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声景描述符和开发预测声景模型的概念框架

Francesco Aletta, Jian Kang, Osten Axelsson

亮点

bull;回顾文献中提供的主要声景描述符。

bull;区分了“声景描述符”和“声景指示器”。

bull;建立了新声景描述符和指标开发的概念框架。

摘要

声景通过人类对声环境的感知而存在。本文研究了当前如何评价和测量声景。它回顾和分析了声景文献中的主要声景描述者，并为声景研究中的预测模型的开发提供了一个概念框架。预测声景模型提供了一种预测声景描述符价值的方法，以及如何设计声景的蓝图。在城市规划设计中实施声景方法是关键。挑战在于选择合适的声音场景描述符并确定其预测因子。大多数可用的声景描述工具都集中在感知情感质量的二维声景模型上（例如，愉悦-丰富，或平静-活跃）。第三个可能的维度是一个地方的声音景观的适宜性。这个维度提供了超越感知情感质量的补充信息。然而，它在很大程度上取决于上下文，并且由于一个声音场景可能适合一个地方，尽管它很差，这个描述符可能不能单独使用。关于预测指标或声景指标，声学环境的感知特性（如感知声源）正在超越既定的声学和心理声学指标。为了将这一地区推向目的地，国际声景界必须聚集起来，并就相关的声景描述符达成一致意见。这包括在数字尺度和评估程序上达成一致，并将其标准化。

目录

1·引言hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;................hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;66

2.声景描述符hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;66

2.1.噪声干扰hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;.....hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;66

2.2.愉快hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;.............hellip;hellip;hellip;hellip;67

2.3.安静或平衡hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;.....hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;67

2.4.音乐相似性hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;.................hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;67

2.5.感知情感品质hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;.............hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;67

2.6.恢复性hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;.........hellip;............................hellip;hellip;hellip;hellip;68

2.7.音质hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;........hellip;.............................hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;68

2.8.适当性hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;...hellip;..........................hellip;hellip;hellip;hellip;....hellip;68

3.声景研究中预测模型开发的概念框架hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;...hellip;..........................hellip;hellip;hellip;.......hellip;68

3.1.收集基础资料hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;...hellip;..........................hellip;hellip;........hellip;hellip;....68

3.1.1响声漫步hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;...hellip;..........................hellip;hellip;hellip;..hellip;hellip;hellip;hellip;....69

3.1.2实验室实验hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;...hellip;..........................hellip;hellip;hellip;..hellip;hellip;hellip;....hellip;...69

3.1.3.叙述性访谈hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;...hellip;..........................hellip;hellip;hellip;..hellip;hellip;hellip;....hellip;..71

3.1.4.行为观察hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;...hellip;..........................hellip;hellip;hellip;..hellip;hellip;hellip;....hellip;......71

3.2.声环境特征.hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;...hellip;hellip;72

3.3.建模hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;...hellip;..........................hellip;hellip;hellip;..hellip;hellip;hellip;...................hellip;..72

4.声景描述符的选择原则hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;...hellip;..........................hellip;hellip;hellip;....hellip;..72

5.结束语hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;.......hellip;hellip;hellip;73

致谢hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;73

参考文献hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;？？

1.介绍

目前，在声环境方面，社会主要关注“噪声”的流行病学方面。这反映在试图将运输和工业的高音级降低到规定的指导值以下（世界卫生组织，1999年；欧洲议会和理事会，2002年；世界卫生组织，2011年）。对环境噪声及其缓解的日益关注主要是城市化的结果（世界卫生组织，2011年）。早期的噪音管制尝试可以在罗马的法律中得到遵守，比如公元前45年的《尤利亚市政法》，它阻止牛车在白天在罗马的街道上行驶，以避免过度的噪音（Hardy，2012年）。这个例子说明，噪音和噪音的减少主要是城市现象，城市化是一个驱动力。但是，降低某些声源的声级未必会产生高质量的声学环境，因为声音的特性同样重要（例如，Ra Dsten Ekman、Axelson和Nilsson，2013；Axelson、Nilsson、Hellstro M和Lunde N，2014；Yang和Kang，2005）。环境声音，如道路交通、自然或人的声音，是有意义的，可以提供信息。有些声音有积极的影响，而另一些则有消极的意义或性格，无论他们的声音水平。为了确定哪些声学环境是好的，我们必须考虑它们可能实现的活动（例如，Brown和Muhar，2004年）。这些概念是声景方法理论基础的核心。

“音景”一词在20世纪70年代通过加拿大作曲家R.M.Schafer在温哥华西蒙弗雷泽大学（Simon Fraser University）的作品（如Schafer，1977年）在当代音乐研究中获得了突出的地位。Schafer和他的同事将“声音-景观”定义为“声音环境（或声音环境），强调个体或社会对其感知和理解的方式”（Truax，1978）。自从这个概念出现以来，研究人员一直在想，声学环境如何影响城市的感知质量，以及声音如何在城市规划和设计中使用。Southworth（1969）提出了城市的“声音身份”问题，在他看来，城市应该与“可见的”城市相关联，并进行设计。

最近，国际标准化组织（ISO）在Soundscape上发布了新的国际标准ISO 12913的第1部分，该标准将术语定义为“一个人或多个人在环境中感知或体验和/或理解的[声环境]”（国际标准化组织，2014年）。因此，“声景”不同于“声环境”，前者指的是一种感性的建构，后者指的是一种物理现象。最重要的是，声景是通过人类对声环境的感知而存在的（例如，Brown、Kang和Gjestland，2011年；Brown，2012年；国际标准化组织，2014年）。

本文讨论了“声景描述符”和“声景指标”的主题及其相互关系。声景描述符是人们如何感知声环境的度量。声景指标是用来预测声景描述符值的度量。由于迫切需要操作工具，如预测模型，以在城市规划和设计中实施声景方法，因此越来越多地研究这一主题（Kang，2007；Payne，Davies，amp;amp;Adams，2009；Andringa等人，2013；欧洲环境署，2014；van Kempen，Devilee，Swart，amp;amp;van Kamp，2014）。本文收集并分析了文献中检索到的主要描述词。此外，在回顾声景文献的基础上，为声景研究中预测模型的发展提供了一个概念框架。

2.声音描述器

本次对现有声景描述符的回顾基于这样一种观点：描述符的开发必须先于指标的开发。psy-choacoustics文献中的一个例子是通过mag-nitude估计得到的以分贝为单位的声级（L）与纯音的感知响度（psi;）之间的关系。这一关系由以下方程式粗略描述：

（1）

式（1）说明了每增加10分贝纯音音箱的感知响度（Fastl和Zwicker，1990）。因此，声级是感知响度的一个指标，借助于公式（1），声级可以用来预测其强度。大体上，心理声学依赖于这种刺激-反应关系（Rasch和Plomp，1999年）。当然，从等式（1）的例子可以清楚地看出，在考虑任何指标之前，有必要开发描述符。然而，虽然这种方法在研究相对简单的声音信号方面已经相当成功，但由于声景与之相关的信息内容，为声景建立类似的关系需要更大的努力。

本节回顾了已提出的环境声音的主要描述符。其中一些最初是为环境噪声开发的。在Soundscape方法中实现这些描述符并不一定是直接的。另一方面，这些描述符与声学特征的感知有关，因此它们在一定程度上可能与声景评估有关。

2.1噪声干扰

噪声干扰是声音对环境影响的一个重要概念。噪音干扰被认为是一个多方面的概念，主要包括与“噪音”相关的即时行为效应和评估方面（Guski、Felscher Suhr和Schuemer，1999）。如何评估噪音干扰已被彻底调查（例如，Schultz，1978；Levine，1981；Fields等人，1997；Guski等人，1999；国际标准化组织，2003）。考虑到噪声干扰是一个描述者，研究人员已经尝试识别其物理相关性（即指标）。Zwicker（1991）根据响度、锐度和波动强度计算了“无偏烦恼”。Preis（1997）研究了“响度干扰”（即“噪音”响度与背景声音之间差异的时间平均值），包括信息内容的清晰度和失真，以确定噪音干扰。总的来说，这些研究表明，高干扰百分之%的群体结果可以与噪声指标相关，而个体对噪声烦扰的评估没有如此明确的关系（Schultz，1978）。

Fiebig、Guidati和Goehrke（2009）提出了一个“评价指数”，将响度、锐度、粗糙度、冲动性和相对方法结合起来，作为噪音烦扰的指标，以预测一组个体的行为。实验室实验包括不同的模拟声学场景（开放的公交车站和经过的车辆），参与者需要从1（“不烦人”）到9（“非常烦人”）的数值尺度来评估噪音烦扰。通过多元线性回归分析确定了评价指标。由此得到的回归模型在地图应用中具有很好的应用前景。然而，目前，它只在实验室条件下进行了测试，只测试了交通噪声。

作为一个描述词，噪音干扰的一个限制是，它意味着暴露在不需要的声音中，并且人类对声音的反应原则上应该是不利的。这就强调了当前噪音政策中的基本概念，即声音是社会的废物。

2.2.愉快

许多研究人员将注意力集中在与声音的享乐价值相关的描述符上，也就是说，它们被认为是愉快的还是不愉快的。这种方法与噪音烦扰有着本质上的不同，因为它将范围扩展到了不需要的声源之外。Terhardt和Stoll（1981）为确定“噪音的愉悦性”开发了一个描述词。他们根据成对的声音比较（例如吸尘器、圆锯、男人的声音、一段音乐、一种纯音）进行了一项听力实验。音乐被认为是最悦耳的声音，而圆形的声音则被认为是最不悦耳的声音。为了确定这种描述的指标，作者考虑了响度、锐度、粗糙度和音调。在愉悦和粗糙、尖锐和音调的结合之间发现了良好的对应关系。然而，没有建立预测模型，研究仅限于单一环境声音的背景，而声景研究集中在声学环境的整体。

Lavandier and Defre Ville（2006）定义了一个描述符，即“声音的不愉快”，使用声级和声源类别（如汽车、轻便摩托车、公共汽车、摩托车、声音和鸟）的相对持续时间作为指标。他们通过听力实验收集了描述符上的个体反应。通过对声源的自动识别和声事件的统计数据，采用多元线性回归方法对描述词进行了分析定义。

2.3安静或平衡

《欧洲环境噪声指令》（END）（欧洲议会和理事会，2002年）规定，欧盟成员国的统计数据必须保护所谓的“安静地区”。这篇介绍对声环境管理提出了一个重要的定性观点（Vogiatzis和Remy，2013年）。遗憾的是，该协议并未对“安静区”作出定义，因此需要最近的良好实践指南（欧洲环境署，2014年）。它还引起了对如何理解和定义概念的研究，包括相关描述符（例如，Delaiter、Lavandier、Cance和Pruvost，2012年；Payne，2013年）。

Memoli及其同事（Licitra、Memoli、Bottelkooren和De Coensel，2005年；Memoli、Bloomfield和Dixon，2008年）提出了一种与声级时间历史相关的声学测量方法，考虑到事件出现的频率以及它们如何从背景中出现。使用通过问卷收集的个人数据，他们在剂量-反应曲线fash-ion中将“感知的安静”与斜率度量的数值联系起来。因此，坡度度量可以被视为“感知安静”描述符的指标。

【？】雉鸡和同事（例如，雉鸡、Horoshenkov、Watts和Barret，2008年；雉鸡、Horoshenkov和Watts，2009年；雉鸡、Watts和Horoshenkov，2009年）研究了如何测量“宁静空间”，定义为“能够促进宁静状态的空间”（Pheasant等人，2008年）。通过一系列的视听实验，收集个体对感知到的宁静的反应，他们开发了一种基于多元线性回归模型的描述词“宁静鼠”（Tr），主要使用声级和场景中自然特征的百分比作为指标。TR是目前在国家（英国）政策层面实施的唯一声景描述符（欧洲环境署，2014年）。

2.4.音乐的相似性

根据原声景研究的哲学（Scha

资料编号：[5738]