耿锦超

1 演艺建筑音质设计的发展

建筑是凝固的音乐,音乐是凝固的建筑。高度重视声学特性的演艺建筑,如音乐厅、剧院等,更是使建筑和音乐之间建立了非常清晰、简单、直观的联系。

分析国外演艺建筑发展史可知,厅堂音质设计大致经历了四个时代。第一代是20世纪上半叶,主要考虑混响时间T60;第二代从20世纪50年代～70年代,音质设计除考虑T60增加还考虑了厅堂的早期反射声;第三代则从60年代后期～80年代,除上述两项外,又加上了改善音质空间感的侧向反射声;最后,从20世纪80年代到今天,伴随着工业制造、技术理论的飞速发展,音质设计进入了一个全新的时代,音质空间无论是在形式、规模等方面都呈现多元化的趋势,而各种专用厅堂、多用途厅堂也日趋增多。

2 我国演艺建筑音质设计方面存在的问题

不同的音质空间设计方案反映了人对声音和建筑的不同认知和理解,且因时代的不同而各异。近20年来,在强大的经济基础和艺术文化的需求支持下,国内的演艺建筑也呈现出了蓬勃发展的兴旺局面。但建成的演艺建筑在使用过程中出现了很多问题,具体原因有以下几个方面：

1)目前大量的工程都是在建筑师、施工单位和声学工程师严重脱节的情况下建造实施的,使音质问题在设计施工过程中出现时不能得到及时有效的解决;2)片面的追求大规模、大体量以及奇异造型,致使空间体形出现各种声学缺陷,使建成后控制音质效果的难度增加;3)因国内演艺建筑发展较晚,实践经验不足,更多的是套用一些国外的建成方案,再加上功能不够明确,造成结果不伦不类;4)噪声控制作为音质保证的一个重要因素,在国内设计施工过程中对其重视不够,以至于后期使用时不得不使用昂贵的电声来解决音效问题。

3 演艺建筑音质设计方面的建议

好的音质空间要有合适的规模、体形,恰当的混响时间,并且有效利用早期侧向反射声的室内装修、室内外噪声的有效控制等,是我们设计良好声效空间的关键。按照演艺建筑设计标准规定,在整个设计和施工过程中,都必须是在声学工程师的合作下完成的。

3.1 注重音质空间的体形设计

演艺建筑的体形是指观、演厅堂通过装修最终构成的形式,而不是围护结构的原始形式。好的体形不仅能使建筑与声学融为一体,同时也对厅堂音质空间参量的好坏、能否有效消除音质缺陷具有重要的影响。如最具生命力的传统马蹄形多层包厢剧院形式,其主要优点在于缩短视距、增加直达声强度,而使后座有足够的音量,这对于以自然声演出为主的厅堂来说具有重要的意义。然而在强大的经济基础和艺术需求的支持下,传统的厅堂形式一统天下的格局受到了严重的挑战,体形设计走向多元化。先后出现了扇形、钟形、多边形、圆形和梯田山谷形式,直到今日,新形式仍层出不穷。

新的形式不仅加大了音质空间的规模与容积,也更多地考虑了演员与观众感情的交流。而施工技术的提高、材料性能的不断更新也为多样化体形的实现提供了可能性。但在大的体量下控制声音效果也变得更为困难,室内声场极其复杂,对任一个环节的轻视,都可能造成严重的后果。尤其是采用不规则形体或梯田山谷等形式的演艺厅堂,中心式的演奏台虽然增加了听众、缩短了视距,却也对声源指向性严重破坏,造成局部区域高频声严重缺乏的现象,最后不得不采用各类反射面来解决。

越来越多的实践表明,在特定表演艺术类型下,选择合适形体、空间容量、室内装修,是保证音质和演出效果的基本方法。

3.2 严格控制音质参量

现代演艺建筑的发展,除了社会提供的优越环境外,还由于演艺建筑的专业分工得到了加强,以及剧场技术获得了突破性进展。各种音质参量如混响时间、早期反射声、侧向早期反射声等,都在实践的基础上得到了重大的发展,如何控制好这些客观参量对厅堂音质的好坏起了决定性的作用。

混响时间作为厅堂音质好坏的主要客观评价参量,已被人们广泛接受,有效的混响时间控制是逐渐积累经验的结果。在国内,演艺建筑兴起较晚,大多数都是借鉴国外的成功经验,这些经验包括各类观演建筑的最佳建议值(见表1)。

当然,这些最佳值并非万能值,需要根据厅堂的不同使用功能及容积做出相应调整。因此这个最佳值与大厅的容积、规模有着相对应的函数关系。同时,这些最佳值都是在中频500 Hz处的建议值,而在规模容量大的实际声场中,高频声会因空气的较强吸收,不能达到标准规定的响度。根据经验,一般建议高频声的混响时间为中频声的0.8倍～0.9倍,而低频声则为中频声的1.1倍～1.2倍。

表1 各类演艺建筑混响时间最佳值

由于室内声场的复杂不稳定性,一个混响时间参量控制远达不到音质良好的效果。因此在控制好混响时间的同时,还要通过良好的室内装修与体形处理,加强室内直达声的早期反射声,使听众产生立体感的侧向早期反射声,以及使音乐或语言得到美好的室内均匀扩散等音质参量。

3.3 做好噪声处理

噪声与振动控制问题是演艺建筑工程中的重大问题之一,是建筑声学专业设计中除了音质设计之外最重要的设计内容,而且还关系到建筑、结构以及水、暖、电等多种专业,也与舞台工艺、灯光、扩声等密切相关。控制演艺建筑内部的噪声在允许的噪声限值内,是确保良好听闻效果的前提。

因此,在演艺建筑设计之前,需其基地所在位置的噪声振动情况,以便在总体规划过程中采取有效的对策,控制可能影响室内音质的各种噪声。同时还要解决好建筑物本身围护结构的隔声、毗邻房间的隔振和隔声,以及室内空调进出口噪声等影响室内音效的各种类型噪声,进而保证观众厅静场时噪声级达到标准要求。

4 结语

当然,演艺建筑的最终评价标准是使用者的主观评价,一个具有各项最佳声学参量的厅堂,却不一定会被公认为是音质优异的厅堂。原因在于音质的主观评价是多种因素综合评价的结果,且带有一定的模糊性,既取决于音质本身、空间的舒适程度,又与评价者的素质、文化等密切相关。因此要设计好一个符合本地特色且音质出色的厅堂仍旧是可遇而不可求的。但对于音质空间的体形、音质参量和厅堂室内外噪声的控制却是我们可以通过努力达到的,建造出相对出众的音质厅堂的几率也会得到提高。

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