谈论音乐厅及功能设计.doc

这里主要谈论音乐厅的功能设计，而不去涉及美学设计。尽管对于一个好的设计应当将两者有机地结合起来。音乐厅，即使不考虑它作语言厅（会堂）和歌剧院的用途，也区分为多功能音乐厅、交响乐音乐厅二类。甚至对交响乐音乐厅，也还应该按照经常上演的节目区分为：主要用于古典音乐（时期：1750-1810）、浪漫派音乐（1810-1900）和现代音乐演奏的乐厅。因为，如前所述，这三类音乐所要求的最佳混响时间并不相同。这些问题应当作为设计原则预先确定。.形状和容积在18-19世纪期间建造的许多音乐厅呈长方形并且比较窄。其结果，两边侧墙反射声能够紧接着直达声到达听众耳中，使初始时间延迟间隙较小，从而提供了所要求的亲切感。但是，两侧墙之间跨度较小也会缩短混响时间，这是交响乐所不希望的。由于混响时间主要依赖于厅的体积，因此可作如下补救：使厅有足够但适当的长度，并且适当提高天花板的高度，使厅的体积足够大，此外还可以适当降低表面的吸收系数（参见。显然，音乐厅的长度也有限制。过长的厅使后排直接声响度太小，而且对舞台的观感变差。根据世界上8个最好的音乐厅的统计，正厅中心座位到舞台第一小提琴手（或独唱演员）的距离，平均不超过18.5米。现代的多功能音乐厅常常建成扇形，这种形式的音乐厅不但能看清舞台，特别是能容纳更多的听众。在扇形厅后面弯墙的设计中，应考虑尽量避免声“聚焦”的现象，不过，尽管现在对音乐厅声学有了更多的了解，可以采取一些措施，仍然没发现哪个扇形音乐厅的声学性能是令人满意的。这里主要问题在于，扇形厅缺少反射声R1和R2，致使正厅的初始时间延迟间隙较大。然而，现在有将音乐厅建成近于扇形的多变化的多边形的趋势，参见图所示的美国奥兰治县演艺中心。该音乐厅的三块栏板为这个大容量大跨度的音乐建筑提供了早期反射声，缩短了初始时间延迟间隙。从而突破了原先一直以为宽厅的声学效果总是差的这一传统看法。原先认为，由于宽厅的两侧反射声时间延迟太大，天花板反射声时间延迟也不小，亲切感基本消失，而且天花板反射声在反射声中比重的增加又导致IACC增加。2.墙壁、天花板和地面为了保持温暖感，厅内墙壁不能大量使用明显吸收低频音的材料（比如，背面有空隙的厚度不超达1厘米的薄木板），大量使用这种板后有空隙的薄木板是现代许多音乐厅缺乏低频音的主要原因。实验表明，1厘米厚的三合板，板后有7-10厘米的空隙，当125赫兹的低频音入射时，约有3/10会被吸收。于是经10次反射后将只剩下1/35；而石灰墙的吸收系数为0.11,125赫兹声波在10次反射后仍会剩下约1/3。因此，在大约1秒之后，石灰墙面的大厅内的低频音是薄木板大厅的10倍。但对1000赫兹以上的声波，两者的吸收大体相等。另外，由统计也可看到，低音好的大厅，从墙壁到天花板几科都是水泥、灰泥和石膏（除个别大厅的舞台罩使用了厚木板，厚度超过了2厘米）。比如，波士顿的Symphony,纽约的Carnegie,维也纳大音乐厅，阿姆斯特丹的Concertgebouw等都如此；而低音差的大厅也都是大量使用了薄木板，如，伦敦的RoyalFestival,格拉斯哥的St.Andrews，以色列特拉维夫的FredricR.Mann，加拿大的艾德蒙吞的卡加立的AlbectaJubilee等等也莫不如此。只有灰泥、石膏、厚木板（2厘米）以及能紧紧粘合在光滑的石灰墙面上的任何厚度的木板等装修材料可以选用来做为音乐厅内部墙面上的任何厚度的木板等装修材料可以选用来做为音乐厅内部装饰墙面和天花板。另外，为了增加墙壁的声扩散。应设计侧墙，使之既美观又尽量不规则（例如，设置各种形式的扩散结构）。为了减小初始时间延迟间隙，增加亲切感，可以悬挂反射板（“浮云”）。以使在直达声和原来的第一反射声之间插入一些早期反射声。通常，这部分立的悬挂反射板从舞台前半部的上方一直延伸到正厅的前半部的上方。这些反射板作用除了增加早期反射以缩短初始时间延迟间隙之外，还有两个作用：其一，通过调节反射板的倾斜角度，加强舞台上指定区域内乐器音响的反射（双如，加强舞台前半部的弦乐音响的反射）；其二，加强从舞台顶部向舞台的反射，使音乐家们能更好的彼此听到各人乐器的音响，改善协同性。但是，设计反射板要注意两点：其一，使它有足够的对心爱乐大厅的经验教训这个大厅在建成后才发现缺少温暖感而协同性也不好经测试查出，这是由于从浮云反射下来的音射低频音加上浮云的规则排列导致反射时低频音相消干涉这里反射时低频音相消干涉，意味着低频音在服去间的空隙处向浮空间的衍射加强，并经浮云上方空间里的多次反射逐渐被吸收这也就是前曾说到的低频音在浮云上的衍射漏失，计算也表明，将反射板像浮云一样分成许多块的布置方式，堂会导致反射声中缺少低频成分此外，反射板不能用薄木板材料其二，减少反射板在缩短混响时间上的影响反射板显著降低了天花板的高度，也就显著减小了大厅的有效体积，使大厅的混响时间缩短正是为了减少反射板的这一影响，通常将反射板设计成块状态分离式（浮云），只提供百分之几十的反射面正厅的地面应有足够的倾斜，以免直达声掠过一排排座位时衰减过快，特别是，低频部分掠过听众时衰减过快这种座席效应当正厅地面倾斜不够时表现十分明显，随正厅地面倾斜度增大而减弱通常，这个效应为早期顶部反射声中的低频成份所补偿（因此，若浮云的低频音反射能力弱，这效应便显现出来）另外，公式（）可以反过来使用，即规定所需要的混响时间，在已知的情况下求，从而决定大厅内部各部分表面（侧墙，地面，天花板，窗子，通道，座椅等）的贴面材料和装饰方式为了在听众数目有较大变化时，不致影响混响时间，设计中应当考虑座位的声吸收效应，使之接近人的吸收然而这很难完全做到，结果是大厅在只有部分听众时，混响时间增长舞台罩设计通常舞台罩均设计成可拆毁的，罩体形状设计应有利于舞台声向听众的反射使用舞台罩的优点是能改善舞台声学条件，提高协同性；更有效地利用声能，便于采用自然声演出；特别是能加强早期反射声，增加亲切感但是，许多舞台罩都有弱点：它所反射的声音中缺少低频成分因此，舞台深部靠近舞台罩体放置的乐器（通常此处安排打击乐和铜管乐器）的响度（比起处于舞台前半部的弦乐器和响度）过大，改善舞台罩反射声中缺乏低频成分的措施是：加重、加厚罩体，采用不吸收低频音的材料制作罩体，避免罩体向舞台开很多缺口和间隙。至于改善响度平衡问题，可以采用两个办法：调节悬挂的假天花板的倾斜角度，以加强舞台前半部乐器所发声音的反射；舞台后半部靠近铜管乐器和打击乐器的那部分罩体采用轻型材料（如幕布等），以增加对这些乐器所发音响的吸收。4、音乐厅和歌剧院举例，列举了世界上一些著名音乐厅、歌剧院以及我国的一座多功能音乐厅。这里，对其中Carnegie、奥兰治演艺中心以及歌剧院Staatsoper作一些补充叙述。纽约Carnegie大厅建成于1891年，是一座很受称赞的交响乐大厅，计划用途是：60%交响乐演奏，10%独唱，2%合唱，3%爵士乐，25%其他。天花板：2.54厘米厚,钢丝网抹灰吊顶,有10%面积的通风开口,墙壁:2厘米厚的钢丝网水泥壁,它与大厅墙壁之间有一小空隙.地面:水泥地面架起梁再铺以木地板,地毯:正厅通道铺地毯,两排之间铺以45厘米的条毯,一层二层包厢全铺地毯,三层四层楼厅的通道铺地毯.舞台罩:1960年后用钢丝网水泥板,舞台地面:水泥地面架地梁再铺厚木板.舞台高度:比前排座位地面高出1.22米.座位:硬板上放弹簧,并铺以软毛垫再罩以丝绒,靠背是硬板上铺以薄毛垫再罩以丝绒布,包厢中是人造革软椅.附加吸收:大幕桁架上厚丝绒的幕布,Carnegie大厅的平面图和部面图见图7-5(a),(b),(c).为便于参考,图中标出了尺度.奥兰治县的PerformingrtCenter的平面图见图7-6(a),(b).它的最大跨度为42米,四层听众席共能容纳3002名听众,容积为27800m3,每座容积为8.2m3/座是相当高的.它的混响时间从1.3秒到2.1秒,可调幅度为0.8秒.最后,附带叙述一个歌剧院的例子,有助于具有说明歌剧院和音乐厅的不同之外,维也纳的Staatsoper歌剧院原建于1869年,遭轰炸后于1955年重修.重修后的形式与原来的一样,它的平面图和部面图见图7-7(a),(b).整个歌剧院除正厅外,计有三层包厢,一个贵宾的中心包厢,两层楼厅.内部墙面挂以红绒布,装名称v(m3)n（座位数)建成年份T(s)*tr(ms)平均低频比例*设计特点和用途美国,波士顿18740263119001.815;71.17主要用于交响乐演出,除舞台罩2厘米木板外,墙和天花板均为钢丝网泥灰.美国,纽约24250276018941.723;161.06同上.连舞台罩也是钢丝网泥灰,奥地利,维也纳大音乐厅15000168018702.0512;91.12主要用于交响乐演出,墙和天花板用钢丝网泥灰,舞台四周中等厚木反荷兰,阿姆斯特丹1870022061837221;91.10主要用于交响乐演出,全部墙和天花板均用钢丝网泥灰瑞士,巴塞尔音乐厅10500140018761.716;61.24未用薄木板装修美国麻省,涅诺克斯42450z600019382.0519;121.24主要用于交响乐演出,未用薄木板装修美国,奥兰治县演艺中心27800300219861.3-2.1可调参见图8-6a,B及叙述中国,北京红塔礼堂7800201019791.413;?1.38以自然声音乐演出为主,有舞台罩,乐池可升降,侧墙有共振吸收器.奥地利,维也纳歌剧院106601658186919551.315;6另有站位550,主要用于歌剧演出,内部装修详见正文*此列数据,如,第一行波士顿音乐厅15;7意指:正厅的初始时间延迟间隙15ms,楼厅的初始时间延迟间隙为7ms.*低频与中频混响时间之比.饰色调主要是白色和金色,显得华丽高雅.在天化板的中央,有一个巨大的环状水晶枝形吊灯(参见本书封面),这里顺便指出,由于政府补贴,Staatsoper歌剧院的票价是相当低的,最好的座位票售价只有几个美元，楼厅座位的票价是相当低的，最好的座位音质受到普遍的称赞,它的音质亲切、美妙、明亮，即使在高层楼座音响也足够而且很好。大厅本身并不十分活，演出时听到的活度主要来自舞台罩。舞台罩又大、又硬而且混响很好。在歌剧院中Staatsoper的舞台是最活的，即使演员背向听众演唱，演出效果依然很好。乐池设计是考虑了声响平衡的：在乐池两端的铜号和打击乐器后面，分别有一个小房间向乐池开着门。房间的内壁贴着吸音材料，可以降低铜管乐器和打击乐器的响度，低音提琴则排列在乐池内靠近舞台的硬墙边上，这样可以增加它