音樂(lè )廳的聲學(xué)設計

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      上個(gè)世紀中，人們根據音樂(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 )一般是在有舞臺的歌劇院中演出，因為舞臺可以滿(mǎn)足舞臺布景和作品多樣化的需求。

　　但是，由于高大的舞臺空間會(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，但它的出現為音樂(lè )廳的誕生做出了很大的貢獻。各國建筑聲學(xué)的專(zhuān)家開(kāi)始依據發(fā)射罩對聲音控制的原理，相繼設計了各種特色的音樂(lè )廳。

　　小編就帶大家來(lái)詳細了解一下

　　世界頂級音樂(lè )廳的聲學(xué)設計，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(zhù)名聲學(xué)設計師L.Cremer在設計柏林愛(ài)樂(lè )交響樂(lè )廳時(shí)享有很大的決定權，比如他自主采用梯田式的觀(guān)眾席布局，以及對觀(guān)眾廳的內部形態(tài)、空間體型、裝飾圖案及構造。

　　對于該廳的設計，L.Cremer繼承了二十世紀初賽賓室內聲學(xué)的研究成果，并應用了學(xué)院對于室內聲學(xué)的研發(fā)成果。同時(shí)，還對于各種音質(zhì)評價(jià)參數進(jìn)行了仔細研究。到上世紀五十年代，L.Cremer的研發(fā)成果首先在德國室內聲學(xué)界得到應用。

　　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(guān)眾席布局(統稱(chēng)為“溫伯格擋板”)，增強了聽(tīng)眾獲得的早期反射聲。這種形式在觀(guān)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 )隊周?chē)褂梅瓷潴w的情況，普遍出現在20世紀初的歐美音樂(lè )廳。

　　● 觀(guān)眾廳內部形態(tài)通過(guò)彼此面對的“溫伯格擋板”提供二次反射聲。

　　● 吊頂的特殊形狀，以及其結構表面特性為后期反射聲提供支持。

　　該廳聲學(xué)設計的成功之處在于：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)體模型能夠將聲陣列可視化和L.Cremer教授在禮堂音質(zhì)這個(gè)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗。L.Cremer教授曾說(shuō)過(guò)，在法國尼斯阿波羅音樂(lè )廳的建設中，他之所以能夠成功地把握因素，就是在于他完全掌控了對該廳的設計。并且，該廳還是首次使用梯田式設計的廳堂。

　　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”設計。L.Cremer教授和R. Lamoral教授在對尼斯阿波羅音樂(lè )廳的設計中，依舊采用有益于音質(zhì)的內部形態(tài)、空間體型、裝飾構造等。該廳的音質(zhì)設計是基于計算機模型，這是基于有限元法所建的計算機摸型。

　　計算機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，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(guān)眾廳進(jìn)深50米，前面提到的柏林愛(ài)樂(lè )交響樂(lè )廳觀(guān)眾廳進(jìn)深僅30米。

　　該廳的主要特點(diǎn)如下：

　　● 裝置錯落有致的“溫伯格擋板”;

　　● 波浪型的吊頂板;

　　● 靠近舞臺的墻有以L(fǎng)amoral,Cremer, Futterer三人名字縮寫(xiě)命名的LCF側向反射擴散體(LCF結構)。

　　所有這些措施能夠加強早期反射聲和后期側向反射聲，同時(shí)能夠在早期反射和后期反射聲之間實(shí)現平衡，從而獲得好的音質(zhì)。結果和柏林愛(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。該廳的設計表明即使內部形態(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(zhù)同樣出色的聲學(xué)效果。

　　為何阿波羅音樂(lè )廳沒(méi)有被復制?

　　阿波羅音樂(lè )廳建于上個(gè)世紀80年代，那是個(gè)多功能廳建筑結束的時(shí)代。確實(shí)，今天已進(jìn)入劇院和專(zhuān)用的音樂(lè )廳區分設計的時(shí)期，柏林愛(ài)樂(lè )交響樂(lè )廳證明了專(zhuān)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(lài)于沉重的、不易操作的音樂(lè )罩的多功能廳相比。阿波羅大廳的獨特之處在于，其在設計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。

　　正因為如此，柏林愛(ài)樂(lè )交響樂(lè )廳仍作為音樂(lè )廳設計的參考范例。不僅因為它作為專(zhuān)用的音樂(lè )廳，而且還因為它的建筑風(fēng)格。

　　為什么沒(méi)有其他形狀的音樂(lè )廳出現?

　　這主要歸因于設計團隊對聲反射和廳堂空間形態(tài)之間的平衡無(wú)法控制。目前應用于音樂(lè )廳的框架設計仍沿用上世紀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)驗帶有一定的局限性，因為它不能與設計方案同步更新。在表現形式上，它不能夠將反射聲波的形式和聲波的傳播過(guò)程通過(guò)可視化反映來(lái)。

　　聲學(xué)設計師和建筑師之間不能良好地溝通仍是目前音樂(lè )廳設計中普遍存在的問(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，建筑領(lǐng)域所有設計工作都必須遵循相關(guān)規范進(jìn)行。這些規范往往來(lái)源于對已有建筑經(jīng)驗的總結歸納(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 )新設計的問(wèn)題上感到困擾。這是可以理解的，但我們也應該注意到，遵循規范進(jìn)行設計的方式，其結果往往缺乏新意，效果通常難以令人滿(mǎn)意。

　　音樂(lè )廳設計體系及建設中令人遺憾的因素

　　一些質(zhì)量規范的限制，以及業(yè)主對于革新缺乏信心，使得設計師往往采用模仿已有的廳堂的設計以避免犯錯，滿(mǎn)足于復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)出能夠準確模擬廳堂音質(zhì)的聲學(xué)計算機軟件。當然這還要通過(guò)正確使用和操作才能保證模擬結果的準確性。

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

　　即使建筑師部分或全部效仿柏林愛(ài)樂(lè )音樂(lè )廳的布局設計，由于建筑師和聲學(xué)設計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。

　　因為那些效仿的廳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(mǎn)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(zhuān)業(yè)人士和業(yè)主在近半個(gè)世紀的時(shí)間內，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)對墻面整體形狀和飾面圖案設計加以控制。

　　近幾年來(lái)，美國出現了對波形定性化的分析方法。在此基礎上，我們可以通過(guò)計算機模型，將定性化分析進(jìn)一步發(fā)展為定量分析法。根據已經(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)。

　　計算機工具有很大的優(yōu)勢在于它的靈活性，而且提供了縮尺實(shí)體模型不能測量的大量的信息。通過(guò)計算機模型，聲學(xué)設計師和建筑師之間建立起直觀(guān)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)對大量音樂(lè )廳音質(zhì)聲學(xué)參數的測量，證明了計算機模型的應用的準確性。但遺憾的是，這種設計方法幾乎很少被應用。

　　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，這個(gè)順序不能對調。

　　怎樣控制反射聲的過(guò)程?

　　鑒于觀(guān)眾廳的尺度、形式、材料、觀(guān)眾廳布局和樂(lè )隊之間的相互作用，以及在廳堂中聲音傳播的特性，在演藝建筑的設計中，聲學(xué)設計師應該扮演引導者的角色。

　　聲學(xué)設計師應該控制墻體反射的波形。而且需要聲學(xué)設計師和建筑師一起制定詳細的墻體處理方案，這樣在建筑師每次做出形狀或材料的選擇后，聲學(xué)設計師都能夠用聲學(xué)語(yǔ)言將修改的結果表達出來(lái)。通過(guò)這種方式，建筑師才能夠設計出具有良好音質(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造，把握圍護結構的處理，觀(guān)眾廳的分割墻，吊頂的形式，整體內部形態(tài)，尤其要控制圍護結構材質(zhì)及其構造的聲學(xué)響應，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)設計過(guò)程中，建筑設計和聲學(xué)設計應該是完全融合在一起的。但是實(shí)現的方法、途徑，特別是這方面的經(jīng)驗很難在聲學(xué)設計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 )廳建筑規范的業(yè)主的顧慮。

　　因此，只有當業(yè)主們采納新的建設意見(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。

　　誠然，與柏林愛(ài)樂(lè )音樂(lè )廳有著(zhù)相同形狀的音樂(lè )廳會(huì )有很好的未來(lái)。但是我們要意識到，復制既不能保證聲學(xué)設計的成功，也不能滿(mǎn)足本世紀內出現的新演出形式的需要。在對于音樂(lè )廳及劇院的聲學(xué)設計中，專(zhuān)業(yè)人員應該注入更多的創(chuàng )新元素，以及投入更多的精力去謹慎細致的考察。

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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、競技場(chǎng)/山谷梯田廳(Arena/Vineyard);4、馬蹄形(Horse Shoe)

　　演出場(chǎng)所的分類(lèi)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 )隊演出的主要場(chǎng)所，除了專(zhuān)門(mén)為樂(lè )隊服務(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，即分貝數漸漸下降，這種現象稱(chēng)為混響，聲學(xué)上把聲音衰減60dB的時(shí)間稱(chēng)為混響時(shí)間?；祉懯怯捎诼曇粼谑覂确瓷湓斐傻?/p>

　　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 )廳設計要考慮很多因素，包括要追求光線(xiàn)明亮，照度合理。使觀(guān)眾能看得親切等要求，世界上著(zhù)名的音樂(lè )廳包括維也納音樂(lè )廳、 悉尼歌劇院、中國國家大劇院等。同時(shí)很多音樂(lè )廳是當地的象征。

　　在音樂(lè )藝術(shù)諸表現元素中，被提及多的就是有關(guān)色彩的表現元素。視-聽(tīng)聯(lián)覺(jué)現象主要表現在音高與調性色彩、音色色彩與和聲色彩等方面。調性色彩是作曲家們熱衷的話(huà)題之一。研究發(fā)現，條形的色彩感可能與升降號的多寡有關(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(cháng)笛是銀色或藍色的，小號是金黃色的，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)感結合在一起：增三和弦是深呼吸般的擴張感，而減三和弦是蜷縮的。因此，音樂(lè )廳內部的色彩選擇正確與否，是整個(gè)音樂(lè )廳設計過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節，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(guān)感受。

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