宋拥民　杨小军　章奎生

【摘 要】 介绍湖北省恩施州文化中心大剧院歌剧厅的建声设计技术指标及措施，并在不同演出条件下对其进行室内音质 计算机模拟和主观音质评价。

【关键词】 大剧院歌剧厅；声学设计；计算机模拟；音质主观评价

文章编号： 10.3969/j.issn.1674-8239.2014.03.010

Acoustics Design of Grand Theater in Enshi Culture Center

SONG Yong-min， YANG Xiao-jun， ZHANG Kui-sheng

（Zhang kui-sheng Acoustic Design and Research Studio， Shanghai 200070， China）

【Abstract】Technical indicators and measures about the acoustical design of Grand Theatre Opera House in Enshi Cultural Centre were introduced， and the acoustics computer simulation and subjective acoustics evaluation of the auditorium under different performance conditions were analysed.

【Key Words】grand theater； acoustical design； computer simulation； subjective acoustics evaluation

1 引言

湖北省恩施州文化中心是一座集会议会展服务、民族文化展示、城市规划展览、市民休闲集会等功能于一体的大型公共建筑，由中国土家博物馆、大剧院会展中心、城市规划展览馆、文化馆及室外大型文化广场等组成。恩施州文化中心总建筑面积约70 000 m2，投资约9亿人民币。地上居中为剧院和会展中心。剧院占地16 780 m2；会展中心占地19 689 m2；北侧为州博物馆，建筑面积17 704 m2；南侧分别是城市规划展览馆和州文化馆，分别为7 200 m2和7 350 m2；室外大型广场占地66 820 m2，可同时容纳5万人集会。该项目是恩施土家族苗族自治州“十二五”重点工程项目和建州30周年献礼工程，于2013年8月建成并投入使用。图1为文化中心鸟瞰图。

2 歌剧厅的建筑概况

恩施州文化中心大剧院在装修风格上融入了土家族、苗族的文化符号，体现了民族文化的特点。

剧院会展中心包括一座歌剧厅和10多间会议厅。歌剧厅观众厅的平面近似矩形，最长处约31.3 m，最宽处约30.6 m，最高处约14.9 m。观众厅容座为1 298座（不含乐池活动座椅），其中，池座1 005座，分23排，全台阶起坡布置；楼座179座，分6排，全台阶起坡设置；楼座两侧各布置4个包厢，共114座。舞台为品字形舞台，主舞台进深17.2 m，台口尺寸18 m×9.6 m（宽×高）；侧舞台尺寸21.3 m×17.2m（宽×进深），后舞台尺寸20.2 m×18 m（宽×进深）。舞台设在观众厅前端，舞台前设置升降乐池，声光控制室布置在池座后部。歌剧厅平剖面图见图2，观众厅内景见图3。

3 歌剧厅的声学设计简介

3.1 建筑声学设计目标

歌剧厅的功能设计以满足歌剧、交响乐演出要求为主，并考虑话剧、戏曲、综艺演出、其他现代剧目的演出，以及电影放映、会议等需求，实际上是一座多用途剧场。观众厅音质设计原则为“以自然声为主，兼容扩声”，即歌剧及交响乐演出采用自然声，其他用途则使用扩声系统。

基于此原则，音质设计要求做到体型新颖合理、混响合适、响度足够、声场扩散良好、有丰富的前次反射声、无声缺陷及本底噪声低等。因此，音质设计中以混响时间T60、明晰度C80、清晰度D50、声场不均匀度ΔLp、侧向反射因子LF、背景噪声级BNL及强度G等几个参量作为最主要的技术指标。

依据剧场规模和容积，并参考相关规范，最后确定歌剧厅音质设计目标值如表1所示。

3.2 声学技术措施

在歌剧演出条件下，歌剧厅的吸声完全由座椅提供，其他表面不作吸声处理。

观众厅地面采用实铺木地板，吊顶天花采用增强纤维预制石膏板，GRG板的面密度要求达到40 kg/m2以上。

侧墙及后墙均在原有结构墙面外干挂GRG板，而板的面密度要求达到45 kg/m2以上。侧墙及台框辅以土家族摆手舞造型的浮雕。

为满足民乐演出，在品字形舞台的主舞台安装音乐反声罩。

4 计算机声场模拟

为了确保歌剧厅的音质效果达到预期的设计目标，音质设计采用了计算机声场模拟分析，从而优化平剖面体型、计算音质参量并作音质预测评价。模拟分析采用Odeon 9.0室内声学模拟软件，兼具声像法和声线法的功能。图5为计算机模拟分析后声学模型的效果图，图中颜色的深浅分别代表表面材料吸声性能的优劣。

表2和表3分别为歌剧演出时满场和空场条件下音质参量——中频混响时间T30、中频早期衰变时间EDT、明晰度C80、清晰度D50、侧向反射因子LF、强度G、声场不均匀度ΔLp的模拟结果。

考虑到剧场还要兼顾音乐、戏剧及会议使用，为此，对观众厅还进行了音乐会、戏剧使用功能时满场条件下的音质参量模拟，其结果如表4和表5所示。

5 歌剧厅的音质评价

歌剧厅投入使用前，笔者所在单位对剧场进行了现场实测，并牵头组织了上海、武汉及恩施当地的专家对音乐演出时的音质效果进行了主观音质评价。歌剧厅民乐及歌剧演出空场条件下的测试结果见表6和表7。从测试结果来看，除强度G值外，其余音质指标都在设计要求范围内，且在相关剧场规范推荐的最佳值范围内。

声学专家在现场感受了歌剧厅空场的音质效果，并聆听了恩施州青年民族乐团演出的民族音乐会，分别对歌剧厅的音质效果进行了主观听音评价。专家们认为：歌剧厅的混响合适、响度足够、清晰度较好；民乐演出中，无论是合奏还是独奏，乐器的声音清晰、音质纯真、声音亮度较好；乐队各声部明晰可辨、层次分明且融合度较好；声场扩散良好、分布均匀，本底噪音足够低。

2013年8月19日，中央民族乐团在歌剧厅举行了专场演出，演出圆满成功，为恩施土家族苗族自治州成立30周年庆典增添了光彩。演出团队以及观众对歌剧厅的音质效果评价很好。

（编辑 薛云霞）endprint

【摘 要】 介绍湖北省恩施州文化中心大剧院歌剧厅的建声设计技术指标及措施，并在不同演出条件下对其进行室内音质 计算机模拟和主观音质评价。

【关键词】 大剧院歌剧厅；声学设计；计算机模拟；音质主观评价

文章编号： 10.3969/j.issn.1674-8239.2014.03.010

Acoustics Design of Grand Theater in Enshi Culture Center

SONG Yong-min， YANG Xiao-jun， ZHANG Kui-sheng

（Zhang kui-sheng Acoustic Design and Research Studio， Shanghai 200070， China）

【Abstract】Technical indicators and measures about the acoustical design of Grand Theatre Opera House in Enshi Cultural Centre were introduced， and the acoustics computer simulation and subjective acoustics evaluation of the auditorium under different performance conditions were analysed.

【Key Words】grand theater； acoustical design； computer simulation； subjective acoustics evaluation

1 引言

湖北省恩施州文化中心是一座集会议会展服务、民族文化展示、城市规划展览、市民休闲集会等功能于一体的大型公共建筑，由中国土家博物馆、大剧院会展中心、城市规划展览馆、文化馆及室外大型文化广场等组成。恩施州文化中心总建筑面积约70 000 m2，投资约9亿人民币。地上居中为剧院和会展中心。剧院占地16 780 m2；会展中心占地19 689 m2；北侧为州博物馆，建筑面积17 704 m2；南侧分别是城市规划展览馆和州文化馆，分别为7 200 m2和7 350 m2；室外大型广场占地66 820 m2，可同时容纳5万人集会。该项目是恩施土家族苗族自治州“十二五”重点工程项目和建州30周年献礼工程，于2013年8月建成并投入使用。图1为文化中心鸟瞰图。

2 歌剧厅的建筑概况

恩施州文化中心大剧院在装修风格上融入了土家族、苗族的文化符号，体现了民族文化的特点。

剧院会展中心包括一座歌剧厅和10多间会议厅。歌剧厅观众厅的平面近似矩形，最长处约31.3 m，最宽处约30.6 m，最高处约14.9 m。观众厅容座为1 298座（不含乐池活动座椅），其中，池座1 005座，分23排，全台阶起坡布置；楼座179座，分6排，全台阶起坡设置；楼座两侧各布置4个包厢，共114座。舞台为品字形舞台，主舞台进深17.2 m，台口尺寸18 m×9.6 m（宽×高）；侧舞台尺寸21.3 m×17.2m（宽×进深），后舞台尺寸20.2 m×18 m（宽×进深）。舞台设在观众厅前端，舞台前设置升降乐池，声光控制室布置在池座后部。歌剧厅平剖面图见图2，观众厅内景见图3。

3 歌剧厅的声学设计简介

3.1 建筑声学设计目标

歌剧厅的功能设计以满足歌剧、交响乐演出要求为主，并考虑话剧、戏曲、综艺演出、其他现代剧目的演出，以及电影放映、会议等需求，实际上是一座多用途剧场。观众厅音质设计原则为“以自然声为主，兼容扩声”，即歌剧及交响乐演出采用自然声，其他用途则使用扩声系统。

基于此原则，音质设计要求做到体型新颖合理、混响合适、响度足够、声场扩散良好、有丰富的前次反射声、无声缺陷及本底噪声低等。因此，音质设计中以混响时间T60、明晰度C80、清晰度D50、声场不均匀度ΔLp、侧向反射因子LF、背景噪声级BNL及强度G等几个参量作为最主要的技术指标。

依据剧场规模和容积，并参考相关规范，最后确定歌剧厅音质设计目标值如表1所示。

3.2 声学技术措施

在歌剧演出条件下，歌剧厅的吸声完全由座椅提供，其他表面不作吸声处理。

观众厅地面采用实铺木地板，吊顶天花采用增强纤维预制石膏板，GRG板的面密度要求达到40 kg/m2以上。

侧墙及后墙均在原有结构墙面外干挂GRG板，而板的面密度要求达到45 kg/m2以上。侧墙及台框辅以土家族摆手舞造型的浮雕。

为满足民乐演出，在品字形舞台的主舞台安装音乐反声罩。

4 计算机声场模拟

为了确保歌剧厅的音质效果达到预期的设计目标，音质设计采用了计算机声场模拟分析，从而优化平剖面体型、计算音质参量并作音质预测评价。模拟分析采用Odeon 9.0室内声学模拟软件，兼具声像法和声线法的功能。图5为计算机模拟分析后声学模型的效果图，图中颜色的深浅分别代表表面材料吸声性能的优劣。

表2和表3分别为歌剧演出时满场和空场条件下音质参量——中频混响时间T30、中频早期衰变时间EDT、明晰度C80、清晰度D50、侧向反射因子LF、强度G、声场不均匀度ΔLp的模拟结果。

考虑到剧场还要兼顾音乐、戏剧及会议使用，为此，对观众厅还进行了音乐会、戏剧使用功能时满场条件下的音质参量模拟，其结果如表4和表5所示。

5 歌剧厅的音质评价

歌剧厅投入使用前，笔者所在单位对剧场进行了现场实测，并牵头组织了上海、武汉及恩施当地的专家对音乐演出时的音质效果进行了主观音质评价。歌剧厅民乐及歌剧演出空场条件下的测试结果见表6和表7。从测试结果来看，除强度G值外，其余音质指标都在设计要求范围内，且在相关剧场规范推荐的最佳值范围内。

声学专家在现场感受了歌剧厅空场的音质效果，并聆听了恩施州青年民族乐团演出的民族音乐会，分别对歌剧厅的音质效果进行了主观听音评价。专家们认为：歌剧厅的混响合适、响度足够、清晰度较好；民乐演出中，无论是合奏还是独奏，乐器的声音清晰、音质纯真、声音亮度较好；乐队各声部明晰可辨、层次分明且融合度较好；声场扩散良好、分布均匀，本底噪音足够低。

2013年8月19日，中央民族乐团在歌剧厅举行了专场演出，演出圆满成功，为恩施土家族苗族自治州成立30周年庆典增添了光彩。演出团队以及观众对歌剧厅的音质效果评价很好。

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【摘 要】 介绍湖北省恩施州文化中心大剧院歌剧厅的建声设计技术指标及措施，并在不同演出条件下对其进行室内音质 计算机模拟和主观音质评价。

【关键词】 大剧院歌剧厅；声学设计；计算机模拟；音质主观评价

文章编号： 10.3969/j.issn.1674-8239.2014.03.010

Acoustics Design of Grand Theater in Enshi Culture Center

SONG Yong-min， YANG Xiao-jun， ZHANG Kui-sheng

（Zhang kui-sheng Acoustic Design and Research Studio， Shanghai 200070， China）

【Abstract】Technical indicators and measures about the acoustical design of Grand Theatre Opera House in Enshi Cultural Centre were introduced， and the acoustics computer simulation and subjective acoustics evaluation of the auditorium under different performance conditions were analysed.

【Key Words】grand theater； acoustical design； computer simulation； subjective acoustics evaluation

1 引言

湖北省恩施州文化中心是一座集会议会展服务、民族文化展示、城市规划展览、市民休闲集会等功能于一体的大型公共建筑，由中国土家博物馆、大剧院会展中心、城市规划展览馆、文化馆及室外大型文化广场等组成。恩施州文化中心总建筑面积约70 000 m2，投资约9亿人民币。地上居中为剧院和会展中心。剧院占地16 780 m2；会展中心占地19 689 m2；北侧为州博物馆，建筑面积17 704 m2；南侧分别是城市规划展览馆和州文化馆，分别为7 200 m2和7 350 m2；室外大型广场占地66 820 m2，可同时容纳5万人集会。该项目是恩施土家族苗族自治州“十二五”重点工程项目和建州30周年献礼工程，于2013年8月建成并投入使用。图1为文化中心鸟瞰图。

2 歌剧厅的建筑概况

恩施州文化中心大剧院在装修风格上融入了土家族、苗族的文化符号，体现了民族文化的特点。

剧院会展中心包括一座歌剧厅和10多间会议厅。歌剧厅观众厅的平面近似矩形，最长处约31.3 m，最宽处约30.6 m，最高处约14.9 m。观众厅容座为1 298座（不含乐池活动座椅），其中，池座1 005座，分23排，全台阶起坡布置；楼座179座，分6排，全台阶起坡设置；楼座两侧各布置4个包厢，共114座。舞台为品字形舞台，主舞台进深17.2 m，台口尺寸18 m×9.6 m（宽×高）；侧舞台尺寸21.3 m×17.2m（宽×进深），后舞台尺寸20.2 m×18 m（宽×进深）。舞台设在观众厅前端，舞台前设置升降乐池，声光控制室布置在池座后部。歌剧厅平剖面图见图2，观众厅内景见图3。

3 歌剧厅的声学设计简介

3.1 建筑声学设计目标

歌剧厅的功能设计以满足歌剧、交响乐演出要求为主，并考虑话剧、戏曲、综艺演出、其他现代剧目的演出，以及电影放映、会议等需求，实际上是一座多用途剧场。观众厅音质设计原则为“以自然声为主，兼容扩声”，即歌剧及交响乐演出采用自然声，其他用途则使用扩声系统。

基于此原则，音质设计要求做到体型新颖合理、混响合适、响度足够、声场扩散良好、有丰富的前次反射声、无声缺陷及本底噪声低等。因此，音质设计中以混响时间T60、明晰度C80、清晰度D50、声场不均匀度ΔLp、侧向反射因子LF、背景噪声级BNL及强度G等几个参量作为最主要的技术指标。

依据剧场规模和容积，并参考相关规范，最后确定歌剧厅音质设计目标值如表1所示。

3.2 声学技术措施

在歌剧演出条件下，歌剧厅的吸声完全由座椅提供，其他表面不作吸声处理。

观众厅地面采用实铺木地板，吊顶天花采用增强纤维预制石膏板，GRG板的面密度要求达到40 kg/m2以上。

侧墙及后墙均在原有结构墙面外干挂GRG板，而板的面密度要求达到45 kg/m2以上。侧墙及台框辅以土家族摆手舞造型的浮雕。

为满足民乐演出，在品字形舞台的主舞台安装音乐反声罩。

4 计算机声场模拟

为了确保歌剧厅的音质效果达到预期的设计目标，音质设计采用了计算机声场模拟分析，从而优化平剖面体型、计算音质参量并作音质预测评价。模拟分析采用Odeon 9.0室内声学模拟软件，兼具声像法和声线法的功能。图5为计算机模拟分析后声学模型的效果图，图中颜色的深浅分别代表表面材料吸声性能的优劣。

表2和表3分别为歌剧演出时满场和空场条件下音质参量——中频混响时间T30、中频早期衰变时间EDT、明晰度C80、清晰度D50、侧向反射因子LF、强度G、声场不均匀度ΔLp的模拟结果。

考虑到剧场还要兼顾音乐、戏剧及会议使用，为此，对观众厅还进行了音乐会、戏剧使用功能时满场条件下的音质参量模拟，其结果如表4和表5所示。

5 歌剧厅的音质评价

歌剧厅投入使用前，笔者所在单位对剧场进行了现场实测，并牵头组织了上海、武汉及恩施当地的专家对音乐演出时的音质效果进行了主观音质评价。歌剧厅民乐及歌剧演出空场条件下的测试结果见表6和表7。从测试结果来看，除强度G值外，其余音质指标都在设计要求范围内，且在相关剧场规范推荐的最佳值范围内。

声学专家在现场感受了歌剧厅空场的音质效果，并聆听了恩施州青年民族乐团演出的民族音乐会，分别对歌剧厅的音质效果进行了主观听音评价。专家们认为：歌剧厅的混响合适、响度足够、清晰度较好；民乐演出中，无论是合奏还是独奏，乐器的声音清晰、音质纯真、声音亮度较好；乐队各声部明晰可辨、层次分明且融合度较好；声场扩散良好、分布均匀，本底噪音足够低。

2013年8月19日，中央民族乐团在歌剧厅举行了专场演出，演出圆满成功，为恩施土家族苗族自治州成立30周年庆典增添了光彩。演出团队以及观众对歌剧厅的音质效果评价很好。

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