Новости

Jun 09, 2023

Исследование ключевых акустических характеристик звуковых ландшафтов классических китайских садов

Scientific Reports, том 13, номер статьи: 12642 (2023) Цитировать эту статью Подробности о метриках Звуковые ландшафты сыграли важную роль в проектировании и строительстве классических китайских садов. В

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 12642 (2023) Цитировать эту статью

Подробности о метриках

Звуковые ландшафты сыграли важную роль в проектировании и строительстве классических китайских садов. В китайской классической поэзии предпочтительными источниками звука являются биофонии, такие как крики птиц, и геофонии, такие как ветер. Хотя эти основные источники звука были тщательно классифицированы и обобщены учеными, мало исследований было проведено для анализа физических характеристик и матрицы предпочтений этих предпочтительных источников звука. Более того, воспринимаемая громкость звука в классических китайских садах привлекла больше внимания ученых, чем акустическая частота. В этом исследовании мы выбрали 12 источников звука, которые чаще всего присутствуют в классических китайских садах, на основе обширного исследования литературы по китайской классической поэзии, и получили соответствующие аудиообразцы из библиотеки звуковых эффектов BBC. С помощью анализа спектрограмм, алгоритма обнаружения высоты тона и методов классификации звука LSTM источники звука были классифицированы на дискретные источники звука с изменением высоты тона и непрерывные источники звука со спектральными характеристиками белого шума или розового шума. Затем были обсуждены причины предпочтения этих двух типов источников звука с точки зрения физического и психического исцеления, что призвано помочь представить взгляды на соответствующие последствия при планировании городских зеленых насаждений.

Термин «звуковой ландшафт» был впервые введен Мюрреем Шафером в его книге «Настройка мира», опубликованной в 19971,2. В 2014 году Международная организация по стандартизации систематически разработала определение звукового ландшафта: «акустическая среда, воспринимаемая или переживаемая и/или понимаемая человеком или людьми в контексте»3. Он также определил составные элементы звукового ландшафта как звуковые элементы, элементы окружающей среды и аудиоприемники. К физическим характеристикам звука относятся громкость, высота и тембр. В дисциплине экологии звукового ландшафта звук подразделяется на три различных типа: биофония, геофония и антропония4,5.

Классические китайские сады отражают глубокую метафизическую красоту китайской культуры в тщательно продуманном садовом дизайне и являются важным компонентом мирового культурного наследия. При создании классических китайских садов особое внимание уделяется созданию мультисенсорного опыта через чувственный ландшафт, в котором звуковой ландшафт играет решающую роль6. Ранние исследования выявили поразительную последовательность в использовании схожих звуковых ландшафтов и источников звука в классических китайских садах7. Однако в большинстве этих исследований были представлены только резюме и категоризация без дальнейшего анализа физических характеристик этих источников звука и обоснования матрицы предпочтений.

Большая часть исследований звукового ландшафта сосредоточена на громкости, несмотря на то, что физические характеристики звука также включают частоту, тембр и продолжительность. Ученые отмечают, что, как только громкость звука остается в зоне комфорта человека, оценка звукового ландшафта будет в основном зависеть от типа источника звука и личных субъективных предпочтений, игнорируя при этом влияние частоты звука, тембра и других физических свойств на предпочтения8,9 . Несмотря на глубокое влияние частотных характеристик на восприятие звука человеком и растущее признание их терапевтического воздействия на физическое и психическое благополучие10, соответствующие исследования в этой области остаются относительно редкими. Многие ученые используют данные звукового ландшафта в сочетании с теориями и методами социологии, психологии или физиологии для оценки звукового ландшафта. С одной стороны, такие как Хант, Джо и др. пришли к выводу, что звуки воды, ветра, птиц и другие звуки природы оказывают целебное воздействие на людей, но не исследовали механизм исцеления этих звуковых ландшафтов глубоко; с другой стороны,11,12 Каск подробно стандартизирует стандарт использования частотных характеристик звука для измерения видового разнообразия и обсуждает роль частоты звука в изучении видового разнообразия13. В этом исследовании в качестве объекта исследования взяты 12 наиболее записываемых звуковых ландшафтов в классических китайских садах, анализируются их частотные характеристики, обсуждается механизм их исцеления и предлагается частотная перспектива для изучения механизма исцеления звукового ландшафта. Аудиоданные для этих идентифицированных звуковых ландшафтов получены с веб-сайта BBC Sound Effects, что позволяет провести акустический анализ, который фокусируется исключительно на частотном измерении, одновременно смягчая влияние физической переменной громкости. Анализируя звуковые спектрограммы, Бай и др.14 разделили звук на два типа в зависимости от продолжительности звука: дискретный и непрерывный. Дискретные звуки обычно ассоциируются с музыкальными мелодиями; Мелодия состоит из двух или более тонов, которые представляют собой дискретные голосовые события с высотой тона 15. С другой стороны, непрерывный звук формирует спектрограмму с помощью таких методов, как преобразование Фурье16. Спектрограмма является основой для различения цветного шума и белого шума17. Не все шумы вредны для здоровья человека. Розовый и белый шум могут оказывать успокаивающее действие, маскируя тревожные звуки внешней среды и подавляя активацию мозговой активности, о чем свидетельствует снижение сложности записи электроэнцефалограммы (ЭЭГ)18.