多功能剧场的声学设计

多功能剧场的声学设计

战后，世界上大多数著名的观察建筑都是多功能剧场。以日本为例,20世纪70年代以前兴建的观演建筑,都是多功能剧场。70年代以后,尽管在欧美和日本陆续建成一批专用厅堂,如专用音乐厅及歌剧院等,但是多功能厅的兴建仍不在少数。在我国,绝大多数观演建筑也都是多功能剧场。可变舞台形式的多功能剧场作为剧场的一种类型,其声学设计与专用厅堂相比,既有很多相同之处,但也有更多其本身的特点。下文以戏剧演出为主、并变换舞台形式以适应其他功能,如会议时装表演等的多功能剧场作为阐述的侧重点,浅谈这类剧场体型设计中的一些问题。1选择合适的声音指标1.1混响时间的影响混响时间根据观众厅的容积和用途有相应的最佳值。专一功能的音乐厅混响时间最佳值为1.8s～2.1s之间。混响时间过短,音质会偏于干涩。话剧院的混响时间,以保证语言清晰度为主,故应取较低值,但混响时间过短,会导致音质干涩,使语言声不够饱满有力,因此建议混响时间可取为1.0s～1.2s之间。而歌剧院既要满足唱词清晰度要求,又要保证音乐的丰满度,因此歌剧院的混响时间介于音乐厅和话剧院之间,应取折衷值,建议在1.2s～1.5s之间。单一会议用途的厅堂,重点要满足语言清晰的要求,所以混响时间更低,一般在0.6s～0.9s之间。1.2关于早期侧向反射声的应用直达声后50ms以内的反射声称为早期反射声(对于音乐演出,可放宽至80ms),使所有观众席都能获得丰富的早期反射声,尤其是早期侧向反射声,是良好音质的必备条件之一。最新的声学研究表明,早期侧向反射声有利于加强空间感。在观众厅池座前中部,通常因为缺乏早期反射声使听者感到响度不足和干涩,因此在设计中,应该特别重视台口前侧墙和顶部反射面(尤其是靠近舞台口的反射面)的设计,以便充分利用早期反射声。1.3要注意享有最佳听单当大厅采用扩声系统时,厅内足够的响度一般都不成问题,倒是要防止响度超出舒适的听闻条件等问题。对于戏剧对白的听闻,一般认为60dB～65dB是最佳值;对于音乐,通常要较大的动态范围,一般要求在40dB～90dB。1.4装饰、声音都有扩散作用良好的声扩散对观众厅音质具有重要的作用。观众厅内的包厢、挑台、各种装饰等,对声音都有扩散作用。交叉布置吸声材料和在厅堂内无规则地悬吊扩散板或扩散体,都可以取得很好的扩散效果。2观众厅舞台、舞台和舞台可变舞台形式的多功能剧场由于其舞台形式的变化,其声学设计具有和单一舞台形式不同的特点,主要有如下四点:1)对于中心式舞台和伸出式舞台形式,侧墙不再给观众席提供早期反射声。这是因为舞台伸入观众厅内部,并在其周围配置坐席,观众厅平面势必会造成横向跨度大的特点,在这种情况下,侧墙不可能给观众席提供早期反射声。2)对于镜框式舞台,可利用台口两侧界面加强池座前中部的早期反射声。但是对于中心式舞台和伸出式舞台,仅限于顶棚可利用作为声反射面。因此顶棚的设计在中心式舞台和伸出式舞台中就显得尤为重要。3)由于演员乐器发声时,都具有各自不同的指向特性,因此舞台两侧和后部不能获得足够的声能,从而降低了观演效果。4)对于某些演出方式,演员(声源)的位置是不固定的。移动的声源使厅内反射面设计的难度增加。3舞台的形状和戏剧的风格设计3.1观众厅内声场的配置设计。根据一般情况,一般可以戏剧演出为主的多功能剧场,其主要演出方式为自然声演出。因此其体型设计非常重要,应该注意以下几点:1)充分利用声源的直达声。a.在平面形式上,一方面要控制大厅的纵向长度,一般应小于35m,以免声源的声衰减过大;另一方面要考虑声源的指向特性,应减少处于舞台横向的座席。对于伸出式舞台,两侧座边线至声源的夹角不宜大于120°。而对于中心式舞台,舞台两侧和后部的坐席不应布置太多。剖面形式设计时,在容纳同样观众的条件下,利用设置外挑楼座,可缩短观众厅纵向长度。b.足够的地面升起。观众厅地面有一定的坡度,可减少观众席对直达声的掠射吸收。通常按照视线要求设计观众厅的地面升起坡度,已可满足声学要求。2)争取和控制早期反射声,使其具有合理的时间和空间分布。在可变舞台形式的多功能剧场内,应充分利用顶棚做反射面。考虑到观演关系和声源的可变性,厅内反射面的设计不仅要以舞台为声源,同时还要考虑声源在观众厅任一位置出现的可能性,以及舞台上演员间的相互听闻,因此在大厅的中后座以及舞台上空,根据需要都应考虑配置可调倾角的反射面。当顶棚过高时,可以设计悬吊的反射板阵列。反射板阵列(俗称浮云反射板)的开口面积可为50%左右。观众厅的早期侧向反射声,有利于加强空间感。因此,除了通过吊顶获得早期反射声以外,还应该充分利用观众厅内座席分区的矮墙、布置在侧面的包厢与楼座来获得早期侧向反射声。把侧墙设计成倾斜状或是在侧墙安装斜向反射板,利用顶棚提供扩散反射,也可增加早期侧向反射声。3)适当的扩散处理,使声场达到一定的扩散程度。在体型设计中达到声扩散的目的,可以通过观众厅内的包厢、挑台、各种装饰、壁柱以及大的吊灯作为扩散结构。交叉布置吸声材料,和在房间内无规则地悬吊扩散板或是扩散体,都可以使室内声场更好地扩散。4)防止出现声学缺陷,如回声、多重回声、声聚焦、声影等。由于观演厅总是按舞台为中心排列坐席的,因此后墙通常是凹弧形面,为了防止由后墙引起的声聚焦,可通过强吸声或扩散处理来避免声聚焦。观众厅内最容易产生回声的部位是后墙、与后墙相接的顶棚以及挑台栏板。对这些可能产生回声的部位可做强吸声或扩散处理,或适当改变其倾斜角度。但是应注意的是,过多布置强吸声材料,会导致混响时间偏短,这时,有效方法是设置扩散结构。舞台深入观演厅内,因此无论是演员还是观众都能听到明显的多重回声,在这种情况下,平行侧墙(如长方形平面的观众厅)必须做声学处理,其措施是设锯齿形、凸弧形、壁柱等结构,或设跌落包厢破坏平行墙面。3.2音乐罩的设置设置音乐罩的声学效果,首先在于充分利用有限的自然声能,防止声能逸散到舞台和侧台空间,被那里的布景等无端地吸收,而将乐队和演员宝贵的声能集中向观众席辐射,从而提高观众厅的响度。音乐罩还能缩短反射声投射到观众的时间,从而为观众区提供早期反射声,尤其是中、高频反射声,以增加音乐的亲切感和明晰度。对于非全封闭的音乐罩,因为各反射板之间留有占一定面积比例的空隙,从而使低频声能得以散逸到观众厅上部的空间,不至于削弱混响声的低频成分,而仍然保持音乐的丰满度和温暖