城市公共空间中听觉-嗅觉环境对视障者与视力正常者恢复效果的比较研究

《Building and Environment》：Comparative Effects of Auditory-Olfactory Environments on Restoration in Visually Impaired and Sighted Individuals in Urban Public Spaces

　　

本研究比较了视障者与视力正常者在听觉-嗅觉恢复效果上的差异。视觉障碍塑造了恢复水平和生理反应模式。水声、鸟鸣和音乐持续增强心理恢复感。气味效应和声-味交互作用总体上较为温和。研究结果有助于为城市公共空间设计具有包容性的多感官方案。

引言

视觉障碍，范围从视力下降或视野受限到完全失明，是全球主要的公共卫生问题。世界卫生组织估计，至少有22亿人生活在视觉障碍中[1]。虽然视障人群数量庞大，但视觉功能的丧失意味着该群体更容易因环境适应困难、社会排斥和自卑感而产生心理和生理压力，同时也限制了他们的日常城市活动和社会参与。在此背景下，城市公共空间，包括庭院、步行区、公园、广场和城市广场，经常成为视障者日常活动和社交互动的重要场所，这些空间的环境质量对其生活方式有着实质性影响[2]。然而，现有关于城市公共空间环境质量及相关健康导向设计的研究大多以视觉为中心，且主要关注视力正常者。这容易导致"一刀切"的方案，对某些人有好处，但对其他人无效甚至有害，降低了空间干预的公平性和可迁移性。因此，为视障者和视力正常者共同创造高质量、无障碍且支持性的城市公共空间，不仅提升了城市环境的包容性，也鼓励视障者更充分地参与日常生活和社交互动。

恢复性环境可促进生理恢复、积极情绪状态、压力缓解、注意力恢复和心理健康[[3], [4], [5], [6]]，在环境心理学、城市与建筑设计以及公共卫生领域受到越来越多的关注[[7], [8], [9]]。这些恢复效果通常由两个互补的理论框架解释：注意力恢复理论（ART），强调从定向注意力疲劳中恢复，以及远离、魅力、连贯性和兼容性等恢复性特质[10,11]；压力恢复理论（SRT），关注通过涉及交感和副交感活动的自主调节实现情感和生理压力的恢复[12,13]。由于ART和SRT描述了相关但不同的恢复过程，城市公共空间的恢复效果应通过主观感知恢复性和生理指标（如心率、心率变异性、呼吸和皮肤电导）共同评估[[14], [15], [16]]。

目前关于城市空间恢复性的研究主要关注视觉特征，如空间深度、开放性、视觉复杂性、前景和庇护感[[17], [18], [19]]。然而，对于视障者而言，听觉和嗅觉是感知城市空间环境的重要媒介，而味觉和触觉是更加活跃的感觉参与形式，更为依赖个体意图[20]。因此，通过针对性地设计听觉和嗅觉环境，可以增强城市公共空间的恢复效果，从而更全面地提升视障者与视力正常者共享的空间体验。许多研究证实了城市听觉环境对视力正常者的恢复效果[[21], [22], [23]]。感知恢复声音景观量表（PRSS）将恢复性环境概念应用于听觉环境，广泛用于评估声音景观恢复性，特别是在恢复主要归因于听觉线索时[24]。这些研究的空间场景多为城市公园、绿地和水滨空间，所研究的声音类型主要是自然声音[[25], [26], [27]]。鸟鸣和水声等自然声音通常与放松、积极情绪和感知恢复相关[[28], [29], [30]]，但其效果取决于情境：鸟鸣因物种和空间契合度而异[31,32]，而水声在附近噪声高度多变或侵入性强时可能效果减弱[33]。城市声音比自然声音具有更多异质性和情境依赖性的恢复特质，其效果受社交互动、熟悉度、预期以及周围环境中正在进行的活动影响[34]。

与视力正常者相比，视障参与者可能更加重视听觉环境的功能方面，因为声音支持定向和识别，并提供环境和情境感知[35]。视障者对各类城市听觉环境的评估涉及清晰度、舒适度、安全性、活力和压抑感等指标[36]。此外，这些需求在不同的城市空间类型间存在显著差异[36,37]。这表明视障者对听觉环境的依赖不仅可能改变其主观评估，还可能影响恢复发生的方式。在恢复性环境研究中，Shaw等人的访谈研究发现，视障者在自然环境中的恢复主要通过听觉刺激实现，嗅觉和触觉线索起次要作用，且感知安全感是这一非视觉恢复过程的关键前提[38]。这些研究表明，听觉环境对视障者的恢复可能尤为重要，但听觉线索在视障者和视力正常者中是否产生共享或群体特异的心理和生理反应仍不明确。

与听觉环境相比，嗅觉环境在恢复性研究中受到的关注较少，建成环境研究更多聚焦于气味污染、恶臭、空气质量和扰民控制，而非恢复潜力[39,40]。关于城市嗅觉环境的研究强调，气味具有强烈的情境性、间歇性，以及与记忆的关联，并与场所感、身份认同和情绪体验密切相关[39]。常研究的自然气味包括花香、草香、土壤或泥土味以及水相关气味，而城市气味包括食物和烹饪气味、交通相关排放物及其他恶臭来源[[39], [40], [41]]。关于恢复性证据，研究表明自然气味通常与压力降低、放松增强和幸福感提升相关；因此，学者们提倡将自然气味纳入城市自然暴露和健康促进策略[[41], [42], [43]]。同时，实验研究开始将嗅觉作为可控变量纳入多感官自然暴露中，表明嗅觉线索可以对恢复结果作出重要贡献，并与视觉和听觉刺激共同塑造恢复体验[44]。对于视障者而言，直接将嗅觉环境作为自变量并检验恢复结果的研究有限。Shaw等人报道，嗅觉在某些情境中也可作为恢复体验的来源，尽管其作用次于声音[38]。在一项评估公园恢复性的研究中，Boucherit等人纳入了与气味相关的条目。他们报道视障者在公园中感知特定气味时更为敏感[45]。这些研究表明，嗅觉线索可能对恢复有贡献，但其效果相比视觉和听觉环境仍较少被系统检验，特别是作为可控实验变量。

感觉模式并非独立运作，而是相互交互。跨模态研究表明，听觉刺激可以改变对气味质量的判断，反之亦然，表明享乐一致性和跨模态对应关系可以影响嗅觉线索的评估和情绪反应[46]。在城市环境中，气味已被证明可以改变对交通环境的总体评估[47]。实验室研究也发现声音与气味之间存在相互掩蔽和评估耦合，在某些情况下，气味对声音评估的影响强于声音对气味评估的影响[20]。更接近真实城市压力源的多感官污染研究表明，声音和气味共同影响生理和感知结果[48]。这凸显了在设计中考虑这两种感觉通道交互效应的必要性。此外，关于城市开放空间听觉-嗅觉交互的研究表明，食物相关气味可以改善声学舒适度和环境一致性，而不愉快的气味可以恶化与交通相关的评估[49]。这些发现揭示了气味景观在城市环境体验中的结构作用。总体而言，关于视力正常者嗅觉环境恢复效应的研究正逐步形成共识，即自然气味通常与有益结果相关，其效果常由情境和多感官整合所塑造[41,44]。

在方法论上，听觉-嗅觉及其他多感官环境研究通常使用实地观察、声音漫步和气味漫步、问卷调查、访谈、实验室实验和虚拟现实模拟[42,50]。实地方法提供生态效度，而实验室和虚拟现实方法为声音和气味的呈现提供更高的可控性，考虑到气味浓度、扩散、持续时间、适应和清除标准化的难度，这一点尤为重要[42,51]。然而，现有听觉-嗅觉研究主要关注视力正常参与者、整体环境评估或单一感知结果，留下了此类交互作用在视障者和视力正常者中是否产生共享或群体特异性恢复反应的不确定性。

基于上述综述，关键差距在于视障者在恢复性环境研究中仍代表性不足，且很少有研究在相同的听觉-嗅觉条件下直接比较视障者与视力正常者。因此，这些非视觉线索在视障者和视力正常者中是否产生共享或群体特异的心理恢复和生理调节模式仍不明确。本研究因此以城市公共空间为情境，开展了一项基于实验室的模拟研究，其中通过随机组合的声音-气味组合呈现VR视觉刺激、耳机播放的声音和控制气味。测量了心理恢复和生理调节，以比较视障者和视力正常参与者，并检验视觉状态是否影响对声音、气味及其组合的反应。研究问题如下：(1)视障者和视力正常参与者在模拟城市公共空间中的总体心理和生理恢复是否存在差异？(2)声音、气味及其组合如何影响各组的心理恢复？(3)声音、气味及其组合如何影响各组的生理恢复？

章节摘要

方法

本实验室研究采用随机不完全区组设计，比较视障者和视力正常参与者的恢复反应。完整的条件池包含42种声音×气味组合（七种声音×六种气味，包括对照组），但每位参与者完成七种随机分配的组合。视觉状态为被试间因素，重复的声音×气味暴露构成被试内成分。试次水平分析保留了分配的

总体心理和生理恢复的整体差异

作为跨分配条件平均的组级整体差异的补充分析，在36对预设刺激-计划匹配对内进行了配对样本t检验。因此，表1和图3总结了跨分配条件平均的参与者水平总体差异。由于记录或信号处理故障导致某些生理指标无法可靠提取，完整对数因指标而异：心率和低频，n = 34；心率变异性、高频，

心理和生理恢复的分歧：视障者与视力正常者在听觉-嗅觉环境中不同的反应路径

本研究的一个重要发现是，视障者与视力正常者在听觉-嗅觉环境中的差异并未在心理和生理恢复层面同时显现。视障者体验到更高的总体心理恢复，且组内模型中，两组所有四个心理恢复因素均持续受声音主效应的影响。相比之下，生理

结论

本研究在模拟城市公共空间中，通过42种声音×气味组合比较了视障者与视力正常参与者的心理和生理恢复。分析框架区分了整体组级差异与条件-反应模式差异。

配对比较显示，视障者的"远离"、"魅力"和"连贯性"评分较高。他们还表现出更高的高频心率变异性（HRV）和更低的呼吸率（RR），但未显示一致的生理优势。

资助

本研究得到国家自然科学基金[批准号52308024, 52408114]、浙江省哲学社会科学规划项目[批准号24NDQN029YB]、浙江省自然科学基金[批准号LQ23E080010]以及欧洲研究理事会（ERC）高级资助[批准号740696]"声音景观指数"（SSID）的支持。

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