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城市公共开放空间（Urban Public Open Spaces）是指在城市或城市群中，存在于建筑实体之间的公共开放的空间体。城市公共开放空间是市民进行休闲娱乐等交流活动的开放性场所。该空间既包括城市公园、广场等公共休闲空间，也包括交通路口、步行街等公共交通区域。在城市公共开放空间的定义中，城市与乡村以及旷野对立；公共空间与产业空间以及居住空间对立；开放空间与封闭空间和室内空间对立。城市公共开放空间与城市居民的生产生活密切相关，其整体环境质量代表了城市整体的健康舒适程度，是城市规划和建筑空间设计的重点研究对象。因此，本书将城市公共开放空间作为研究的空间界定，基于城市居民的可及性考虑，为了使研究更具有实际意义，将研究的空间范围集中在城市的公园、广场、步行街以及临街公路等城市居民休闲、放松的典型空间中。有关城市公共开放空间中具体场景的选择在本书 2.1.2 节中讨论。
国际标准化组织将声景定义为个体、群体或社区所感知的、在给定场景下的声环境。区别于声环境的概念，声景更关注人在声音环境中的感受，因为声景是依靠人对所处声音环境的感知而存在的。声景与声环境的区别在于，声景将人的感受作为研究的重点，而声环境只是对环境中声音的客观描述。在同样的声环境中，不同的人会根据自身的经验和知识对声音产生不同的感受，因此声景是因人而异的。本书中所研究的声景范围被界定在城市公共开放空间。本书中涉及的声景分类方法和选择过程在 2.1.2 节中讨论。
人体生理指标是指人类在稳态条件或刺激条件下，大脑或其他器官对身体进行控制所发出的信号。生理指标是医学和心理学中常用的人体状态的观测指标，采用生理指标来观测人体的生理状态要比目测或被试自述等其他方式更加准确，同时也更加灵敏。人的身体主要通过神经和体液调节，本书中涉及的生理指标主要是通过无创伤的手段获取的生物电信号（或以其他能量方式转换成的电信号，比如体表温度），并对这些调节信息进行记录。主要的生理指标包括脑电、心电、皮肤电阻、呼吸波和体表温度。各项生理指标的采集和计算方法在 2.3.2 节中详细讨论。
本书中提到的生理效应是指声环境对人的生理状态的影响，主要是通过电信号的方式对生理指标进行观测。生理效应与生理指标不同，后者只是对人体生理测量之后的客观数值，而前者是通过对生理指标的计算分析得出，可以用来评估人体的具体状态，并且前者更注重的是生理状态的变化过程而非结果。同时，生理效应与心理效应不同，声景的心理效应研究的是人对建筑环境等刺激的心理反应，通常带有强烈的主观性，而生理效应更加客观并且无意识。因此，本书研究声景的生理效应时可以从客观的角度观测人对声环境的感知，与主观心理效应相互补充。
根据定义，恢复性环境是指能够更好地使人从心理疲劳和与压力相关的负面情绪中恢复的环境。因此，声景的恢复效应是指声景中的积极因素对环境中的个体产生的促进其生理及心理恢复的作用。恢复效应与生理效应的区别在于恢复效应更关注环境中积极的、健康的作用，它既包括生理上的恢复，也包括心理上的恢复。因此，本书希望通过对声景的生理效应研究，探求如何在城市公共开放空间中营造具有良好的生理恢复效应的声景观。
本书的研究是从生理角度出发，分析人对城市公共开放空间中典型声景的感知。该研究通过对城市开放空间中典型声景片段的生理信号进行测量，进而分析生理信号对不同声景的敏感程度，并探究声景对生理效应的具体影响趋势。本书的主要研究内容包括以下 5 个方面。
①声景中时间因素对生理指标的影响。主要通过实验室中的视听还原，结合主观的声景恢复性问卷，采集并分析被试的生理指标。通过重复测量方差分析，研究声景类型和时间对不同生理指标的影响，用于确定生理指标在声景中的变化趋势，确定合适的声景暴露时间。
②声景中视觉和听觉因素对生理指标的影响。主要研究不同声景的视听呈现方式对生理指标的影响。通过比较在声景呈现过程中动态视频和静态图片的生理反应差异，确定声景研究应当如何设定刺激呈现方式。通过比较纯声音和纯视频呈现方式对生理指标的影响，分析视觉因素和听觉因素对声景的生理效应的影响。
③声景中声源距离和衰减方式对生理指标的影响。主要研究生理指标对声压级和频谱的敏感程度。通过比较不同的声源距离和衰减方式下生理指标的差异，分析声压级和频谱的变化对生理指标的影响，用于确定声景录制的方式，并为今后实际声景设计中声音的处理和回放提供生理学层面的建议。
④声景类型及声学参数对生理指标的影响。对更广泛的声景类型进行生理反应的测量，分析声景对生理信号的具体影响，了解不同类型的声景与生理效应之间的关系。通过对不同声音的声学参数与生理指标的回归分析，研究客观的声学参数与生理指标之间的关系，进而总结人在声景中的生理变化趋势。
⑤生理指标的变化与主观评价间的关系。通过问卷调查得出人对声景的主观评价，分析量表的主观变量和客观生理参数之间的关系，探求生理指标与心理指标之间的相关性。通过每个实验中主观评价和生理信号之间的关系，总结出人在声景中的生理和心理变化规律；根据生理和心理之间的共同点和差异性，为声景研究中的实验方法和实际设计提供参照。
①文献资料调研。运用建筑学、心理学和生理学等的各种理论，调查国内外相关研究，主要包括声景的评价方法、生理效应的检测方法、环境恢复理论等研究的现状和成果，根据前人的研究经验，寻找课题研究的切入点，以解决目前声景研究中有待解决的问题，并参照前人的问卷设计和实验室研究方法，进行实验设计和问卷调查。
②实验室研究。根据本书的研究内容，分别进行了 4 部分室内实验研究，包括声景中时间因素对生理指标影响的实验，声景中视听交互对生理指标影响的实验，声源距离和声音衰减对生理指标影响的实验以及城市公共开放空间典型声景对生理指标影响的实验。实验室研究中的实验设计主要包括以下 3 个方面：实验刺激的录制和处理；实验场地、仪器、流程的设计；实验数据的收集和处理方法的设计。
③问卷与访谈。在进行实验室研究的同时，进行了问卷调查和访谈，主要目的是将生理实验与主观调查的方法结合。进行这方面的研究时，可以在实验前了解个体的基本特征和身心状态，结合生理反应实验，了解人对实验中声景片段的主观评价。主要研究内容包括实验问卷的设计、修正，实验室研究中前期访谈和后期讨论，以及主观恢复性问卷的数据处理。
④数据收集和数理统计。数据处理是将研究过程转化为研究成果的基础。本研究通过生理信号处理软件将人体生理电信号处理为定量的数字指标，并结合主观评价的结果，通过SPSS 25.0 软件对生理参数和主观评价参数进行统计和量化，通过差异性分析和相关性分析研究各参数间的关系。主要内容包括数据的收集、数据的量化和筛选、数理统计模型的选择、模型的验证以及统计结果的分析。
本研究框架如图 1.3 所示。在研究框架中，第 2 章为理论分析部分，对声景的生理效应进行了讨论，确定了在实验室中进行声景生理效应研究的方法。第 3—5 章讨论声景中各种环境因素对生理效应的影响，分别研究了时间因素、视听交互和声音频谱对生理效应的影响，同时分别论述了不同的刺激呈现方式和声景类型对生理指标的影响。第 6 章详细讨论了城市公共开放空间中典型声景的生理效应趋势，并论述了声景的生理指标与主观评价和声学参数之间的关系。
图 1.3 研究框架