Page 233 - 《应用声学》2025年第1期
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第 44 卷 第 1 期 回腾飞等： 森林公园不同频率自然声对人的脑电生理影响 229
不同频率的自然声对人的压力有着不同的影 0.01∼1 kHz、5∼6 kHz、6∼7 kHz 的自然声。通过
响。雨声、中华树蟋声与家燕声可以帮助人们放松 图 6(a) 可以看出，频率对疲劳感 R 值的影响呈现出
身心，减轻压力，这些自然声的频率大多在1∼3 kHz “U 型” 曲线，这表示不同频率的自然声对 R 值的影
之间，它们频率稳定且具有规律的节律，可以创造出 响具有一定的阈值或调节效应。在2∼3 kHz阈值点
一种宁静和安详的环境，有助于缓解紧张情绪和焦 之前，变量之间的关系是负向的；而在达到或超过该
虑感 [29] 。1∼1000 Hz 范围内的自然声通常会被人 阈值后，关系可能变为正向。这是因为高频的自然
们感知为噪声而不是清晰的声音，可能会引起不适 声通常是刺耳、刺激性的声音，例如尖锐的蚱蝉声，
感，如头晕、恶心或疲劳感，难以使人放松。 在接触这种高频声音时会导致耳膜不适，引起烦躁
和疲劳感。较低频声音通常是低沉、低音调的声音，
2.1.3 不同频率自然声对人的疲劳感影响
例如嘈杂的大嘴乌鸦声和深沉的风吹树叶声。在接
参与者处于疲劳状态时，大脑的思维活动会降 触低频声音时可能引起身体的震动感，引起身体和
低，从而 β 波及高频脑电会减少，而α 波会增多；当 肌肉的疲劳。而频率在1∼3 kHz 的自然声是一种均
人从疲劳转为瞌睡或睡眠状态时，占主导的脑电频 匀的声音，类似于大自然中的雨声或是生物声，这些
率会逐步降低为慢波 θ 波。因此，可以采用脑电功 自然声可以遮蔽其他噪声，并在一定程度上减轻疲
率谱的比值 R = (α + θ)/β 描述参与者疲劳的脑电 劳感。
特征作为检测频率对疲劳感的指标，R 值即为听觉 负责听觉感知的颞叶左 T4. R = (α1 + θ)/β1
疲劳因子。 (P = 0.01, < 0.05) 在 感 知 频 率 在 0.01∼1 kHz、
对 32 名实验者的实验结果进行分析，脑电 R 5∼7 kHz 的自然声时存在差异，表现为蚱蝉声 >
值的变化曲线如图 6(a) 所示，R = (α1 + θ)/β1 大嘴乌鸦声 > 涌泉声 > 雷雨声 > 大风吹树叶声
时，在前额叶的 FP1(P = 0.02, < 0.05) 和顶叶的 > 微风吹树叶声 > 大杜鹃声。蚱蝉声因其高亢急
P3 (P = 0.01, < 0.05) 存在差异性，疲劳感 R 值最 促，容易引起大脑中的神经强烈活动，使人们有疲劳
低的是频率在 2∼3 kHz 的自然声，其次是 1∼2 kHz 感；而涌泉声、大嘴乌鸦声、大风吹树叶声等自然声
和 3∼4 kHz 的自然声；R 值较高的则是在频率在 容易分散人的注意力使人疲劳(图6(b))。
ᭇᭁܦ
10
⇀⇀
ฌ P/⊲֒ ⇀P/⊲
ܸొᲶܦ
FP1.R
P3.R ** ** *
8 ᙡᚡܦ *
ᑨႃR/↼α⇁θ↽⊳β ϙ 6 ᒭཀྵܦ ॲ᮳կಞՁܦ *
ܸ᮳կಞՁܦ
4 * ** * * ܸٙ˩Რܦ
๙ܦ
**
0.01~1 1~2 2~3 3~4 4~5 5~6 6~7 0 2 4 6 8
ᒭཀྵܦᮠဋᔵڊ/kHz ᑨႃT4. Rϙ
(a) ᒭཀྵܦᮠဋࠫᑨႃΡϙॖ־ (b) ᮠဋښ0.01~1 kHznj5~7 kHzЯᄊᒭཀྵܦࠫRϙॖ־
图 6 不同频率自然声刺激时脑电 R 值
Fig. 6 R value of EEG when listening to natural sounds with different frequencies
2.2 人口学统计特征 同频率范围内的自然声的影响 [24] 。对脑电数据
进行分析发现，在不同频率范围的自然声刺激
2.2.1 不同性别影响
下，二者的 FP1.R 值 (男性 P = 0.045, < 0.05；女
在自然声的刺激下，不同性别参与者的脑电 性 P = 0.00, < 0.01) 与 FP2.α1 波 (男性 P = 0.02，
振幅的活跃度存在差异，这表明男性和女性受不 < 0.05；女性 P = 0.05, < 0.05) 均存在显著差异
