观演建筑声学设计的思考观演建筑艺术装饰中的声学设计以黄石音乐厅为例

观演建筑声学设计的思考观演建筑艺术装饰中的声学设计以黄石音乐厅为例

观测建筑声设计旨在控制观测室的干扰和破坏，确保良好的听觉条件，这是解决观测设计中许多问题的关键。其声学设计主要是考虑与音质密切相关的各界面,包括墙、顶、地面、门窗等用材、构造和室内混响时间、声场状况的控制。它不仅是保证观演艺术效果,也是确保音质效果最关键的一个环节。黄石音乐厅位于黄石中心城区青山湖上,后靠文家山。地下室一层,地上三层,建筑面积为13700平方米,檐口高度为30米,1183座。作为第八届中国艺术节黄石市演出主场馆,是黄石市标志性建筑之一和文化中心。主要以歌剧、舞剧、音乐剧为主,兼顾戏剧、交响乐和会议。在黄石音乐厅的内装饰设计中,装饰设计师首先从形体着手,着重考虑演艺大厅平面布置和界面处理,使大厅在土建设计的基础上更为完善。然后细部推敲,使早期反射声均匀分布,声场扩散,消除音乐缺陷或转化不利的反射声为有利的反射声。再综合考虑厅堂的形状、反射、扩散、吸声等因素的协调和制约,达到厅内有合适的混响时间、足够的响度、合理的初始时延、较多的早期侧向反射声等。1.装饰构造设计目前,很多演艺大厅常设计成弧形墙面的椭圆形剧场。黄石音乐厅也不例外。从视觉美观上讲,弧形墙面优雅美观,但圆弧形对于音质来说却是致命的形状。在室内,凹弧形的墙面反射会产生声聚焦,对演艺大厅的音质危害极大,容易使演艺大厅中某一处的响度增大,使厅内声场分布不均匀,影响声音的优美和柔和。因此,必须通过装饰构造设计来改变室内造型。由于凸起的结构具有使声音扩散的作用,在室内界面设置凸形体可以使声音向各个方向散射,增强室内声场的扩散。所以我们在演艺厅两侧的墙面上用平面折板把弧形墙面分隔成错落有致的凸起折面,使这些折板面把声源声音均匀地反射至听众席,把不利于声场均匀分布的造型转变为有利于声场均匀分布的造型。保证坐在每个位置的观众,都能听到同样优质的音乐。演艺大厅墙面凸起的扩散体制作,设计采用木基层和木饰面。而过量的木板振动,会吸收低频声能,降低低频混响时间,造成缺乏低音感,这要求从构造上抑制低频共振。因此,用厚木板直接贴在墙面上,内部不留空腔。两侧墙面声扩散体在结构上必须凸起时,凸起高度有一定的限制,减少对某一低频段能量的吸收。使扩散体设计不仅折射角度合理,造型符合声学要求。同时,扩散体造型与室内装饰设计有机结合,使扩散体既具有扩散效果,又可以丰富美化空间,视觉效果和听觉效果完美统一。2.天棚造型倾角顶部装饰除了为演艺厅增添艺术氛围外,造型要能够将声源的声波均匀反射给台下的观众,仔细考虑天棚造型倾角,计算合适的角度。吊顶用材,考虑防火要求,用阻燃和不燃材料。为避免普通石膏板有金属声,对音色不利,加强演艺大厅吊顶的隔声性能,设计采用了双层12厘米厚纸面石膏板造型,上下两层石膏板错缝排列,最大程度的提高了吊顶的隔音性能。3.吸声材料设计后墙吸声体用途之一就是控制“最佳”混响时间。适度的混响时间,可使音乐丰满,语声宏亮。过短的混响时间使声音干涩无力,混响时间过长将使语言的清晰度降低,音乐缺乏节奏感。通过修正后墙吸声体(含侧墙扩散体)的结构和面积等因素,达到控制混响时间的目的。后墙设置吸声体,可以有效控制回声。从声源传出的声波和经一次反射回来的声波,相继到达人耳,当两个相继到达的声音时差超过60ms时。人耳首先听到来自于声源的直达声,随后听到来自反射面的反射声。人耳就能判断出它们是来自不同方向的两个独立的声音。在演艺大厅中,后墙离声源最远,因此最容易产生回声,通过吸声体将声源的声波吸收,减少产生回音的可能性。后墙吸声体,主要通过吸声材料发挥作用。设计选择成品木质吸音板,该材料表面到内部均有相互连通的微孔。主要吸声原理是当声波入射到多孔的表面时,激发起微孔内部的空气振动,空气与固体间产生相对运动,空气在微孔内部产生相应的粘滞阻力,振动空气的动能不断转化为热能,使声能被衰减。另外,在空气绝热压缩时,空气与孔壁之间不断发生热交换,也使声能转化为热能,从而使声能被衰减。这种材料的孔洞要严格按设计要求的孔径和孔距加工,穿孔后要清除孔洞周边的毛刺。施工过程中注意不能堵塞孔洞或减小孔洞断面,特别是面饰涂料时,不能堵塞穿孔板孔洞,使声学构造完整。4.米厚钢板和门缝即使有良好的室内音质设计,如果受到噪声的干扰,也将难以获得良好的室内听闻条件。演艺大厅必须减弱噪声影响,控制环境噪声,保证大厅内部达到一定的安静标准。门的隔声十分重要。门的隔声性能取决于门扇本身的隔声能力和门缝的严密程度。在隔声门的中间夹2毫米厚钢板,来增加门的密度。然后填充矿棉板吸音,外部用20毫米厚木板夹紧,最外面用五厘板和饰面板装饰。既能隔音,又达到装饰效果。这是保证门本身的隔音。另一方面,对门缝进行密闭处理,在门四周安装橡胶条止口,当门紧贴门框时,橡胶条的弹性作用,能最大程度的密封门缝,使室外声波不能通过缝隙传到演艺大厅,起到隔声作用。隔声窗,主要是观演大厅中的声控、光控室之间的观察窗。这些内墙窗做隔声处理的简单方法就是采用双层玻璃窗。在玻璃层数和厚度相同的条件下提高窗的隔声量,增大玻璃间的距离。在演奏中,声波影响容易发生共振。为了防止双层相同玻璃引起共振,又不能有较大的间距,将双层玻璃中的一层玻璃倾斜放置,即消除了共振的可能性,同时不影响观察窗效果,是一种良好的办法。另外,在多层玻璃窗的框边上配置吸声材料,如织物或穿孔吸声结构,适当的提高窗的隔声量。5.地面方面的应用效果演艺大厅地面材料有多种,比如:石材、木地板、地毯等等。但由于黄石音乐厅主要以歌剧、舞剧、音乐剧为主,兼顾戏剧和交响乐。因此,混响时间要求较长,地面对声波要进行强反射。根据声学的反射原理,光滑而坚硬的表面对声波的反射效果最好。石材表面坚硬、光滑。对声波具有良好的反射作用。可以满足交响乐的使用要求。所以演艺大厅地面选用石材,以减少声波的吸收,加强声音的反射。同时,石材地面也存在缺陷,当观众穿皮鞋或高跟鞋在地面行走时,会产生很大的噪音。而观演厅在演出时,要求观众在走道上行走,不能产生任何声响。所以在走道上铺防滑地毯,以减小噪音对演奏时的影响。当设计装饰工程完成后,进行测试使