汪洋

[摘    要]厅堂音乐演奏成功与否，不仅受乐器品质的影响，演奏厅的环境状况也同样重要，乐器的声学系统决定了乐器演奏的发声特点，而厅堂建筑声学设计影响音乐的传播效果，厅堂建筑声学设计对乐器乐音的影响是全方位的，建筑的结构、建筑材料、舞台布置、建筑选址等因素都会影响听众的音乐欣赏品质。在介绍乐器声学系统和厅堂建筑声学的基本知识的基础上，分析乐器声学系统和厅堂建筑声学间的关系，探索优化厅堂建筑声学设计应遵循的基本原则和要点。

[关键词]乐器声学;厅堂建筑声学;声学设计

音乐兼具时间和空间两种属性，首先在时间上，音乐演奏的过程就是时间流动的过程，缺乏时间属性的音乐是不存在的，所以音乐也被称为“时间的艺术”，同时音乐也是需要空间的，音乐只有在空间中才能够演奏，听众一般也是在一定的空间中来聆听音乐。要想演奏出最佳的音响效果，除了乐器的声音属性外，还需要与之相对应的声场空间来匹配。例如，比较激越的进行曲、军乐等一般需要在比较开阔的空间演奏，而丝竹管弦则更适合在小型的合奏厅演奏。由此可见，乐器声学和厅堂建筑声学是密切相关的。

一、乐器声学系统

（一）乐器声学系统组成

乐器声学是一门专门研究乐器发声的科学，包括乐器发声的原理，乐器的音质，乐器的构造等。从我国的角度，根据乐器的产生区域的不同，可将其分为西洋乐器和民族乐器;根据振动体振动机理的不同，可以把乐器分为弦鸣乐器、气鸣乐器、膜鸣乐器、体鸣乐器、电鸣乐器。

乐器声学系统是对乐器进行分解归类而形成的体系。乐器声学系统普遍包括五大部分，第一是振动系统，振动系统是指乐器中能够产生振动的构件，它是乐器发声的基础，例如吹奏乐器的簧片，弹拨乐器的琴弦等;第二是激励系统，它是指能够激发乐器振动的物体，它与振动系统相互配合，使乐器产生声音，琴弓、琴键都是比较常见的激励系统的组成部件;第三是传导系统，传导系统是连接振动系统和共鸣系统的纽带，它将振动系统产生的声音，传达到共鸣系统，从而使声音通过共鸣系统传播出去，例如二胡的琴码，琵琶的弦枕等;第四是共鸣系统，即能够快速的扩散振动系统产生声音的构件，如钢琴的音板等;第五是调控系统，乐器通过调控系统对乐器的发声性能进行控制，使乐器发音或者不发音，并调节乐器音量等，例如吹管乐器的按孔、按键。

（二）乐器声学系统对乐器声音特质的影响

从业多年且技艺娴熟的资深音乐行业从业者仅仅通过声音就可以分辨出乐器品质的好坏，而决定着乐器的声音品质的正是乐器的声学系统，通过乐器的声学系统来认识乐器的发声机理，可以帮助我们准确的分辨出乐器质量的好坏，同时帮助我们找到影响乐器品质的因素，从而制造出品质上乘的乐器。

影响乐器声音品质的因素主要有四个，即：音高、音色、音强、音值。首先与音高直接相关的是振动系统，乐器振动系统的尺寸大小、材料材质、刚性张力等都会影响乐器的音高。能够间接影响乐器音高的是激励系统，这在管弦乐器上的体现尤为突出，气流强度作用于管弦乐器的激励系统上，当我们增加气流的强度时，乐器的音高就会增加，当我们减小气流的强度时，乐器的音高就会减弱。其次，对乐器的音色来说，五大乐器声学系统都会影响乐器的音色，但是最为关键的系统是振动系统和共鸣系统。振动系统对音色的影响主要体现在振动系统的材质上，而共鸣系统的材料材质、形状结构、制作工艺水平等因素都对乐器的音色产生影响。调控系统的影响则是全方位的，对各个因素都有影响，可以说乐器的声学系统产生的任何变化，都会在乐器的音响性能上直接体现出来。

二、乐器声学系统与厅堂建筑声学的关系研究

厅堂建筑声学是研究厅堂建筑对声音的吸收、传播、反射等问题的专门科学，包括厅堂环境下音质的传播和噪音的控制等内容。研究厅堂建筑声学的目的就是為了在室内乐器演奏时获得好的音乐传播品质效果，因此，乐器声学系统与厅堂建筑声学的关系更多的体现在乐器声学系统在厅堂建筑声学设计的应用上。

（一）乐器声学助力厅堂建筑声学发展

厅堂建筑声学设计需要具有专门的建筑知识、声乐知识的人一起参与，这样才能保证厅堂建筑在符合建筑施工质量标准的同时，满足厅堂乐器表演的声音品质要求。在国际上，一座比较成功的厅堂建筑，都是在建筑师、声乐家共同合作的基础上完成的。当前我国厅堂建筑设计施工实践中出现很多问题，这主要是由于我国声乐行业发展的起步比较晚，加上我国现行教育体制下，不管是小学、初中还是高中，甚至是大学阶段，对声乐教学的深度和广度都十分有限，缺少专业的声乐人才使得我国建筑设计师在设计厅堂建筑音乐厅时由于自身缺乏声乐方面的知识，又没有专业的声乐家协助，使他们在设计时对设计方案中涉及声音的细节很难完全的把控，影响厅堂建筑声学设计的效果。未来，我国的乐器声学和厅堂建筑声学应当是共同发展的，一方面要注重对我国声乐人才的培养，另一方面要引导声乐人才加入到厅堂建筑声学设计的队伍中来，推动我国厅堂建筑声学发展。

（二）厅堂建筑声学发展有利于增加我国乐器声学人才数量

厅堂建筑声学对我国乐器声学人才培养的激励作用主要体现在以下几个方面：首先，我国厅堂建筑声学的发展，可以吸引一些国际上的声乐家来参与我国厅堂建筑声学设计，为我国培养本土化的优秀器乐人才;其次，可以吸引年轻一代接受专业的声乐知识学习，越来越多的优秀声乐家的产生，自然会带动我国乐器声学的发展;最后，厅堂建筑声学设计方案必须在实践中才能确定实际效果，这些实践为参与设计的乐器声学人才提供了更多学习、修正机会，只有在实践中，他们才能够验证某个建筑声学设计方案对乐器乐音的传播作用是正向的还是反向的，而这个实践的过程本身就是一个乐器人才成长的过程。

（三）乐器声学知识贯穿于厅堂建筑设计、建设的始终

乐器表演作为厅堂建筑的重要功能，为了保障乐器演奏的音质，需要在厅堂建筑设计、建设的全过程，着重考虑乐器声学演奏的要求。比如，厅堂建筑的顶棚在设计施工时应当考虑对乐器乐音的反射作用，乐器的乐音包括直达声、反射声，直达声是指乐器乐音通过空气直接传播到听众的耳中，而不经过其他媒介的传播，而反射声则是经由墙壁等媒介反射的声音，反射声会经过厅堂建筑内的墙壁、顶棚等进行一次或者多次的反射，再进入到听众的耳朵中，因此，在施工时通过对顶棚高度、墙面厚度、结构等进行设计，可以保证乐器乐音的音高和音色等，产生更加立体、环绕、更加丰满的听音效果。如果没有考虑反射音等因素，就会影响乐器乐音的传播路径，影响听众的感官体验。

（四）乐器声学和厅堂建筑声学共同推进我国社会主义文化事业发展

国际上有很多与艺术有关的建筑家喻户晓，比如巴黎圣母院、悉尼歌剧院等，这些建筑因为其独有的艺术属性，得到很多的社会关注，从而获得了更多的经济、政治价值和功能。建设一些音乐厅、歌剧院等厅堂建筑不仅能够体现一个国家、地区的建筑水平，更能够为群众提供一个满足精神文化需求的场所。而我国当前一些音乐厅堂建筑也已经成为社会传播文化艺术，群众陶冶精神情操的重要场所，建筑艺术与音乐艺术的叠加，为听众提供了一个用眼睛看、用耳朵听的艺术欣赏品鉴经历，有利于中国特色社会主义文化事业的大发展。

三、厅堂建筑声学设计要求

厅堂建筑是乐器演奏的重要场所，听音质量是衡量一个厅堂建筑建设的成功与否的关键因素，在厅堂建筑的设计初期，就需要将声学研究纳入到设计方案中，在建设过程中考虑到听音效果，对建筑材料的选择、建筑结构等都要做到及时评估优化，以确保整个厅堂建筑的听音质量。在实践中厅堂建筑在设计上主要有以下几个要点。

（一）厅堂建筑室外噪音的控制

厅堂建筑对室内、室外的噪音控制要求是极高的，即使是很小的噪音也会严重影响听众的听音体验，在实践中，厅堂建筑的噪音控制手段也很多。

1. 厅堂建筑的选址

厅堂建筑的选址是规避和减少建筑室外噪音的有效手段，在选址时，厅堂建筑应当首先考虑远离闹市的郊区，一方面，郊区工业化程度一般比较低，人口密度小，车流和人流都比较少，可以为厅堂建筑提供一个相对比较安静的室外环境，在选址前要对周围的噪音状况进行监测，以保证厅堂建筑室外噪音在合理水平。另一方面，音乐演奏和欣赏是一项比较高雅的活动，而郊区的空气质量比较好，建筑的密度也比较低，有足够的空间对厅堂建筑进行艺术性的创作，而市区建筑往往要符合比较严格的城市规划标准，在厅堂建筑结构上失去更多的可能性。在现实中我们也可以看到，很多新建造的厅堂建筑往往也都是选在了郊区。

2. 厅堂建筑材料的选择

厅堂建筑控制室外噪音的另一个有效手段就是使用隔音材料。如果一个厅堂建筑在选址时没能有效的规避噪音源，那么就可以在建筑材料上下功夫，当前市面上有很多隔音建筑材料，隔音玻璃、隔音墙等在我们的日常生活中也是很常见的，由于厅堂建筑对噪音控制的要求比较高，因此在选择隔音建筑材料时也应当按照隔音效果的高标准进行选择，也可采用通过实验对比不同隔音材料隔音效果的方法，选择最合适的隔音建筑材料。通过选址时的提前谋划以及隔音材料的补救措施，厅堂建筑的室外噪音就能够得到较好的控制。

（二）厅堂建筑内部音质的设计

消除了外部噪音对听音品质的影响，还应当关注厅堂建筑内部的音质设计，厅堂建筑内部因素对听音品质的影响过程比较复杂，包括厅堂建筑的容积因素、每座容积、舞台声场条件等多个因素，而对这些因素的控制，就要发挥乐器声学和厅堂建筑声学双重因素的作用。

1. 容积因素影响厅堂建筑演出的声音品质

厅堂建筑的容积也就是厅堂建筑的大小会影响乐器演奏的声音品质，要想保证乐器的演奏声音能够得到充分的展示空间，就需要有与之相匹配的演奏空间。一般而言，大型的音乐演奏活动需要相对较大的表演空间，小型的音乐演奏活动就需要相对较小的演奏厅。除了从表演乐队人数的多少上来决定音乐演奏厅的大小外，还需要根据乐器的特点进行选择，我国的一些民族乐器的音高比较高，例如唢呐、锣鼓等，这时候虽然乐队的表演者的人数不多，属于小型的乐队演出活动，但是也需要一个相对较大的表演空间。

2. 每座容积影响厅堂建筑声场环境的控制

厅堂建筑的每座容积是指建筑空间与建筑内座位数的比值，用每个座位所占的建筑面积来表示，如果厅堂建筑的面值是固定的，则每座容积值越大，表示建筑内的座位数越少，每座容积值越小，表示建筑内的座位数越多。座位的数量直接决定了可以同时欣赏音乐演出的观众数量，在厅堂建筑演出活动中，每一个观众在本质上都是一个“吸声体”，同样大小的厅堂建筑面积，观众越多，对声音的“吸收”能力就越强，影响演凑的混响时间的能力也就越强，如果一个厅堂建筑的每座容积值与正常水平差距较大，就会导致演奏厅的声场环境失控，最终影响整个音乐欣赏的效果。因此，不同规模、不同类型的演出，就要选择与之相匹配的每座容积声场。

3. 舞台声场条件影响厅堂建筑内部音质

厅堂建筑的舞台声场环境不管是对表演者还是乐器演奏声音传播效果都有十分重要的影响。在对厅堂建筑的内部音质进行设计时，要着重考虑以下因素：首先，厅堂建筑内表演舞台的声场分布应当均匀，避免产生颤动或者回声;其次，厅堂建筑表演舞台的地面和墙面要更加坚实一些，避免对表演过程中产生的低频音乐进行过多的吸收，从而影响音乐传播和听众接收的效果;再次，要注意厅堂建筑表演舞台反射板的位置，在表演时，也可以根据表演舞台反射板的位置进行列队。如果是独奏，为了使全场都能接收的声音，就需要独奏者在有反射板的位置进行表演，充分利用反射板使演奏的直达音和反射音的比例保持在一个合理范围内，这样，观众就不会因为离舞台距离的不同，而获得不同的听乐效果。

我国是世界上公认的乐器生产大国和建筑大国，但是生产的乐器基本上以品质一般、价格低廉为主要特征，很难生产出能够得到国际认可的高品质乐器，同时我国的建筑业虽然发达，但是音乐厅堂建筑却是短板。乐器声学系统和厅堂建筑声学具有内在的相关性，两者的相互碰撞，能够给听眾带来视觉和听觉上的双重体验和满足。同时也应当看到，随着社会的不断发展，社会对厅堂演奏的要求也越来越高，厅堂建筑的功能也向着多元化的方向发展，除了进行常规的乐器演奏演出，还可以进行其他类型的集体活动，因此对厅堂建筑的声学设计要求也越来越高。所以在未来，不管是乐器声学还是厅堂建筑声学都应当适应社会变化，从控制噪音、优化声音传播效果的角度来打造能给观众带来良好视听体验的厅堂建筑，相信只要我们重视起来，我国的乐器声学和厅堂建筑声学都能够得到较大的提升。

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