濟南題壁堂古戲樓建筑聲學環境研究

王亞平，程志紅，張曉峰

(1.山東建筑大學山東省建筑節能技術重點實驗室，山東 濟南 250101;2.山東建筑大學可再生能源建筑利用技術教育部重點實驗室，山東 濟南 250101;3.濟南市規劃局高新分局，山東 濟南 250001;4.山東建大建筑規劃設計研究院，山東 濟南 250014)

0 引言

中國古戲樓建筑屬于古代公共建筑的一種重要類型，在歷史上形成了中國人特有的戲劇觀演場所。戲樓建筑是中國古建筑的精華部分，同時也反映了中國戲曲文化的發展過程。因此古戲樓建筑是我國寶貴的物質文化遺產。但由于各方面原因，很多古戲樓建筑并沒有得到較好的保護，正逐漸消逝。因此研究和保護這些建筑有著非常重要的歷史及文化意義。

古戲樓建筑建造技術是中國古建筑研究的重點內容，并且在聲學界，古戲樓的聲環境特性一直是聲學工作者最關注的課題之一。濟南題壁堂古戲樓是山東省現存規模最大的清代戲樓建筑。始建于清嘉慶八年(公元1803年)，光緒三十一年(公元1905年)重建。1979年被評為濟南市重點文物保護單位。國內外還沒有對濟南題壁堂古戲樓建筑聲環境研究的記載，本文就重點研究濟南題壁堂古戲樓的建筑聲學環境。

1 題壁堂古戲樓建筑概述

題壁堂現存部分是一山門、二山門，對稱回廊式院落和戲樓建筑。建筑深約30m，寬約25m，戲樓部分高架兩層。如圖1為題壁堂一二層平面圖。

在建筑細部方面，題壁堂也有著突出成就。題壁堂的雕刻和彩繪將中國傳統木構建筑的精彩細部完美的表現出來。

圖1 題壁堂一二層平面及測點布置圖

2 題壁堂古戲樓的建筑聲學環境

論文采取現場測量與軟件模擬相結合的分析方法來研究題壁堂的建筑聲學環境。

2.1 現場測量早期衰變時間EDT

作為一種觀演建筑，混響感是衡量其音質條件的最主要要素之一，其傳統參量是混響時間。混響時間是針對封閉式空間提出的，對于不封閉的戲樓建筑，其聲學特性與封閉空間是不同的，所以衡量其音質條件的參量[1]也會有變化。不能都用混響時間來衡量其音質，但不論封閉還是不封閉的戲樓建筑都可以選用早期衰變時間EDT來表征其混響感。

使用丹麥聲學測試儀B＆K2250測量題壁堂的早期衰變時間EDT，測試時間2008年5月，天氣晴。在戲樓內布置16個測點進行測試，具體位置如圖1所示。測量結果如圖2所示。

由圖2a可以看出，早期衰變時間集中在0.7～0.9s之間，頻譜曲線基本保持平直。第1、2測點的測試結果與其他測點差別較大，主要因為進行聲學測量時，題壁堂北門、南門都已缺失，而東西閣樓上的木槅窗也有的已破損，封閉性差;其次是因為戲臺后部、東西閣樓等的結構均為木結構，形成了很多的薄板共振吸聲結構。

將其他測點的測試結果取平均值，得到平均EDT值如圖2b所示，可以看出頻譜曲線基本平直。500Hz與1000Hz的平均 EDT為0.78s。傳統戲曲演出注重對語言清晰度的要求。因此題壁堂古戲樓的建筑聲學環境完全能夠滿足當時的使用要求。

圖2 題壁堂EDT測試結果

2.2 聲學軟件模擬

另外，為直觀的分析題壁堂的聲場分布情況和得到其他相關聲學評價指標，現使用Odeon軟件對題壁堂的聲學環境進行模擬。建立計算機模型，使用聲學軟件Odeon模擬早期反射聲分布情況并計算出 STI、SPL、C80 等聲學指標。

圖3 計算機模擬題壁堂的聲學指標分布圖

2.2.1 早期反射聲分布

早期反射聲分布如圖3a所示，題壁堂古戲樓中，后部反射聲有所增強，但是與前部有明顯差別。這主要因為題壁堂戲樓中屋頂對一層觀眾區反射聲能貢獻不明顯。戲樓中前部空間高大，屋頂提供的反射聲能只能影響到二層環廊部分，而后部由于空間變得相對低矮，所以屋頂也基本不能提供有效的反射聲能，所以題壁堂戲樓主要反射面為:圍墻、戲樓頂棚及包廂底面等。因此二層環廊部分前次反射聲分布較好，觀眾席視聽環境較好。

2.2.2 快速語言傳遞指數STI

快速語言傳遞指數STI是衡量語言清晰度的指標之一[2]。STI在0.00 ～0.30 之間時清晰度差;STI在0.30～0.45之間時清晰度較差;STI在 0.45～0.60之間時清晰度一般;STI在 0.60 ～0.75 之間時清晰度良好;STI在0.75～1.0之間時清晰度優秀。題壁堂戲樓平均STI值為0.61，如圖3b。按照上述評價標準，戲場的語言清晰度較好。

2.2.3 室內聲壓級SPL分布

聲場均勻度的評價標準為室內最大與最小聲壓級差。在自然聲演出場所，室內聲場各點聲壓級差不超過6dB為好。題壁堂戲樓內聲壓級差為5dB，其聲場分布較均勻，如圖3c所示。

2.2.4 音樂明晰度C80

通常以早期和后期聲能之比值C80來表征明晰度。反映音樂的明晰度與融合度不同。題壁堂戲樓1kHz的C80在2.5～5.0之間，能夠滿足音樂演出的要求，如圖3d所示。

3 結語

題壁堂古戲樓具有較高的建筑藝術價值。同時，由論文中各項聲學指標可以看出題壁堂古戲樓還具有良好的建筑聲學環境，為傳統戲曲的發展做出過顯著的貢獻。最后，論文還要呼吁有關部門加強對古戲樓建筑的保護，并加快此類古建筑的修復進程。

[1]毛萬紅.傳統戲場建筑研究及其音質初探:暨浙江傳統戲場[D].杭州:浙江大學建筑工程學院，2003.

[2]彭健新.聲場仿真在室內語言清晰度評價中的應用[J].電聲技術，2002(11):16－17.

[3]王季卿.中國傳統戲場聲學問題初探[J].聲學技術，2002(1):1－2.

[4]焦銘起，高宜生，彭飛，等.濟南近代傳統民居建筑的西方化變異探析[J].山東建筑大學學報，2010，25(1):36 －40.

[5]韓振華，趙娟.形式借鑒、遺產保護與精神寄托:走向未來的“福建土樓”[J].山東建筑大學學報，2009，24(2):34－38.