兩個(gè)濱水歌劇廳的音質(zhì)述評(píng)

宋擁民，章奎生

（上海章奎生聲學(xué)工程顧問(wèn)有限公司，上海 200086）

兩個(gè)濱水歌劇廳的音質(zhì)述評(píng)

宋擁民，章奎生

（上海章奎生聲學(xué)工程顧問(wèn)有限公司，上海 200086）

介紹上海嘉定保利大劇院和廣州大劇院兩個(gè)濱水劇院的建筑概況，重點(diǎn)介紹了其歌劇廳的音質(zhì)設(shè)計(jì)措施及指標(biāo)，包括廳堂音質(zhì)計(jì)算機(jī)模擬分析和聲學(xué)縮尺模型試驗(yàn)結(jié)果，并對(duì)兩個(gè)歌劇廳的音質(zhì)效果進(jìn)行了初步評(píng)估。

歌劇廳；計(jì)算機(jī)模擬；縮尺模型試驗(yàn)；音質(zhì)評(píng)價(jià)

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)和文化建設(shè)的大發(fā)展，國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)出一大批大中型劇院，目前省會(huì)級(jí)大劇院基本都已建成。而劇院建設(shè)的發(fā)展同時(shí)也帶動(dòng)了設(shè)計(jì)水平的提升，近年來(lái)，一批高品質(zhì)的劇院陸續(xù)竣工。以下介紹筆者參與設(shè)計(jì)的嘉定保利大劇院和廣州大劇院的概況，對(duì)比分析廣州大劇院與上海嘉定保利大劇院內(nèi)兩個(gè)濱水歌劇廳的音質(zhì)效果，以供同行借鑒與分享。

1 劇院建筑概況

上海嘉定保利大劇院是第17屆普列茨克獎(jiǎng)獲得者安藤忠雄先生在中國(guó)設(shè)計(jì)的首座大型文化設(shè)施項(xiàng)目，保利置業(yè)集團(tuán)參與承建。劇院面向遠(yuǎn)香湖，北側(cè)為白銀路，西側(cè)為規(guī)劃中的環(huán)湖路，東側(cè)和南側(cè)臨遠(yuǎn)香湖，于2014年9月竣工首演。建成后的嘉定保利大劇院已成為上海首座“水景劇院”和嘉定新文化地標(biāo)。建筑設(shè)計(jì)延續(xù)了安藤忠雄的一貫風(fēng)格，在簡(jiǎn)單的幾何學(xué)構(gòu)成的空間中，呈現(xiàn)出如萬(wàn)花筒一般豐富多變的面貌。整個(gè)劇院坐落在體積為100 m×100 m×50 m的清水外立面的建筑體塊中，包含1個(gè)1 500座歌劇廳和1個(gè)400座多功能廳，能滿足歌舞劇、交響樂(lè)、話劇、綜藝演出以及其他現(xiàn)代劇種演出的需要，嘉定保利劇院水景效果圖見(jiàn)圖1。

廣州大劇院是第26屆普列茨克獎(jiǎng)獲得者扎哈·哈迪德女士在中國(guó)的首個(gè)文化作品。廣州大劇院是廣州新中軸線上的標(biāo)志性建筑之一，坐落于珠江新城花城廣場(chǎng)旁，毗鄰中國(guó)新的金融中心城市、CBD總部基地，是目前華南地區(qū)最先進(jìn)、最完善和最大的綜合性表演藝術(shù)中心。劇院外形宛如兩塊被珠江水沖刷過(guò)的靈石，復(fù)雜多變，充滿奇思妙想。2014年4月，廣州歌劇院被美國(guó)發(fā)行量最大的日?qǐng)?bào)《今日美國(guó)》評(píng)為2013年度“世界十佳歌劇院”[1]。廣州大劇院鳥瞰圖見(jiàn)圖2。

圖1 上海嘉定保利劇院水景效果圖

2 上海嘉定保利大劇院歌劇廳的音質(zhì)設(shè)計(jì)[2]

上海嘉定保利大劇院1 500座歌劇廳的建筑平面呈馬蹄形，舞臺(tái)大幕線至最遠(yuǎn)處距離為31.14 m，最寬處距離為31.68 m，最高點(diǎn)距地20.1 m。池座23排（含樂(lè)池3排）最大高差4.2 m；一層樓座7排，最大高差2.4 m；二層樓座5排，最大高差2.32 m。劇場(chǎng)觀眾廳池座平面及縱剖面見(jiàn)圖3。

2.1 音質(zhì)設(shè)計(jì)指標(biāo)及措施

歌劇廳功能上以歌劇、交響樂(lè)為主?；诖耍罁?jù)歌劇廳規(guī)模和容積，并參考GB/T 50356-2005《劇場(chǎng)、電影院和多用途廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范》[3]來(lái)確定歌劇廳音質(zhì)設(shè)計(jì)目標(biāo)值如表1所示。

為確保建成后歌劇廳的音質(zhì)效果達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期，從觀眾廳平剖面體型、裝修材料、座椅聲學(xué)要求等方面進(jìn)行了聲學(xué)專項(xiàng)研究。觀眾廳室內(nèi)實(shí)景照片見(jiàn)圖4。圖中清晰展示出墻面頂面均采用硬反射材料，特別設(shè)計(jì)的擴(kuò)散型墻面有利于反射聲的擴(kuò)散；地面則采用實(shí)木地板實(shí)鋪；整個(gè)觀眾廳僅座椅可吸聲。

圖2 廣州大劇院鳥瞰圖

圖3 嘉定保利大劇歌劇廳池座平面及縱剖面圖

圖4 歌劇廳室內(nèi)效果圖片

圖5 廣州大劇院歌劇廳池座平面及縱剖面圖

表1 歌劇廳音質(zhì)設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)

表3 觀眾廳音質(zhì)空?qǐng)鰧?shí)測(cè)結(jié)果

2.2 廳堂音質(zhì)輔助設(shè)計(jì)

在劇院的音質(zhì)設(shè)計(jì)過(guò)程中，先后采用了計(jì)算機(jī)模擬和1:10縮尺模型試驗(yàn)兩種音質(zhì)輔助設(shè)計(jì)手段。劇場(chǎng)觀眾廳音質(zhì)模擬及縮尺模型試驗(yàn)[4]～[5]結(jié)果見(jiàn)表2。

2.3 實(shí)測(cè)結(jié)果

2014年9月，設(shè)計(jì)師帶隊(duì)對(duì)劇院歌劇廳進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)音質(zhì)測(cè)量[6]，結(jié)果簡(jiǎn)列如表3。

3 廣州大劇院歌劇廳的音質(zhì)設(shè)計(jì)

廣州大劇院歌劇廳共1 804個(gè)坐席，三層觀眾席呈“雙手環(huán)抱”形，天花板設(shè)置為“滿天星”的效果，呈不對(duì)稱布局，打造了一個(gè)富有節(jié)奏感又獨(dú)具個(gè)性的藝術(shù)廳堂。大劇院主要平剖面見(jiàn)圖5。

3.1 音質(zhì)設(shè)計(jì)指標(biāo)及措施

廣州大劇院歌劇廳的功能以歌劇、交響樂(lè)為主，其他演出形式時(shí)刻使用擴(kuò)聲系統(tǒng)?；诖嗽瓌t，由外方聲學(xué)設(shè)計(jì)單位馬歇爾戴聲學(xué)公司（Marshall Day）提出的音質(zhì)目標(biāo)值見(jiàn)表4。

圖6 廣州大劇院歌劇廳室內(nèi)實(shí)景照片

為確保建成后歌劇廳的音質(zhì)達(dá)到預(yù)期效果，在觀眾廳平剖面體型、墻面及天花的反射聲組織及座椅聲學(xué)要求等方面進(jìn)行了專項(xiàng)研究，綜合聲學(xué)設(shè)計(jì)成果后竣工的歌劇廳實(shí)景照片見(jiàn)圖6。從圖中可以看出，內(nèi)墻表面、挑臺(tái)欄板和天花等表面體現(xiàn)了濃厚的扎哈·哈迪德風(fēng)格，由一系列復(fù)雜而飄逸流動(dòng)的曲面組成，這些曲面均用GRG制作。地面采用實(shí)木地板，整個(gè)觀眾廳僅座椅可吸聲。

3.2 廳堂音質(zhì)輔助設(shè)計(jì)

在廣州大劇院歌劇廳的音質(zhì)設(shè)計(jì)中，也是由馬歇爾戴聲學(xué)公司（Marshall Day）完成了計(jì)算機(jī)模擬，由華南理工大學(xué)完成了1:20聲學(xué)縮尺模型試驗(yàn)，馬歇爾戴聲學(xué)公司提供的觀眾廳計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果見(jiàn)表5。

3.3 實(shí)測(cè)結(jié)果

2014年5月，在管理公司的協(xié)助下對(duì)廣州大劇院歌劇廳觀眾廳進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)音質(zhì)測(cè)量[6]，結(jié)果見(jiàn)表6。

4 音質(zhì)評(píng)估

4.1 數(shù)據(jù)對(duì)比分析

將廣州大劇院與嘉定保利大劇院空?qǐng)鰧?shí)測(cè)結(jié)果與白瑞納克（Leo Beranek）博士的推薦值[7]進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果見(jiàn)表7。顯然，廣州大劇院與嘉定保利大劇院的音質(zhì)參量除初始延時(shí)間隔ITDG外，其他參量都在推薦范圍內(nèi)。

4.2 關(guān)聯(lián)度分析

依據(jù)劇院觀眾廳的實(shí)測(cè)結(jié)果，將廣州大劇院、嘉定保利大劇院與世界上其他14個(gè)歌劇院的音質(zhì)指標(biāo)[7]進(jìn)行關(guān)聯(lián)度分析[8]。16個(gè)劇院的體積V、座位數(shù)N、早期衰變時(shí)間EDT、明晰度C80（3）、強(qiáng)度G、與早期雙耳互相關(guān)系數(shù)相關(guān)的1-IACC及低音比BR等數(shù)據(jù)見(jiàn)表8。對(duì)這16個(gè)劇院的音質(zhì)參量（除V及N外的其余參量）進(jìn)行初值變換，在分辨系數(shù)ρ=0.5的條件下，計(jì)算其等權(quán)關(guān)聯(lián)度及關(guān)聯(lián)序，結(jié)果見(jiàn)表9。

表4 歌劇廳音質(zhì)設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)

表5 觀眾廳音質(zhì)模擬結(jié)果

表6 觀眾廳音質(zhì)空?qǐng)鰧?shí)測(cè)結(jié)果

表7 兩個(gè)劇院音質(zhì)參量與Beranek的推薦值的比較

表8 參與關(guān)聯(lián)度分析的原始數(shù)據(jù)

表9 關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果

從表9可見(jiàn)，嘉定保利大劇院的音質(zhì)參量與布宜諾斯艾利斯科隆歌劇院的音質(zhì)參量之間的關(guān)聯(lián)度為1，表示其參數(shù)最接近，廣州大劇院音質(zhì)參量與東京新國(guó)立歌劇院的音質(zhì)參量之間的關(guān)聯(lián)度為1，表示其參數(shù)最接近，而在文獻(xiàn)[7]中這兩個(gè)劇院的音質(zhì)評(píng)價(jià)均較高。

5 結(jié)語(yǔ)

上海嘉定保利劇院和廣州大劇院均由國(guó)內(nèi)外最強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)來(lái)完成設(shè)計(jì)，業(yè)主及建筑師對(duì)聲學(xué)設(shè)計(jì)也都提供了足夠的支持，這無(wú)疑為這兩座濱水劇院建成后獲得優(yōu)良音質(zhì)提供了技術(shù)保障。而從專業(yè)的建聲設(shè)計(jì)、音質(zhì)模擬及聲學(xué)縮尺模型試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果來(lái)看，嘉定保利劇院和廣州大劇院的室內(nèi)音質(zhì)效果的確達(dá)到了優(yōu)秀。期待在下一次優(yōu)秀劇院的評(píng)選中，嘉定保利劇院和廣州大劇院能夠各自占有一席之位。

致謝

感謝馮善勇博士、余斌碩士以及尤抗修等人在劇院音質(zhì)測(cè)試中提供的幫助。

[1] “劇院概況”. http://www.gzdjy.org/intro.aspx

[2] 宋擁民,章奎生. 嘉定保利劇院觀眾廳音質(zhì)設(shè)計(jì)[J]. 演藝科技,2013(1):21-24.

[3] GB/T 50356-2005 劇場(chǎng)、電影院和多用途廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 中華人名共和國(guó)建設(shè)部. 北京: 中國(guó)計(jì)劃出版社出版,2005.

[4] GB/T 50412-2007 廳堂音質(zhì)模型試驗(yàn)規(guī)范[S]. 中華人名共和國(guó)建設(shè)部. 北京: 中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 2007.

[5] 莫方朔, 盛勝我. 廳堂音質(zhì)縮尺模型測(cè)試中空氣聲吸收的修正[J]. 聲學(xué)技術(shù),2006, 25(S): 365-366.

[6] GB/T 50076-2013 室內(nèi)混響時(shí)間測(cè)量規(guī)范[s]. 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. 北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 2014.

[7] Leo Beranek. Concert halls and opera houses(Second Edition) [M]. Springer, 2002:555-558.

[8] 宋擁民,章奎生. 關(guān)聯(lián)度分析在東方音樂(lè)廳音質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J]. 聲學(xué)技術(shù),2008,27(2)：247-250.

（編輯 薛云霞）

Sound Quality Review of Two Waterfront Opera Halls

SONG Yong-min, ZHANG Kui-sheng
(The Shanghai Zhang Kuisheng Acoustic Engineering Consultants Ltd., Shanghai 200086, China)

The author introduced the construction situation of two waterfront theatres- Shanghai Jiading Poly Theater and Guangzhou Grand Theatre, and focused on the sound design measures and indexes of the opera hall, including computer simulation analysis and the test results of acoustic scale model about sound quality. In addition, the sound effect of two waterfront theatres was evaluated initially.

opera hall; computer simulation; model test; quality evaluation

10.3969/j.issn.1674-8239.2015.12.007