音樂(lè)廳的聲學(xué)設(shè)計(jì)

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      上個(gè)世紀(jì)中，人們根據(jù)音樂(lè)特性的不同，逐漸將音樂(lè)廳從歌劇院中分離出來(lái)。

　　而在此前，音樂(lè)會(huì)一般是在有舞臺(tái)的歌劇院中演出，因?yàn)槲枧_(tái)可以滿足舞臺(tái)布景和作品多樣化的需求。

　　但是，由于高大的舞臺(tái)空間會(huì)造成聲能的損失，使得舉辦音樂(lè)會(huì)時(shí)不得不在劇院舞臺(tái)上加裝音樂(lè)反射罩。盡管這些音樂(lè)反射罩重量大，組裝難，造價(jià)高，但它的出現(xiàn)為音樂(lè)廳的誕生做出了很大的貢獻(xiàn)。各國(guó)建筑聲學(xué)的專家開(kāi)始依據(jù)發(fā)射罩對(duì)聲音控制的原理，相繼設(shè)計(jì)了各種特色的音樂(lè)廳。

　　小編就帶大家來(lái)詳細(xì)了解一下

　　世界頂級(jí)音樂(lè)廳的聲學(xué)設(shè)計(jì)，為什么柏林愛(ài)樂(lè)交響樂(lè)廳，至今仍作為音樂(lè)廳建筑的典范?

　　著名聲學(xué)設(shè)計(jì)師L.Cremer在設(shè)計(jì)柏林愛(ài)樂(lè)交響樂(lè)廳時(shí)享有很大的決定權(quán)，比如他自主采用梯田式的觀眾席布局，以及對(duì)觀眾廳的內(nèi)部形態(tài)、空間體型、裝飾圖案及構(gòu)造。

　　對(duì)于該廳的設(shè)計(jì)，L.Cremer繼承了二十世紀(jì)初賽賓室內(nèi)聲學(xué)的研究成果，并應(yīng)用了學(xué)院對(duì)于室內(nèi)聲學(xué)的研發(fā)成果。同時(shí)，還對(duì)于各種音質(zhì)評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行了仔細(xì)研究。到上世紀(jì)五十年代，L.Cremer的研發(fā)成果首先在德國(guó)室內(nèi)聲學(xué)界得到應(yīng)用。

　　柏林愛(ài)樂(lè)交響樂(lè)廳的主要特點(diǎn)如下：

　　● 這種特別的梯田狀的觀眾席布局(統(tǒng)稱為“溫伯格擋板”)，增強(qiáng)了聽(tīng)眾獲得的早期反射聲。這種形式在觀眾廳還是首次使用，以前只是在樂(lè)師附近安裝過(guò)反射體。這種安裝音樂(lè)反射罩或是在交響樂(lè)隊(duì)周圍使用反射體的情況，普遍出現(xiàn)在20世紀(jì)初的歐美音樂(lè)廳。

　　● 觀眾廳內(nèi)部形態(tài)通過(guò)彼此面對(duì)的“溫伯格擋板”提供二次反射聲。

　　● 吊頂?shù)奶厥庑螤睿约捌浣Y(jié)構(gòu)表面特性為后期反射聲提供支持。

　　該廳聲學(xué)設(shè)計(jì)的成功之處在于：這種形式能夠在早期反射聲和后期反射聲之間取得平衡，使每個(gè)座位都能獲得較好的包圍感。其平衡是通過(guò)控制早期反射聲和后期反射聲的分配而得到的。這個(gè)進(jìn)步得益于縮尺實(shí)體模型能夠?qū)⒙曣嚵锌梢暬蚅.Cremer教授在禮堂音質(zhì)這個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)。L.Cremer教授曾說(shuō)過(guò)，在法國(guó)尼斯阿波羅音樂(lè)廳的建設(shè)中，他之所以能夠成功地把握因素，就是在于他完全掌控了對(duì)該廳的設(shè)計(jì)。并且，該廳還是首次使用梯田式設(shè)計(jì)的廳堂。

　　值得一提的是，尼斯阿波羅音樂(lè)廳同樣使用的是“溫伯格擋板”設(shè)計(jì)。L.Cremer教授和R. Lamoral教授在對(duì)尼斯阿波羅音樂(lè)廳的設(shè)計(jì)中，依舊采用有益于音質(zhì)的內(nèi)部形態(tài)、空間體型、裝飾構(gòu)造等。該廳的音質(zhì)設(shè)計(jì)是基于計(jì)算機(jī)模型，這是基于有限元法所建的計(jì)算機(jī)摸型。

　　計(jì)算機(jī)模型向我們展示了早期反射聲，尋求進(jìn)行早期反射聲與后期反射聲之間的平衡，從而獲得良好音質(zhì)的聲場(chǎng)，該音樂(lè)廳具有多功能性，配有舞臺(tái)，作為音樂(lè)會(huì)演出時(shí)需要安裝音樂(lè)反射罩。并且這還是一個(gè)可以容納2500座的大廳，觀眾廳進(jìn)深50米，前面提到的柏林愛(ài)樂(lè)交響樂(lè)廳觀眾廳進(jìn)深僅30米。

　　該廳的主要特點(diǎn)如下：

　　● 裝置錯(cuò)落有致的“溫伯格擋板”;

　　● 波浪型的吊頂板;

　　● 靠近舞臺(tái)的墻有以Lamoral,Cremer, Futterer三人名字縮寫命名的LCF側(cè)向反射擴(kuò)散體(LCF結(jié)構(gòu))。

　　所有這些措施能夠加強(qiáng)早期反射聲和后期側(cè)向反射聲，同時(shí)能夠在早期反射和后期反射聲之間實(shí)現(xiàn)平衡，從而獲得好的音質(zhì)。結(jié)果和柏林愛(ài)樂(lè)交響樂(lè)廳一樣，這個(gè)音樂(lè)廳把聽(tīng)眾包圍在聲場(chǎng)中。該廳的設(shè)計(jì)表明即使內(nèi)部形態(tài)有所不同，也同樣可以獲得與柏林愛(ài)樂(lè)交響樂(lè)廳有著同樣出色的聲學(xué)效果。

　　為何阿波羅音樂(lè)廳沒(méi)有被復(fù)制?

　　阿波羅音樂(lè)廳建于上個(gè)世紀(jì)80年代，那是個(gè)多功能廳建筑結(jié)束的時(shí)代。確實(shí)，今天已進(jìn)入劇院和專用的音樂(lè)廳區(qū)分設(shè)計(jì)的時(shí)期，柏林愛(ài)樂(lè)交響樂(lè)廳證明了專用的音樂(lè)廳要比多功能廳更適合音樂(lè)會(huì)演出，特別是與那些多功能性依賴于沉重的、不易操作的音樂(lè)罩的多功能廳相比。阿波羅大廳的獨(dú)特之處在于，其在設(shè)計(jì)之初就把其功能定位在以音樂(lè)會(huì)使用為主，兼顧歌劇演出，而不是反過(guò)來(lái)考慮。

　　正因?yàn)槿绱?，柏林?ài)樂(lè)交響樂(lè)廳仍作為音樂(lè)廳設(shè)計(jì)的參考范例。不僅因?yàn)樗鳛閷Ｓ玫囊魳?lè)廳，而且還因?yàn)樗慕ㄖL(fēng)格。

　　為什么沒(méi)有其他形狀的音樂(lè)廳出現(xiàn)?

　　這主要?dú)w因于設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對(duì)聲反射和廳堂空間形態(tài)之間的平衡無(wú)法控制。目前應(yīng)用于音樂(lè)廳的框架設(shè)計(jì)仍沿用上世紀(jì)60年代的方法，一次又一次地使用縮尺模型，沒(méi)有多大的進(jìn)步?？s尺模型實(shí)驗(yàn)帶有一定的局限性，因?yàn)樗荒芘c設(shè)計(jì)方案同步更新。在表現(xiàn)形式上，它不能夠?qū)⒎瓷渎暡ǖ男问胶吐暡ǖ膫鞑ミ^(guò)程通過(guò)可視化反映來(lái)。

　　聲學(xué)設(shè)計(jì)師和建筑師之間不能良好地溝通仍是目前音樂(lè)廳設(shè)計(jì)中普遍存在的問(wèn)題，即使是縮尺實(shí)體模型也不能增進(jìn)他們之間的溝通。

　　但是必須承認(rèn)，建筑領(lǐng)域所有設(shè)計(jì)工作都必須遵循相關(guān)規(guī)范進(jìn)行。這些規(guī)范往往來(lái)源于對(duì)已有建筑經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)歸納(但這從某種角度上也限制了革新和突破的發(fā)展)，使業(yè)主在是否采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)的問(wèn)題上感到困擾。這是可以理解的，但我們也應(yīng)該注意到，遵循規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)的方式，其結(jié)果往往缺乏新意，效果通常難以令人滿意。

　　音樂(lè)廳設(shè)計(jì)體系及建設(shè)中令人遺憾的因素

　　一些質(zhì)量規(guī)范的限制，以及業(yè)主對(duì)于革新缺乏信心，使得設(shè)計(jì)師往往采用模仿已有的廳堂的設(shè)計(jì)以避免犯錯(cuò)，滿足于復(fù)制已有廳堂而不是探尋廳堂真正的使用需要。

　　在過(guò)去的三十年間，R. Lamoral教授成功地開(kāi)發(fā)出能夠準(zhǔn)確模擬廳堂音質(zhì)的聲學(xué)計(jì)算機(jī)軟件。當(dāng)然這還要通過(guò)正確使用和操作才能保證模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。

　　在目前廳堂設(shè)計(jì)市場(chǎng)上，音樂(lè)廳音質(zhì)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新是沒(méi)有地位的，人們更容易接受建筑設(shè)計(jì)上的創(chuàng)新。

　　即使建筑師部分或全部效仿柏林愛(ài)樂(lè)音樂(lè)廳的布局設(shè)計(jì)，由于建筑師和聲學(xué)設(shè)計(jì)師溝通的障礙和分割，也有可能產(chǎn)生令人失望的音質(zhì)效果。

　　因?yàn)槟切┬Х碌膹d堂只是建筑元素的累加，并未真正理解所研究的廳堂的聲學(xué)本質(zhì)。效仿建筑方案不能在早期反射聲和后期反射聲之間獲得平衡，因此不能滿足每一位聽(tīng)眾的音質(zhì)要求。在此就不再贅述這些廳堂，但是專業(yè)人士和業(yè)主在近半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間內(nèi)，都遇到過(guò)這種工作方式所帶來(lái)的失望和挫折。

　　怎樣控制劇院與音樂(lè)廳的聲場(chǎng)?

　　良好聲場(chǎng)是通過(guò)早期反射聲和后期反射聲之間的平衡得到的。但問(wèn)題是該怎樣保證這種平衡呢?

　　那就有必要控制反射到墻體的波形。這些波形必須被鑒別并通過(guò)對(duì)墻面整體形狀和飾面圖案設(shè)計(jì)加以控制。

　　近幾年來(lái)，美國(guó)出現(xiàn)了對(duì)波形定性化的分析方法。在此基礎(chǔ)上，我們可以通過(guò)計(jì)算機(jī)模型，將定性化分析進(jìn)一步發(fā)展為定量分析法。根據(jù)已經(jīng)開(kāi)發(fā)的廳堂聲學(xué)模擬軟件，可以將從各個(gè)表面反射的列陣波的整個(gè)軌跡反映出來(lái)。

　　計(jì)算機(jī)工具有很大的優(yōu)勢(shì)在于它的靈活性，而且提供了縮尺實(shí)體模型不能測(cè)量的大量的信息。通過(guò)計(jì)算機(jī)模型，聲學(xué)設(shè)計(jì)師和建筑師之間建立起直觀良好的溝通，同時(shí)也有助于消除業(yè)主的顧慮。

　　我們不得不注意到，在過(guò)去30年中，通過(guò)對(duì)大量音樂(lè)廳音質(zhì)聲學(xué)參數(shù)的測(cè)量，證明了計(jì)算機(jī)模型的應(yīng)用的準(zhǔn)確性。但遺憾的是，這種設(shè)計(jì)方法幾乎很少被應(yīng)用。

　　我們也可以注意到，幾乎所有的歌劇院和音樂(lè)廳的業(yè)主首要的要求就是獲取最佳的混響時(shí)間。但我們應(yīng)該知道，最佳的混響時(shí)間是通過(guò)控制反射聲的過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)，這個(gè)順序不能對(duì)調(diào)。

　　怎樣控制反射聲的過(guò)程?

　　鑒于觀眾廳的尺度、形式、材料、觀眾廳布局和樂(lè)隊(duì)之間的相互作用，以及在廳堂中聲音傳播的特性，在演藝建筑的設(shè)計(jì)中，聲學(xué)設(shè)計(jì)師應(yīng)該扮演引導(dǎo)者的角色。

　　聲學(xué)設(shè)計(jì)師應(yīng)該控制墻體反射的波形。而且需要聲學(xué)設(shè)計(jì)師和建筑師一起制定詳細(xì)的墻體處理方案，這樣在建筑師每次做出形狀或材料的選擇后，聲學(xué)設(shè)計(jì)師都能夠用聲學(xué)語(yǔ)言將修改的結(jié)果表達(dá)出來(lái)。通過(guò)這種方式，建筑師才能夠設(shè)計(jì)出具有良好音質(zhì)的廳堂。

　　因此，通過(guò)這一互動(dòng)過(guò)程，就可以確定墻體的尺度和方位及構(gòu)造，把握圍護(hù)結(jié)構(gòu)的處理，觀眾廳的分割墻，吊頂?shù)男问剑w內(nèi)部形態(tài)，尤其要控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)材質(zhì)及其構(gòu)造的聲學(xué)響應(yīng)，把握座椅的形狀及聲學(xué)特性。

　　未來(lái)我們會(huì)感受到不同形式的音樂(lè)廳嗎?

　　在廳堂的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，建筑設(shè)計(jì)和聲學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)該是完全融合在一起的。但是實(shí)現(xiàn)的方法、途徑，特別是這方面的經(jīng)驗(yàn)很難在聲學(xué)設(shè)計(jì)師和建筑師中得到一致同意，而且很難打消那些恪守音樂(lè)廳建筑規(guī)范的業(yè)主的顧慮。

　　因此，只有當(dāng)業(yè)主們采納新的建設(shè)意見(jiàn)的時(shí)候，音樂(lè)廳的形式才會(huì)有新的發(fā)展，而不是效仿已建的廳堂。

　　誠(chéng)然，與柏林愛(ài)樂(lè)音樂(lè)廳有著相同形狀的音樂(lè)廳會(huì)有很好的未來(lái)。但是我們要意識(shí)到，復(fù)制既不能保證聲學(xué)設(shè)計(jì)的成功，也不能滿足本世紀(jì)內(nèi)出現(xiàn)的新演出形式的需要。在對(duì)于音樂(lè)廳及劇院的聲學(xué)設(shè)計(jì)中，專業(yè)人員應(yīng)該注入更多的創(chuàng)新元素，以及投入更多的精力去謹(jǐn)慎細(xì)致的考察。

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　　相關(guān)問(wèn)答：

　　問(wèn)：音樂(lè)廳有幾種

　　答：音樂(lè)廳有四種：1、鞋盒音樂(lè)廳(Shoebox);2、扇形音樂(lè)廳(Fan);3、競(jìng)技場(chǎng)/山谷梯田廳(Arena/Vineyard);4、馬蹄形(Horse Shoe)

　　演出場(chǎng)所的分類是聽(tīng)覺(jué)歷史的變遷，從馬蹄形劇場(chǎng)到鞋盒音樂(lè)廳，到扇形音樂(lè)廳和競(jìng)技場(chǎng)/山谷梯田廳的歷程，是一段段動(dòng)人心魄的演義。

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　　問(wèn)：音樂(lè)廳中運(yùn)用了什么聲學(xué)原理?

　　答：主要是混響和回聲音樂(lè)廳是樂(lè)隊(duì)演出的主要場(chǎng)所，除了專門為樂(lè)隊(duì)服務(wù)的音樂(lè)廳外，歌劇院、大會(huì)堂、大教堂、演播大廳、電影院等都可以作為音樂(lè)廳使用。反映音樂(lè)廳質(zhì)量的主要因素是混響。樂(lè)器停止發(fā)音后，聲音并不馬上消失，而是伴有余音的，即分貝數(shù)漸漸下降，這種現(xiàn)象稱為混響，聲學(xué)上把聲音衰減60dB的時(shí)間稱為混響時(shí)間?；祉懯怯捎诼曇粼谑覂?nèi)反射造成的

　　音樂(lè)廳，是舉行音樂(lè)會(huì)及音樂(lè)相關(guān)活動(dòng)的場(chǎng)所，是人們感受音樂(lè)魅力的地方。通常是由音樂(lè)大廳和小劇場(chǎng)等組成，裝潢典雅，布局合適。

　　音樂(lè)廳設(shè)計(jì)要考慮很多因素，包括要追求光線明亮，照度合理。使觀眾能看得親切等要求，世界上著名的音樂(lè)廳包括維也納音樂(lè)廳、 悉尼歌劇院、中國(guó)國(guó)家大劇院等。同時(shí)很多音樂(lè)廳是當(dāng)?shù)氐南笳鳌?/p>

　　在音樂(lè)藝術(shù)諸表現(xiàn)元素中，被提及多的就是有關(guān)色彩的表現(xiàn)元素。視-聽(tīng)聯(lián)覺(jué)現(xiàn)象主要表現(xiàn)在音高與調(diào)性色彩、音色色彩與和聲色彩等方面。調(diào)性色彩是作曲家們熱衷的話題之一。研究發(fā)現(xiàn)，條形的色彩感可能與升降號(hào)的多寡有關(guān)。此外，樂(lè)器音色也常常被人們以色彩形容。如雙簧管是綠色的，長(zhǎng)笛是銀色或藍(lán)色的，小號(hào)是金黃色的，單簧管是玫瑰色的。和弦則與光亮度聯(lián)系較多：大和弦是明亮的，小和弦是灰暗的。

　　有時(shí)候和弦也和動(dòng)感結(jié)合在一起：增三和弦是深呼吸般的擴(kuò)張感，而減三和弦是蜷縮的。因此，音樂(lè)廳內(nèi)部的色彩選擇正確與否，是整個(gè)音樂(lè)廳設(shè)計(jì)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它與親切感、溫暖感和空間感等因素有關(guān)，將直接影響聽(tīng)眾的主觀感受。

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