孔雪姣

摘要：中国传统戏曲是民俗文化的重要组成部分。戏楼作为传统戏曲演出的主要场所，其声学特性的研究和保护十分值得关注。通过对典型的中国北方封闭式戏楼——石家大院和广东会馆进行测试和分析，研究此类建筑的声场特点，并对侧墙与顶棚进行了声线分析，对早期衰变时间（Early Decay Time，EDT）、混响时间（T30）和语言可懂度的空间分布进行了研究，同时通过脉冲响应进一步分析其声场特，探索混响时间与容积的关系。结果表明：北方封闭式戏楼早期反射声设计较少，其室内声场中扩散构件较多，吸声布置较少，两处戏楼厅堂的中频平均混响时间均为1 s左右，语言传输指数均为0.6左右；戏楼的混响时间随着容积的增加表现出对数增长的趋势。

关键词：石家大院；广东会馆；封闭式戏楼；混响时间；容积

中图分类号：TU112文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）35-0080-03

Acoustic Analysis of Closed Theatrical Buildings in Northern China

——Taking Tianjin Shijia Courtyard and Guangdong Guild Hall as Examples KONG Xuejiao

（Tianjin Electronic Information Vocational and Technical College，Tianjin 300350）

Abstract： Chinese traditional opera is an important part of folk culture. As the main place for traditional opera perfor？ mance， the research and protection of its acoustic characteristics deserve great attention. By testing and analyzing the typical closed theatres in northern China - Shijia courtyard and Guangdong guild hall， this paper studies the sound field characteristics of such buildings， analyzes the sound line of side wall and ceiling， studies the spatial distribution of Early Decay Time（EDT）， reverberation time（T30）and language intelligibility， and further analyzes the sound field characteristics through impulse response. In addition， the relationship between reverberation time and volume is explored. The results show that there are few early reflected sound designs in the closed theater in the north， there are more diffusion components in the indoor sound field and less sound absorption layout. The average intermediate fre？ quency reverberation time of the two theater halls is about 1s and the language transmission index is about 0.6； The reverberation time of the theater shows a logarithmic growth trend with the increase of the volume.

Keywords： Shijia courtyard；Guangdong guild hall；closed theatre；reverberation time；volume

戲楼是中国传统戏曲文化的重要组成部分。它的演变与发展具有十分重要的研究价值。在数千年的发展历程中[1]，戏曲演出场地从“随地做场”到筑台为场，再到有顶的戏台和戏楼[2]，传统戏场建筑经历了漫长的发展过程。清朝后期出现的封闭式戏楼是传统戏场建筑与近现代技术相融合的产物。这不仅是传统建筑形制和建造技术的重要突破，也是戏曲演出在民俗生活中的地位逐步提高的结果。

明清时期是剧场建筑极为兴盛的历史阶段，这一时期的剧场建筑主要分为3类：皇家剧场、私宅剧场和会馆剧场[3]。皇家剧场有故宫的风雅存、倦勤斋等；北京恭王府戏楼、天津石家大院戏楼、苏州忠王府戏楼等属于私宅剧场；包含剧场的会馆建筑有天津广东会馆、北京正乙祠（银号会馆）、安徽会馆等[4]。

周华斌在其著作中阐释了戏曲艺术与戏楼的关系及二者的演变历程[5]。薛林平对于中国剧场史的研究也十分详尽[3]。王季卿[2]也对中国传统戏场的声学特征进行研究。然而，目前对于封闭式戏楼的研究主要从建筑方面入手，此类建筑的整体声学特点研究较少。中国北方封闭式戏楼是戏楼建筑发展的重要组成部分，对此类戏楼声学特点进行研究和总结有助于理解中国传统戏楼的演变过程，对现代剧场的演出形式、建筑设计和声学设计也具有十分重要的启发意义。选取石家大院和广东会馆两处典型的封闭式戏楼进行声学测试和分析，并对北方地区其他封闭式戏楼进行了研究和总结，以期得到此类建筑的声学特性，为封闭式戏楼的保护提供数据支持。

1研究方法

本研究采用实地测试和理论推导的方法对中国北方封闭式戏楼的声学特性进行研究。研究选取天津市广东会馆和石家大院两处建筑群的戏楼进行测试，通过对戏楼的混响时间T30，语言传输指数等指标的分析，并结合声线分析，对封闭式戏楼的声学特点进行探讨和研究。

1.1样本选择

中国北方封闭式戏楼现存较少，多存在于清朝中期经济较为发达的京津地区。样本选取石家大院和天津市广东会馆作为案例进行研究。二者分别属私人宅邸和会馆建筑，是当时封闭式戏楼的主要建筑类型[3]。

石家大院戏楼的建筑形制为厅堂式格局，抬梁式构架，总面积400 m2左右，可容纳近200人同时观看演出，建筑高9 m。功能布局由南至北依次为后台区、舞台区和坐席区。天津市广东会馆是岭南建筑元素与北方四合院的结合，建筑面积约800 m2，可容纳近400人同时观看演出，建筑高约12 m。建筑内部由中央舞台区和两层坐席区组成。舞台高1.2 m，面积60 m2左右。

1.2试验设计

天津市广东会馆的测点布置如图1（a）所示，声源位于舞台上方1.5 m，距舞台边缘1 m处。观众区共布置6个测点，声源脉冲信号由扎气球发出，每一次声源发出脉冲信号的同时，各个测点用无指向麦克风接收声音信号，记录并进行后续处理。试验使用麦克风为Samson C01U Pro USB电容麦克风。每个测点重复测量3次，测量结果取3次的平均值。石家大院以同样的方式进行测量，其声源和测点布置如图1（b）所示。测试日当天相对湿度为70%，室内平均温度为-2℃。

2研究结果及分析

2.1声线分析

天津市广东会馆戏楼内的平面布置如图1（a）所示。由于戏楼平面中轴对称，故只分析北侧的声场情况。在坐席第一排中央处，从声源处发出的直达声与侧墙的一次反射声的声程时间差为59 ms，在楼座下方最后一排中央处声程时间差为47 ms，其余位置均处于此二者之間，且都处于可感知的声程时间差临界值50 ms附近。南、北、东三面楼座栏杆处的时间声程差也均在此范围附近。由于戏楼中央屋面较高，且舞台上方藻井具有遮挡作用，屋面反射声可到达的范围为观众区第二排至第四排，如图1（c）所示。屋面一次反射声与直达声到达的声程时间差在28～48 ms，故屋面一次反射声对主观听感的加强作用较弱。整体来看，天津市广东会馆戏楼的早期反射声设计较为缺乏，是戏楼内部仍然需要加入电声的主要原因。

石家大院戏楼平面如图1（b）所示，同样为中轴对称平面。入口处绕过木制屏风即进入坐席区，坐席区正前方由立柱围绕的长方形区域为舞台区。由图1（b）可知，坐席区第一排的直达声与侧墙一次反射声的声程时间差为23 ms，最后一排中间坐席的声程时间差为9 ms，远小于临界值50 ms，此时反射声对主观听感具有明显的加强作用。由图1（d）石家大院剖面声线分析可知，屋面一次反射声可到达坐席区第三排至第七排处，且一次反射声与直达声的声程时间差在17～28 ms，可知屋面反射声对主观听感同样有加强作用。

综合两个戏楼的声线分析可知，戏楼中各界面对主观听感的加强作用并无明显设计，可见当时的工匠并没有从理论上确立早期反射声对厅堂内的主观听感的加强意识。此类厅堂设计仍以建筑设计的需求为主，未考虑过多的声学因素。

2.2混响时间

早期衰变时间（Early Decay Time，EDT）和混响时间（T30）都是用来评价厅堂混响特性的指标。其中，EDT用以描述时间初始部分的声能衰变率，与厅堂的语言可懂度有较高的相关性，可以比较真实地反映听众在厅堂内的清晰度感受。T30常用于描述和控制厅堂的混响感。天津市广东会馆和石家大院的EDT如图2（a）所示，可见天津市广东会馆早期衰变时间的低频部分高于石家大院，高频部分略低于石家大院。由EDT和语言可懂度的高关联性可知，二者的中高频语言可懂度相近。

由图2（b）可知，广东会馆在T30全频段内均高于石家大院。分别计算两个厅堂的中频混响时间（500 Hz、1 000 Hz、2 000 Hz这3个倍频程的算术平均值），天津市广东会馆为1.08 s，石家大院为0.99 s，二者均符合《剧场建筑设计规范》（JGJ 57—2016）中中低频关系的1.0～1.2倍。

出现这种声场特点的主要原因是两座戏楼的内饰和容积各不相同。内饰在声学方面的作用主要是扩散和吸声。二者均借助传统木雕装饰实现声场的扩散，不同的是天津市广东会馆的内饰整体更加精美复杂，其南、北、东三边楼座护栏、楼座挑檐和楼座下方天花板上的梁、檩、板及各处精美的木雕等都有助于直达声的扩散。天津市广东会馆的声场扩散特性更为明显，缩小了二者的平均自由程差异。在吸声方面，两处戏楼的吸声材料都比较少，石家大院坐席区的廊柱帷幕是主要的吸声部分，天津市广东会馆除二层楼座的帷幕外，每个座椅上铺设的3 cm厚海绵坐垫是场内主要的吸声材料。容积方面，天津市广东会馆的容积为7 068 m3，远大于石家大院的1 418 m3，但从混响时间的测试数据看，二者差异与容积的差异并不成线性，之后将进一步分析封闭式戏楼混响时间与容积的关系。

此外，两处戏楼的低频混响时间比较相近，原因主要是空间中的大量玻璃材质和木构建筑中构件之间存在缝隙。石家大院二层回马廊设有大面积玻璃窗；而天津市广东会馆各层均设有玻璃窗，从抬梁式屋面下方的高侧窗到二、三层近于满铺布置。这样的构造使难以吸收的低频声大量透射，减小了室内低频声能，从而降低了低频混响时间，提高了戏楼音质效果。

3结语

根据天津市广东会馆和石家大院测试数据的对比分析，中国北方地区传统封闭式戏楼的声场具有以下特点：戏楼的建筑设计和室内装饰较为精美，但针对早期反射声的声学设计较少，室内声场以扩散为主，吸声较少。两处戏楼的中频平均混响时间均为1 s左右，语言传输指数均为0.6左右，基本符合传统戏曲对声场的要求。

对中国北方封闭式戏楼混响时间和容积的关系进行了假设和验证：通过对5处现存的双层封闭式戏楼进行统计分析，得出其平均建筑高度为11.15 m，平均长宽比为1.40，并得到混响时间与容积关系的预测公式，预测结果与实测数据较为接近，即戏楼容积与混响时间在一定范围内呈对数增长关系。

参考文献：

[1]唐孝祥，徐风娟.我国建筑艺术与戏曲艺术审美共通性研究综述[J].华南理工大学学报（社会科学版），2010（2）：40-44.

[2]王季卿.中国传统戏场建筑考略之一：历史沿革[J].同济大学学报（自然科学版），2002（1）：27-34.

[3]薛林平.中国传统剧场建筑[M].北京：中国建筑工业出版社，2009：53-56.

[4]邱凡.北京清代亲王府建筑空间形态研究[D].北京：北京建筑大学，2016：37.

[5]周华斌.京都古戏楼[M].北京：海洋出版社，1993：64.