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1、音乐厅声学设计 制作人 冯伟庆080603224胡雅琴080603221 音乐厅 音质设计要求 演奏端的音质要求 1 演员能够尽情地发挥演技 保证彼此听闻 使演奏具有整体感 2 演员能感觉到演奏中大厅效果 以便调整自己的音乐演奏 观众厅的音质要求 1 合适的混响时间和频率特性曲线 适于音乐欣赏 2 厅堂内各个部位 包括后部座位 都应有足够的响度 3 厅堂内的声能应均匀地分布 声音扩散充分 4 短的延迟反射时间 使音乐具有亲切感 5 厅堂内无回声 长延迟反射声 颤动回声 声聚焦 声失真 声影等缺陷 混响时间的确定 目前国内外同一大厅适应不同混响时间要求的工程实践 一般采用3中方法 1以一种功能为
2、主 使这种功能在使用时达到良好的效果 而其他功能处于从属地位 2 取一个折衷值 兼顾各种功能的使用要求 一般达不到理想的效果 3采用可变混响措施 建筑措施或电声措施 通过改变混响时间的长短来保证各种功能达到使用要求 经比较 三种之中 第三种方法是较为理想的 但是设置可变吸声结构会增加工程的造价 施工管理及操作也比较复杂 而且许多实例表明 混响时间可调范围有限 混响频率特性很难达到理想效果 电声措施目前造价也不低 而且其音质效果有待进一步认证 从演奏乐曲方面讲 对于古典主义音乐 混响时间建议为1 7 1 8秒 对于一般的交响乐团保留剧目 合适的中频混响时间为1 8 2 0秒 对于激情或者伤感的现
3、代音乐 中频混响时间一般设计为1 7 1 8秒 仅仅对于巴洛克时期的音乐 期望有一个低的混响时间约1 6 1 8秒 对于室内 民族乐一般可以取下限 借鉴世界上成功的音乐厅的经验 它们的混响时间范围是1 8 2 05秒 近次反射声的利用 建筑设计上采用窄的侧墙 浅的挑台及舞台反射板提供早期侧向反射声 可以保证声能较均匀地进行反射 广东星海音乐厅 大厅采用 葡萄园 形的配置方式 即在演奏台四面逐渐升起的部位设置听众席 这种形式的最大优点是在大容量厅堂内缩短后排听众至演奏台的距离从而确保在自然声演奏的条件下 有足够强的响度 此外 利用演奏台四面厢座的栏板和楼座的矮墙 可使听众席获得足够强 且有较大覆
4、盖面的早期侧向反射声 传统音乐厅则是通过窄跨度的侧墙实现的 体型设计 平面 音乐厅的平面形式主要有矩形 扇形 圆形 马蹄形和不规则形等 矩形平面的特点是侧向反射声分布比较均匀 尤其是当宽度较窄时有丰富的早期侧向反射声 而这正是古典式音乐厅音质优美的主要原因 所以现在许多音乐厅仍然采用这种 鞋盒式 的平面 中央音乐学院附中音乐厅平面图 可是矩形平面部不能容纳较多的听众 而扇形 圆形和马蹄形平面则可以在保证良好视角 视距的前提下容纳更多的观众 但是这使大厅缺少侧向反射声 而且容易产生回声 声聚焦等音质缺陷 为克服这些不足 近年来开始在大厅内悬吊侧向反射板 为听众提供早期侧向反射声 新加坡滨海艺术中
5、心音乐厅平面图 新加坡滨海艺术中心音乐厅内景前视图 体型设计 剖面 音乐厅建筑的横 纵剖面设计首先要考虑声学因素 让声音得到充分扩撒 使观众厅声场均匀 提高音乐之音质效果 设计中重点照顾楼下前中部缺少前次反射声或者接受长时差反射声的区域 避免产生盲点 回声 聚焦 颤动回声等声学缺陷 以提高该区音质 圆弧形对于音质的来说是一个致命的形状 因为椭圆形及圆形平面会产生声焦聚的现象 长方的体型有利于反射声音 音质最好 但是看上去又会古板 例子一 国家歌剧院室内看上去是椭圆形的 但观众眼睛看到的形状却是个 假相 长方形歌剧院墙面被蒙上金属网 这样 看上去歌剧院的墙面呈圆弧形 但是声音却能穿过金属网投射到
6、金属网背后真正的墙面上 例子二 广东星海音乐厅的大厅的屋盖选用 马鞍 形壳体 所有横剖面均为凹弧形面而引起声聚焦 从而造成声场不均 对此 在演奏台上悬吊了12个弦长3 2m 曲率半径为2 6m的球切面反射体 其目的除了消除回声和声聚焦以外 还可加强乐师间的相互听站 提高演奏的整体性 同时也使堂座前区和厢座听众获得较强的顶部早期反射声 为加强听众席后座的声强 在球切面反射体四周设置了锥状和弧形定向反射板 以此获得厅内均匀的声场分布 体型设计 天花 一般认为 提供早期反射最有效果的表面是顶棚 顶棚的形状和不规则面层 起到反射声学与扩撒双重作用 令声音柔美动听 如果演奏台突出 顶棚很高 常需要在演奏
7、台上悬吊一些反射板 其反射面积与地面面积之比一般较小 反射板的平均高度 如果距演奏台不超过6 8m 将是有效果的 根据调查表明 小尺寸的构件比大尺寸的构件更可取 它可以扩撒更大的频率范围的声波 楼座的设计 音乐厅内设置了楼座及包厢 可利用楼座侧面和下表面向池座观众席提供早期侧向反射声 为了使挑台下面观众得到良好的听觉条件 对挑台开口与楼座深度的比例控制在D H 1 符合 2的要求 张开角度大于45度 演奏台天花板逐步升起 保证直达声与一次反射声的时差较短 充分利用了这些短时差的近次反射声对保证观众厅声场的均匀和提高前中部观众席的音质有很重要的作用 室内装修材料的选择 音质良好的音乐厅选择材料应
8、选择质地密实厚重 刚度大的材料 以使声音得到充分的反射 设计选材要平衡多方面的因素 如材料频率特性 耐火性 装饰性 材料的供应情况 建筑造价以及施工条件等等 为了达到混响时间设计指标 根据各种材料混响频率特性 调配了所需要的反射及扩散结构的种类 材料及面积 例子 中央音乐学院附中音乐厅 观众厅噪声的防止 噪声对语言和音乐的听闻有很大的掩蔽作用 特别是低频噪声 对于听音要求较高的大厅 必须做好噪声控制 一般对于音乐厅形成干扰的噪声源主要有内部 观众及空调机械噪声 和外部环境噪声 交通噪声 社会噪声 此外还有与噪声 因此设计中需要采取有效的降噪措施 例子 1中央音乐学院附中音乐厅的观众厅正下面是车库和形体训练房 2为了避免噪声对观众厅的影响 采用增加楼板厚度下面加轻质复合隔声吸声吊顶 3为了减弱城市环境噪声对观众厅的影响 设置周围廊 观众厅无直接暴露的外墙 4为加强屋面的隔声 也适当加大屋面板厚度 结合屋面隔热层设计 附加一层石膏板吸声吊顶以防止雨淋噪声传入厅内 观众厅外墙采用陶粒硂砖砌块墙 厚度190mm 90mm 防雨燥声吊顶 屋面为防雨噪声 吊一层12厚纸面石膏板 轻钢龙骨 上铺50离心玻璃石棉 容24Kg m 3
