎｄ ｏｆ ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ ａｎｄ ｔｒａｆｉｃ ｆｎｏｉｓｅ．Ｂｉｒｄｓｏｎｇ ｉｓ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｄｅｌｉｇｈｔｆｕｌ ａｎｄ ｈａｒｍｏｎｉｏｕｓ ｓｏｕｎｄ ｉｎ ａｌｌ ｐａｒｋｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｓｏｕｎｄ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｅａｃｈ ｓｏｕｎｄｓｃａｐｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｗａｓ ｅｘｐｌｏｒｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｏｕｎｄ ｌｅｖｅｌ ａｎｄ ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｗａｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｐｒｉｍａｒｉｌｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｃｏｕｓｔｉｃｓ；ｕｒｂａｎ ｐａｒｋ；ｓｏｕｎｄｓｃａｐｅ ｅｌｅｍｅｎｔ；ｑｕａｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ 在当今快节奏的生活中，城市公园为人们提供 了一个休闲娱乐、放松身心的场所。作为城市建设 和社会生活不可或缺的一部分，城市公园在提供良 见，良好声环境的创设也是城市公园景观设计非常 重要的工作。 利用声景观的研究方法对城市开放空间［２１和城 好景观设计的同时也应当创设和谐、高质量的声环 境。因为人们对环境的感知不仅仅是通过视觉，听 觉也起到重要甚至决定性的作用ｔｑ。譬如人们很难 在一个噪声嘈杂的环境下静心欣赏美景；相反一个 舒适和谐的声环境会更加衬托出景色的优美。可 收稿日期：２０１１－０４．１４；修改日期：２０１１－０５．１７ 基金项目：国家自然科学基金：城市居民对噪声社会反应的 基础研究和数据库的初步建立（５０７７８１２０） 作者简介：马蕙（１９７３．），女，天津市人，博士学位，副教授， 目前从事声环境评价和声景观方面的研究。 Ｅ—ｍａｉｌ：ｍａｈｕｉ＠ｔｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ 市公园 进行声环境设计已有一些研究，这些研究 大多采用实地调查的方法对研究场所出现的声音要 素以及相应的物理特性进行分析，同时通过对人们 主观反应的考察，探寻创设良好声环境的方法。本 研究在前期实地调查查明城市公园主要声音要素的 基础上，主要利用声学心理实验对各个声音要素进 行初步的量化研究，对每个声音要素在有无背景声 的基础上其最佳的声压级范围进行确定，从而为城 市公园声景观研究及设计提供依据。 在本研究中，海滨公园、街心公园和综合性公园 作为城市公园的典型代表被抽取作为研究的主要对 ２０１２年２月 噪声与振动控制 第１期 象。研究分为两个步骤：首先通过问卷调查对城市 公园中最常出现的声音要素进行分析，并根据主观 喜好程度对这些声音要素进行归类；其次，在调查问 卷的基础上，通过声学心理实验对城市公园中最常 是被试对每个声音刺激的舒适度评价。同时通过语 义差异分析方法，可以查明被试对每种声音的基本 态度，探求被试对城市公园中各个声音要素的评价 特点。 １．３声音刺激 根据第一阶段问卷调查的结果，七种声音被人 们认为是在公园内常常能听到的声音。因此通过现 出现的声音进行量化研究，界定声音要素适宜听闻 的声压级范围（分为有背景声和无背景声两种情 况）。为了考察在有无背景声叠加的情况下，被试对 声音要素评价的特点，在研究的过程中也采用了语 义差异分析的方法来考察被试对不同声音的态度评 场录音和从网上声音库下载的方法获得了这七类声 音，并通过Ｃｏｏｌｅｄｉｔ软件处理制成应用于声学心理 价。 实验的声音刺激。 本研究的目的有两个：一个是查明城市公园中 １．４研究步骤 最经常为人们所感知的声音要素；二是尝试在有无 首先，通过现场面对面问卷调查的方式得到了 背景声叠加的情况下通过实验室研究对特定声音进 在城市公园中被人们认为最常出现的声音，同时让 行与主观评价相匹配的量化研究。在有背景声叠加 调查被试对这些声音进行主观喜好度和环境协调度 的情况下来探讨对特定声音主观评价的规律是本研 评价。 究着意之处，目的在于尝试探讨复合声源对人主观 其次，在前期问卷调查结果的基础上，兼顾海滨 反应影响时，采用实验室方法进行研究的可能性，进 公园、街心公园和综合性公园的特点，确定了七种声 而实现在声景观研究中实地调查和实验室研究相结 音作为声学心理实验的声音刺激，它们是：交通噪 合进行更准确、更基础的探讨。 声、流水声、喷泉声、鸟鸣声、风声、波浪声和海鸟 １ 研究方法 声。声学心理实验的目的是要查明在有无背景声的 情况下这些声音要素最佳的声压级范围。实验也分 １．１研究地点和被试 为两个步骤：一是在无背景声的情况下对每个声音 本研究选取天津市长虹公园和人民公园作为实 要素最适宜的范围进行定量研究；二是将交通噪声、 地问卷调查的场所。根据其规模和形式，这两个公 波浪声和流水声作为街心公园、海滨公园和综合性 园可以作为天津市城市公园的代表。通过问卷对这 公园的背景声，来考察在有背景声的情况下每个声 两个公园内的声音要素构成、调查对象对每种声音 音要素适宜的声压级范围。 的主观喜好以及声音与环境的协调度都进行了实地 ．最后，利用语义差异分析方法，在有无背景声的 调查。在每个公园内都回收了近３０份有效问卷。 情况下让被试对公园内各个声音要素进行总体态度 共有．１７位天津大学的研究生参与了声学实 评价，从而总结被试对城市公园声环境评价的特点。 验。被试的平均年龄为２４岁，男女比例为１：１．８３。 他们的任务是对每个声音刺激做出喜好度评价，同 ２研究结果 时对一类声音用语义差异量表进行总体的态度评 ２．１城市公园中的声音要素 价。 根据对两个公园的现场调查，可以将公园中出 １．２调查问卷 现的声音划分为三类：（１）自然声：如流水声和鸟鸣 在本研究中共采用两类问卷。一类问卷用于现 声；（２）人工声：如交通声和广播声；（３）生活声：如人 场的实地调查，目的在于查明城市公园中最常出现 走路声和说话声。图１显示的是认为某种声音会经 或者说最常为人们感受到的声音，以及人们对这些 常在公园中出现的调查对象占全体的比例，可以看 声音的喜好程度。问卷主要包括四个方面的问题： 出相比人工声，自然声和生活声更容易被人们所感 （１）在公园中常常为人们意识到的声音有哪些；（２） 知。当然，在人工声中，交通噪声也是经常会被人们 被调查者对每种声音的喜好程度以及对这些声音与 察觉的声音要素。 环境协调度的评价；（３）在公园中被调查还希望听到 图２表示的是调查对象对每个声音要素的喜好 哪些声音；（４）被调查者对公园内声环境的整体评 程度以及对声音与环境协调度的评价。５阶段言语 价。后继的声学实验设计都是在对这个问卷调查结 尺被采用为主观评价方法，从５到１的阶段分别代表 果统计分析的基础上进行的。 非常喜欢 Ｅ常和谐，喜欢／和谐，无所谓，不喜欢／不 在声学心理实验中还采用了另外一个问卷，其 和谐以及非常不喜欢／非常不和谐。结果显示除了 目的是获取被试对每个声音刺激的主观反应，特别 广播声和交通噪声，其余的声音要素在好感度和谐 城市公园声景观要素及其初步定量化分析 帅∞如∞ 加如加ｍ ０ ％％％％％％％％％％ ８３ 类声音要素都以５ ｄＢ的变化幅度从３０ ｄＢ到７Ｏ ｄＢ 进行变化从而构成了同类声音的９个实验刺激，每 个实验刺激呈现的时间为１０ Ｓ。在同类声音中，各 个声音刺激随机呈现，当同类声音的９个刺激完全 呈现后，被试要用语义差异分析量表对这类声音要 素进行主观态度评价。 图３表示的是被试在无背景音的情况下对每个 声音要素在不同声压级下舒适度的评价。从图中可 以看出被试对交通噪声和风声持普遍的否定态度即 使这两种声音在声压级很低的情况下依旧如此。与 图１认为某种声音会在城市公园中频繁出现的调查对象所 占的比例 此相反，鸟鸣声、流水声和波浪声获得了普遍的积极 评价即使它们处在比较高的声压级下，４５ ｄＢ被分别 认为是鸟鸣声和流水声最适合的声压级水平。至于 其他的声音要素，结果显示，随着声压级的增高主观 评价也随之变差，５５ ｄＢ、５５ ｄＢ、６０ ｄＢ、６５ ｄＢ和６５ ｄＢ分别是对喷泉声、海鸟声、波浪声、流水声和鸟鸣 莓『 拳饔州 Ｆｉｇ．１ Ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆｔｈｅ ｓｕｂｊｅｃｔｓ ｗｈｏ ｔｈｏｕｇｈｔ ｔｈｅ ｓｏｕｎｄ ａｐｐｅａｒ ｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ 声的主观评价由积极转向否定的转折点。通过统计 分析可知声音要素的类别和声压级对被试的主观评 价都有显著影响，但是声音类型和声压级无交叉影 响，即对所有的声音要素的主观评价都是随着声压 级的变化呈现单一变化的趋势。 ５ ４ ３ ２ １ 图２调查对象对各声音要素好感度和环境协调度评价 Ｆｉｇ．２ Ｔｈｅ ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｎ ｆａｖｏｒ ａｎｄ ｈａｒｍｏｎｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｕｎｄｓ 度上都获得了正向评价；在所有的声音要素中，鸟鸣 声被认为是城市公园中最令人喜爱和与环境最和谐 的声音；此外，调查对象对声音好感度的评价与对声 音和环境谐调度的评价呈现相同的变化趋势，也就 是说一个令人喜爱的声音一定是与环境相协调的， 反之亦然。 ’’碡 交通声 ０ ’风声 一４０ ５Ｏ ６Ｏ ７０ 声压级／ｄＢ ” ｏ”流水声 —ｏ～波浪声 一矗一喷采声一Ｏ一海鸟声 —山 妈Ｈ鸟芦 ２．２无背景音条件下对声音要素的量化研究 根据第一阶段问卷调查的结果，结合拟定研究 的三种公园（海滨公园、街心公园和综合性公园）的 图３被试对各种声音要素在不同声压级情况下的评价 Ｆｉｇ．３ Ｔｈｅ ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｅａｃｈ ｓｏｕｎｄ ｉｎ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｓｏｕｎｄ ｌｅｖｅｌ 特点，七种声音被确定为这一阶段声学心理实验中 的实验刺激，它们分别为交通噪声、流水声、鸟鸣声、 风声、波浪声和海鸟声。在所研究的声音要素中剔 出了所有的生活声和部分人工声，原因是这些声音 表１是对各个声音要素进行语义差异评价所得 结果的因子分析。在评价中，被试要利用１１对互为 相反的形容词对每个声音要素进行整体的态度评 有着很强的场景依赖性，会随着公园的不同表现出 不同的特点。 在实验中要求被试闭上眼睛听音，然后对所听 的声音给出舒适度评价。评价采用５阶段言语尺 度，从１到５的阶段分别代表非常舒适、舒适、无所谓 舒适或是烦恼、令人烦恼、非常令人烦恼。对于每一 价，通过因子分析可以抽取两个评价因子，即感情因 子和力量因子，这两个因子反映了被试在无背景音 的情况下对声音要素评价的特点和评价依据。 ２－３在有背景音条件下对声音要素的量化研究 在这部分研究中，三种类型的城市公园即：街心 公园、海滨公园和综合性公园被选定为研究的对象， ２０１２年２月 噪声与振动控制 第１期 表１对单一声音语义差异评价结果的因子分析 Ｔａｂ．１ Ｆａｃｔｏｒ ａｎｆｌｙｓｉｓ ｏｆ １ １ ａ￣ｅｃｔｉｖｅｓ ｆｏｒ ｓｉｎｇｌｅ ｓｏｕｎｄ 鸣声的评价要显著好于对风声的评价。在背景声即 流水声声压级相同的情况下，４０ ｄＢ和６０ ｄＢ分别是 风声和鸟鸣声评价的转折点。同时，背景声声压级 越高，对于附加声的主观评价越低。 表２显示的是在有背景声情况下对各个附加声 音进行语义差异分析的结果的因子分析。与无背景 声下对声音评价的结果相同，两个因子（感觉因子和 力量因子）被抽取出来。这说明无论有无背景声，被 试对声音要素（无背景声情况下）和附加声（有背景 声情况下）的态度评价有着相同的特点。 表２对复合声音语义差异评价结果的因子分析 与此同时交通噪声、波浪声和流水声也被认为是这 三种公园的背景声。在假定的街心公园的情景中， Ｔａｂ．２ Ｆａｃｔｏｒ ａｎａ￣ｓｉｓ ｏｆ １ １ ａ￣ｅｃｄｖｅｓ ｆ０ｒ ｍｕｌｔ￣ｌｅ ｓｏｕｎｄ 被试对以交通噪声为背景声的鸟鸣声、风声和喷泉 声进行舒适度评价，这些都是在街心公园中常出现 的声音要素。图４表明在以交通噪声为背景音的情 况下，被试对鸟鸣声的评价要好于对风声和喷泉声 的评价，统计学分析显示这种差异达到了显著水 平。当背景声即交通噪声达到５０ ｄＢ时，被试对鸟 鸣声的评价就开始由积极转为消极；而对于喷泉声 和风声而言，背景声即交通噪声达到４Ｏ ｄＢ时，对它 们的主观评价就开始由正向转为负向。总体而言， 被试对各个声音要素的评价随着背景声和附加声声 压级的增高而降低。 图５显示的是模拟的海滨公园的声音情况，在 以波浪声为背景下被试对风声和鸟鸣声进行了评 价。从图中可以看出，在以波浪声为背景的条件下， 被试对鸟鸣声的评价要好于风声，且差异显著。在 背景声声压级相同的情况下，对于风声而言主观评 价的转折点是４０ ｄＢ，而对于鸟鸣声而言转折点则是 在６０ｄＢ。 ３讨论与分析 根据现场问卷调查的结果显示，在城市公园中 与人工声相比较自然声更频繁地被人们所感知。也 就是说在城市公园的场景中，自然声比其他的声音 更吸引人的注意力，因此在城市公园声景观设计中， 如何利用自然声来转移人们对噪声的注意力应当是 值得考虑的方向。在对声音要素的主观评价中可以 看出，调查对象对某种声音的喜好度和他们对这种 声音与环境的协调度评价是一致的，即一种声音如 果被人们所喜欢，那么它应该是与环境和谐的。反 之也是如此。这个结果可以为城市公园声景观设计 提供一个思路。调查还发现广播声和人为的活动声 图６表示的是模拟综合性公园的声环境所得到 的结果，在这种情况下流水声被视为背景声，鸟鸣声 和风声被视为附加声。从图中可以看出，被试对鸟 “．ｏ…喷泉声．３ｏｄＢ Ｏ－喷泉声４０ｄＢ ．－－—・ —喷泉声．５ｏｄ盼 喷泉声 ｏｄＢ Ｏ一喷泉声－７Ｉ）ｄＢ 一一３Ｏ ４０ ５Ｏ ６（】 ７Ｏ 交通噪声黎黼水平／ｄＢ 图４在交通噪声为背景声下被试对喷泉声、鸟鸣声和风声舒适度评价 Ｆｉｇ．４ Ｔｈｅ ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅ ｅｖａ￣ｍｉｏｎ ｏｆ￣ｕｎｔａｉｎ ｓｏｕｎｄ．ｂｉｒｄｓｏｎｇ ａｎｄ ｗｉｎｄ ｓｏｕｎｄ ｕｎｄｅｒ ｔｌｌｅ ｂａｃｋ￣ｏｕｎｄ ｏｆ ｔｒａｆｉｃｆ ｓｏｕｎｄ 城市公园声景观要素及其初步定量化分析 ８５ ５ ４ 萎ｓ 餐 ２ ｌ ３０ ４０ ５０ ６０ ７０ 波浪声暴鼯水平／ｄＢ 波浪声暴露水平／ｄＢ …ｏ…风声．３０ｄＢ—ｏ 风声 ４０ｄＢ—盎一风声 ５０ｄＢ …。‘＾～风声，６０ｄＢ—９一风声．７０ｄＢ ０…鸟呜声．３０ｄＢ—ｏ 鸟鸣声 ４０ｄＢ—Ａ一鸟鸣声．５０ｄＢ ・・鸟呜声 ６０ｄＢ—ｅ一屿Ｈ岛声 ７０ｄＢ 图５在波浪声为背景声下被试对风声和鸟鸣声舒适度评价 Ｆｉｇ．５ Ｔｈｅ ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆｗｉｎｄ ｓｏｕｎｄ ａｎｄ ｂｉｒｄｓｏｎｇ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｏｆｗａｖｅ ｓｏｕｎｄ 鼷 十Ｈ 流水声暴露水￣Ｚ／ｄＢ 流水声暴露水平／ｄＢ …Ｏ－”风声 ３０ｄＢ—ｏ 风声 ４０ｄＢ ＋风声．５０ｄＢ …ｏ…岛鹇声．３０ｄＢ—ｏ 岛鸣声 ４０ｄＢ— 一岛鸣声．５０ｄＢ 一咕一风声．６０ｄＢ—ｅ一风声 ７０ｄＢ ．＿ ～晦ｕ岛声一６０ｄＢ—ｅ一岛鸭声．７０ｄＢ 图６在流水声为背景声下被试对风声和鸟鸣声舒适度评价 Ｆｉｇ．６ Ｔｈｅ ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆｗｉｎｄ ｓｏｕｎｄ ａｎｄ ｂｉｒｄｓｏｎｇ ｎｕｄｅｒ ｔｈｅ ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｏｆｗａｔｅｒ ｓｏｕｎｄ （如人的说话声、走路声等等）都给调查对象留下了 的暴露水平应当在３０￣５０ｄＢ之间，风声的暴露量应 不好的印象，因此在城市公园中如何运用广播既实 当在３０￣４０ ｄＢ之间。在海滨公园的情境下，作为 现信息传达又不烦扰游客，以及如何减少人为噪声 背景声的波浪声应该在６０ ｄＢ以下，才能保证最后 是声景观设计应当仔细考虑的问题。 复合的声音不引起人们的烦恼感。在这个前提下， 在无背景声的情况下被试对不同的声音刺激表 对叠加的鸟鸣声和风声的暴露水平的临界值分别是 现出不同的主观反映。其中对鸟鸣声和流水声的舒 ６０ ｄＢ和４０ ｄＢ，超过这个水平，最后的复合声音就会 适度评价最高，对风声和交通噪声的舒适度评价最 引起人们的烦恼感。在综合性公园的场景下，流水 低。因此城市公园声景观设计中应当考虑如何避免 声作为背景声其暴露量不应该超过６０ ｄＢ，其叠加的 风声的影响，并在声环境中加入鸟鸣、流水等声音要 鸟鸣声和风声不应该超过６０ ｄＢ和４０ ｄＢ。总之，被 素。此外，被试对海鸟声和喷泉声的评价并非如预 试的主观评价随着背景声和附加声声压级的增高而 期的高，而在城市公园中喷泉是最常见的景观要 降低，同样都是自然声，鸟鸣声应当在公园声景观设 素。如何控制喷泉产生的声音从而保持视觉和听觉 计中大力提倡，而风声却应加以控制。 的平衡应当在景观设计中加以考虑。 通过语义差异分析的方法获得了被试对声音要 在有背景声的情况下，在街心公园、海滨公园和 素的整体态度。无论是对单一声音的评价还是对复 综合性公园三种场景中，鸟呜声得到的舒适度评价 合声音的评价，被试都是通过感情因子和力量因子 都高于喷泉声和风声。在街心公园中，如果被试想 这两个方面对声音进行分类和评价的。因此在城市 获得舒适的声环境，无论附加声是什么其背景声即 公园声景观设计中，可以从这两个方面来设计声音 交通噪声的暴露量都不应超过４０ ｄＢ。在这个前提 要素的基本品质。 条件下，如果最后的附加声不使人感到烦恼，附加的 鸟鸣声的暴露水平应当在３０￣６０ ｄＢ之间，喷泉声 （下转第１１８页） ２０１２年２月 噪声与振动控制 第１期 ５ 结语 ［５］张宝诚．航空发动机试验和测试技术［Ｍ］．北京：北京航 空航天大学出版社，２００５； ［６］高斌．基于希尔伯特一黄变换的航空发动机整机振动 本文利用ＥＭＤ对信号自适应分解的特性研究 了航空发动机振动信号对应的能量加权广义粗糙度 特征提取方法，并进一步采用ＳＶＭ分类器对发动机 实际试车下采集的振动信号进行了故障分类研究。 实验发现，不论发动机在何种工况下，利用ＥＭＤ分 解都可以自适应地将信号分解为对应发动机高低压 转子基频的振动分量和相关的频率调制成份，使得 分解的分量信号具有明确的物理意义；通过对各 故障诊断．硕士学位论文［Ｄ］．南京：南京航空航天大学， ２００９． 【７］Ｄａｕｂｅｃｈｉｅｓ．Ｉ．Ｔｈｅ ｗａｖｅｌｅｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ，ｔｉｍｅ—ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｉｇｎａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｈｅｏｒｙ，１９９０，３６（５）：９６１—１００６． ［８］Ｈｕａｎｇ Ｎ Ｅ，Ｓｈｅｎ Ｚ，Ｌｏｎｇ Ｓ Ｒ．Ｔｈｅ ｅｍｐｉｒｉｃａｌ ｍｏｄｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｉｔｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ Ｈｉ￣ｅａ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｆｏｒ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ａｎｄ ＩＭＦ分量提取信号对应的能量加权广义粗糙度特征 可以描述信号在不同振动模态下的特性；该特征在 ＳＶＭ分类器下的分析结果表明了其应用于故障分 析的有效性。该方法的提出为航空发动机整机振动 ｎｏｎ－ｓｔ￣ｉｏｎａｒｙ ｔｉｍｅ ｓｅｒｉｅｓ ａｎａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．Ｐｒｏｃ．Ｒ．Ｓｏｃ．Ｌｏｎｄ Ａ，１９９８，４５４：９０３－９９５． ‘［９】Ｈｕａｎｇ Ｎ Ｅ，Ｓｈｅｎ Ｚ，Ｌｏｎｇ Ｓ Ｒ．Ａ ｎｅｗ ｖｉｅｗ ｏｆ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｗａｔｅｒ ｗａｖｅｓ：ｔｈｅ ｈｉｌｂｅｒｔ ｓｐｅｃｔｒｕｍ［Ｊ］．Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．ＦＩｕｉｄ Ｍｅｃｈ．，１９９９，３ １：４１７—４５７． 信号的分析方法提供了一种新的、有效的分析途径。 参考文献： ［１】陈 光．航空发动机故障分析［Ｍ］．北京：北京航空航天 大学出版杜，２００１． ［１０】于德介，程军圣，杨 宇．机械故障诊断的 Ｈｉｌｂｅ￣－Ｈｕａｎｇ变换方法［Ｍ］．北京：科学出版社，２００６． ［１１］程军圣于德介，杨宇．基于内禀模态奇异值分解和 ，支持向量机的故障诊断方法［Ｊ］．自动化学报，２００６，３２ （３）：４７６－４８０． ［２ 范作民，孙春林，白 洁．航空发动机故障诊断导论 ２］［Ｍ】．北京：科学出版社，２００４． ［３］徐启华，师军．应用ＳＶＭ的发动机故障诊断若干问题 的研究ｆＪ］．航空学报，２００５，２６（６）：６８６．６９０． ［４］Ｄｉｎｇ Ｗ Ｄ，Ｙｕａｎ Ｊ Ｑ．Ｓｐｉｋｅ ｓｏｒｔｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍｕｌｔｉｃｌａｓｓ ｓｕｐｐｏ￣ｖｅｃｔｏｒ ｍａｃｈｉｎｅ ｗｉｈ ｓｔｕｐｅｒ ｐｏｓｉｉｔｏｎ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ［Ｊ］． Ｍｅｄｉｃａｌ＆Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，２００８，４６ ［１２】于德介，陈淼峰，程军圣，等．基于ＥＭＤ的奇异值熵 在转子系统故障诊断中的应用［Ｊ］．振动与冲击，２００６， ２５（２）：２４－２６． ［１３］Ｖａｐｎｉｋ Ｖ Ｎ．Ｔｈｅ ｎａｔｕｒｅ ｏｆ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ｌｅａｒｎｉｎｇ ｔｈｅｏｒｙ［Ｍ］． Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：ＳｐｒｉｎｇｅｒＶｅｒｌａｇ，１９９９． ［１４】Ｃｈａｒａｌａｍｐｉｄｉｓ Ｄ，Ｋａｓｐａｒｉｓ Ｗａｖｅｌｅｔ－ｂａｓｅｄ ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ ｉｎｖａｒｉａｎｔ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｆｏｒ ｔｅｘｔｕｒｅ ｃｌａｓｓｉｉｃａｔｆｉｏｎ ａｎｄ （５１：１３９－１４５． ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ． ２００２，１１（８）：８２５—８３７． （上接第８５页） ４结语 在城市公园中相比人为活动声和人工声，自然 声更容易得到人们的关注和喜爱。在自然声中，鸟 鸣声是一个非常积极的声音要素，可以在今后的声 致谢： 本项目获得了国家自然科学基金资助（资助编号： ５０７７８１２０），在此对国家自然科学基金委的资助及参与本研 究人员的辛勤劳动表示衷心的感谢。 参考文献： ［１］Ｊ．Ｌ．Ｃａｒｌｅｓ，Ｉ．Ｌ．Ｂａｒｒｉｏ ａｎｄ Ｊ．Ｖ Ｌｕｃｉｏ．Ｓｏｕｎｄｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｖａｌｕｅｓ［Ｊ］．Ｌａｎｄｓｃａｐｅ ａｎｄ Ｕｒｂａｎ Ｐｌａｎｎｉｎｇ， １９９９，４３：１９１—２００． 景观设计中加以利用；而风声却得到消极评价，应当 在今后的设计中加以控制。在无背景声的情况下， 鸟鸣声的最佳暴露量是４５ ｄＢ；在有背景声的情况 下，无论背景声的种类（交通噪声、波浪声和流水 ［２］Ｗ Ｙａｎｇ ａｎｄ Ｊ．Ｋａｎｇ．Ａｃｏｕｓｔｉｃ ｃｏｍｆｏｒｔ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎ 声），６０ ｄＢ都是鸟鸣声的评价由舒适向烦恼转折的 临界值。在复合声的情境下，被试对声音环境的评 价随着背景声和附加声声压级的增高而降低。同时 被试对单一声和复合声表现出相同的态度评价特点。 ｕｒｂａｎ ｏｐｅｎ ｐｕｂｌｉｃ ｓｐａｃｅｓ［Ｊ］．Ａｐｐｌｉｅｄ Ａｃｏｕｓｔｉｃｓ，２００５，６６： ２１ １－２２９． ［３］Ｊ．Ｇｅ ｅｔ ａ１．Ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｐａｒｋ ａｎｄ ｉｔｓ ｄｅｓｉｎ［ｇＪ］．Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ，２００３， ９：５８ ６０．