演藝建筑音質設計探析

耿錦超

1 演藝建筑音質設計的發展

建筑是凝固的音樂,音樂是凝固的建筑。高度重視聲學特性的演藝建筑,如音樂廳、劇院等,更是使建筑和音樂之間建立了非常清晰、簡單、直觀的聯系。

分析國外演藝建筑發展史可知,廳堂音質設計大致經歷了四個時代。第一代是20世紀上半葉,主要考慮混響時間T60;第二代從20世紀50年代～70年代,音質設計除考慮T60增加還考慮了廳堂的早期反射聲;第三代則從60年代后期～80年代,除上述兩項外,又加上了改善音質空間感的側向反射聲;最后,從20世紀80年代到今天,伴隨著工業制造、技術理論的飛速發展,音質設計進入了一個全新的時代,音質空間無論是在形式、規模等方面都呈現多元化的趨勢,而各種專用廳堂、多用途廳堂也日趨增多。

2 我國演藝建筑音質設計方面存在的問題

不同的音質空間設計方案反映了人對聲音和建筑的不同認知和理解,且因時代的不同而各異。近20年來,在強大的經濟基礎和藝術文化的需求支持下,國內的演藝建筑也呈現出了蓬勃發展的興旺局面。但建成的演藝建筑在使用過程中出現了很多問題,具體原因有以下幾個方面：

1)目前大量的工程都是在建筑師、施工單位和聲學工程師嚴重脫節的情況下建造實施的,使音質問題在設計施工過程中出現時不能得到及時有效的解決;2)片面的追求大規模、大體量以及奇異造型,致使空間體形出現各種聲學缺陷,使建成后控制音質效果的難度增加;3)因國內演藝建筑發展較晚,實踐經驗不足,更多的是套用一些國外的建成方案,再加上功能不夠明確,造成結果不倫不類;4)噪聲控制作為音質保證的一個重要因素,在國內設計施工過程中對其重視不夠,以至于后期使用時不得不使用昂貴的電聲來解決音效問題。

3 演藝建筑音質設計方面的建議

好的音質空間要有合適的規模、體形,恰當的混響時間,并且有效利用早期側向反射聲的室內裝修、室內外噪聲的有效控制等,是我們設計良好聲效空間的關鍵。按照演藝建筑設計標準規定,在整個設計和施工過程中,都必須是在聲學工程師的合作下完成的。

3.1 注重音質空間的體形設計

演藝建筑的體形是指觀、演廳堂通過裝修最終構成的形式,而不是圍護結構的原始形式。好的體形不僅能使建筑與聲學融為一體,同時也對廳堂音質空間參量的好壞、能否有效消除音質缺陷具有重要的影響。如最具生命力的傳統馬蹄形多層包廂劇院形式,其主要優點在于縮短視距、增加直達聲強度,而使后座有足夠的音量,這對于以自然聲演出為主的廳堂來說具有重要的意義。然而在強大的經濟基礎和藝術需求的支持下,傳統的廳堂形式一統天下的格局受到了嚴重的挑戰,體形設計走向多元化。先后出現了扇形、鐘形、多邊形、圓形和梯田山谷形式,直到今日,新形式仍層出不窮。

新的形式不僅加大了音質空間的規模與容積,也更多地考慮了演員與觀眾感情的交流。而施工技術的提高、材料性能的不斷更新也為多樣化體形的實現提供了可能性。但在大的體量下控制聲音效果也變得更為困難,室內聲場極其復雜,對任一個環節的輕視,都可能造成嚴重的后果。尤其是采用不規則形體或梯田山谷等形式的演藝廳堂,中心式的演奏臺雖然增加了聽眾、縮短了視距,卻也對聲源指向性嚴重破壞,造成局部區域高頻聲嚴重缺乏的現象,最后不得不采用各類反射面來解決。

越來越多的實踐表明,在特定表演藝術類型下,選擇合適形體、空間容量、室內裝修,是保證音質和演出效果的基本方法。

3.2 嚴格控制音質參量

現代演藝建筑的發展,除了社會提供的優越環境外,還由于演藝建筑的專業分工得到了加強,以及劇場技術獲得了突破性進展。各種音質參量如混響時間、早期反射聲、側向早期反射聲等,都在實踐的基礎上得到了重大的發展,如何控制好這些客觀參量對廳堂音質的好壞起了決定性的作用。

混響時間作為廳堂音質好壞的主要客觀評價參量,已被人們廣泛接受,有效的混響時間控制是逐漸積累經驗的結果。在國內,演藝建筑興起較晚,大多數都是借鑒國外的成功經驗,這些經驗包括各類觀演建筑的最佳建議值(見表1)。

當然,這些最佳值并非萬能值,需要根據廳堂的不同使用功能及容積做出相應調整。因此這個最佳值與大廳的容積、規模有著相對應的函數關系。同時,這些最佳值都是在中頻500 Hz處的建議值,而在規模容量大的實際聲場中,高頻聲會因空氣的較強吸收,不能達到標準規定的響度。根據經驗,一般建議高頻聲的混響時間為中頻聲的0.8倍～0.9倍,而低頻聲則為中頻聲的1.1倍～1.2倍。

表1 各類演藝建筑混響時間最佳值

由于室內聲場的復雜不穩定性,一個混響時間參量控制遠達不到音質良好的效果。因此在控制好混響時間的同時,還要通過良好的室內裝修與體形處理,加強室內直達聲的早期反射聲,使聽眾產生立體感的側向早期反射聲,以及使音樂或語言得到美好的室內均勻擴散等音質參量。

3.3 做好噪聲處理

噪聲與振動控制問題是演藝建筑工程中的重大問題之一,是建筑聲學專業設計中除了音質設計之外最重要的設計內容,而且還關系到建筑、結構以及水、暖、電等多種專業,也與舞臺工藝、燈光、擴聲等密切相關。控制演藝建筑內部的噪聲在允許的噪聲限值內,是確保良好聽聞效果的前提。

因此,在演藝建筑設計之前,需其基地所在位置的噪聲振動情況,以便在總體規劃過程中采取有效的對策,控制可能影響室內音質的各種噪聲。同時還要解決好建筑物本身圍護結構的隔聲、毗鄰房間的隔振和隔聲,以及室內空調進出口噪聲等影響室內音效的各種類型噪聲,進而保證觀眾廳靜場時噪聲級達到標準要求。

4 結語

當然,演藝建筑的最終評價標準是使用者的主觀評價,一個具有各項最佳聲學參量的廳堂,卻不一定會被公認為是音質優異的廳堂。原因在于音質的主觀評價是多種因素綜合評價的結果,且帶有一定的模糊性,既取決于音質本身、空間的舒適程度,又與評價者的素質、文化等密切相關。因此要設計好一個符合本地特色且音質出色的廳堂仍舊是可遇而不可求的。但對于音質空間的體形、音質參量和廳堂室內外噪聲的控制卻是我們可以通過努力達到的,建造出相對出眾的音質廳堂的幾率也會得到提高。

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