室内声学-音乐厅建筑的特点

音乐厅声学音乐厅建筑的特点音乐厅建筑的特点音乐厅的音质效果是建筑功能的主要评价标准。自然声是音乐厅音乐表演的主要方式。表演与欣赏—演员与听众在同一空间。室内形状多样，传统与现代并存。1.为什么不能用电声

发声体振动的物质不同发声体振动的物质不同：电声的振动源：喇叭—纸盆乐器的振动源：弦，空气柱，声带，木材等等无数种类的材料。纸盆是无法模仿这些大量不同材料极为复杂的振动状态及其它们发出的声音的。1.为什么不能用电声

传播的空间状态不同喇叭是点声源，点状分布（不管有多少对喇叭箱，都是点状分布），各点状声源几乎同时发声（电的传播速度是30万千米/秒）。自然声在室内传播：有直达声，反射声。反射声依不同的距离以不同的时间达到听众，形成哈斯效应及室内混响。使声音有自然的延续。自然声在室内依靠室内的墙、天花板等各种物体反射。在室内我们眼睛所看到的所有平面、曲面都会依据它们各自的物理特性反射声音。这种声音反射的空间状态及各种不同物质对不同声音频率的反射是不可能用喇叭箱模仿的。（喇叭箱：点状分布，物质材料单一）1.为什么不能用电声

正确认识电声的失真率电声所谓的失真率：是用麦克风将声音信号记录下来，再与输出的声音信号作比较所得出的统计。用今天的技术做到0失真率是很容易的。但当声音从电信号转换为喇叭箱的声音时，就与原来的声音有巨大的差别。况且当声音用麦克风记录下来时变成电信号时，就已经不是我们原来意义上的声音了。麦克风对声音的反应，和人体听觉器官对声音的反应是不同的。人的听觉系统对声音信号的感知和大脑对声音信号的处理，目前人类还未完全搞清。1.为什么不能用电声

自然声：音乐表演艺术的生命自然声是音乐表演艺术的生命，是音乐表演艺术质量的基本要求。滥用电声会严重地摧毁音乐表演艺术。电声对戏曲表演艺术的负面效应，必须引以为训。2.音乐厅的类别交响乐厅

其观众座位一般在1200-3000个。但实践表明，听众在2000个左右时效果较好。由于交响乐大厅要有较长的混响时间，因此要有较大的每座容积，目前多为8-10m³。还要考虑乐队的规模，否则当乐队人数较少时，会感到音量不足。室内乐厅

听众人数一般在500个左右。除室内乐外，也可用于独唱独奏。容量和容积过大会使听众感到音量不足。室内乐厅内乐队的人数一般在30-60人。2.音乐厅的类别管风琴演奏厅

目前交响乐大厅大都配备不同规模的管风琴，但管风琴演奏要求有较长的混响时间，最佳值在3.5-4.5秒。由此，在交响乐大厅内演奏管风琴均达不到应有的效果。因此有些国家设置专门的管风琴演奏厅。这种厅最主要的特点是混响时间较长。3.音乐厅的建筑形式由于音乐厅要求声音在室内能均匀充分地反射，而声音的反射又与音乐厅的物理型状有密切关系，所以音乐厅基础形状的选择，对音乐厅的最终声音效果有重要影响。音乐厅的平面形状应不产生音质缺陷，即没有回声，颤动回声，声聚焦，房间共振等问题。尽可能缩短最后排观众与舞台的距离。大音乐厅不应超过30米，中、小音乐厅应控制在20-25米。大多数观众应配置在演奏台中心线120度-140度的展开角范围内。侧墙应为听众席提供足够强和覆盖面尽可能大的早期侧向反射。3-1.长方形音乐厅（鞋盒子形）18-19世纪的传统音乐厅大都采用这种平面形式，如维也纳，莱比锡和波士顿音乐厅。这些厅直到今天，还是世界上公认最优秀的音乐厅。这些厅普遍较窄，室内空间较高，演奏台在尽端，座位在2000个左右，室内有硬质墙面和天花板，有各种装饰形成声音的扩散，符合最佳音乐厅的一切要求。观众席有较强的早期侧向反射，且覆盖范围较大。全部听众席均在台中展开角120度的范围内，具有乐器声较好的方向特性。这种形状是最佳音乐厅的典型形状。在20世纪90年代后重新得到专家的认识，成为目前音乐厅的首选形状。长方形平面（鞋盒子形音乐厅）维也纳金色大厅维也纳金色大厅座位图波士顿音乐厅波士顿音乐厅波士顿音乐厅波士顿音乐厅3-2.扇形平面扇形平面的优点是可以容纳较多的观众。同时观众也有较好的视野，离舞台较近。这种形式的最大缺点是大部分声音将会向音乐厅的后墙反射。如果后墙是弧形的，则又会形成会聚，造成声音的缺陷。这种形状的音乐厅，观众无法获得侧向反射，声音缺乏立体感和方位感。这种形状的音乐厅很少有成功的先例。由此，近年所建的音乐厅，很少采用这种大倾角的扇形平面。扇形音乐厅委内瑞拉：阿拉•玛格那音乐厅委内瑞拉：阿拉•玛格那音乐厅3-3.六角形平面六角形平面是长方形平面的一种变形。它能在大厅内增加观众的容量，同时又基本保持长方形音乐厅的优点，因而被广泛采用。六角形平面音乐厅要注意二面侧墙的角度，以及它对声音的反射。如果处理不当，会造成声音缺陷。所以，在设计时要作充分的计算。3-3.六角形平面中国音乐学院音乐厅中国音乐学院音乐厅内部照片3-4.圆形平面由于室内外造型上的需要而采用圆形平面，而圆形平面会造成声音上的聚集，造成声场上的不均匀。由此当建筑师执意要采用圆形平面时，必须用足够尺度的内装修来破坏凹弧形表面，使其内部不成为圆形。这样做的成本和风险是很大的。加拿大多伦多音乐厅建于1982年，有2812座，满座时混响时间为1.5-2.0秒可调。为获得扩散声场，防止凹形弧面形成声聚焦，设计把整个圆弧用26片钢筋混凝土凸形墙体像花瓣状地分割开，双层包厢即在该墙面上悬挑。圆形平面音乐厅加拿大多伦多汤姆森音乐厅Toronto,RoyThompsonHallToronto,RoyThompsonHallToronto,RoyThompsonHall3-5.椭圆形平面音乐厅与圆形类似，界面的反射会引起声聚焦，在纵向轴上会形成二个聚焦点，由此在声学设计上应避免采用这种形式。但如果用足够尺度的折线内切于弧形周线，有可能成为对声学有利的一种形式：1.可以使早期反射声覆盖听众席。2.音量随演奏台的距离逐渐降低，同时观众席也逐渐减少。这种音乐厅首建于新西兰，后新西兰的惠灵顿音乐厅和香港的文化中心音乐厅也采用这种平面。新西兰克雷斯特彻奇音乐厅建于1972年，有2338座，大厅是根据早期侧向反射理论而发现而设计的。混响时间为2.3秒。ChristchurchTownHallChristchurchTownHallChristchurchTownHall香港文化中心音乐厅香港文化中心音乐厅3-6.梯田山谷形（葡萄园形）这种形状首先出现在柏林爱乐音乐厅。它的设计理念是“音乐在听众中间”。它使演奏台位于听众中间，使听众能更多地听到直达声。同时音乐厅的容量也可较大，观众的舒适度提高。因而出现后，受到欢迎。但是，这种音乐厅缺少侧向反射，因而声音不及传统的音乐厅。同时，演奏台上的音乐家互相听不见，造成乐队的整体感较差，只能依靠顶部的反射板得到支持。所以，后又出现不少改进形式。柏林爱乐音乐厅平面图柏林爱乐音乐厅外观梯田山谷形（柏林爱乐音乐厅）梯田山谷形（柏林爱乐室内音乐厅）美国加州橙县SegerstromHall3-7.矩形与圆形的组合

这种形式是把观众厅分为二部分，前区为矩形平面，后区为半圆形平面两者组合，追加多层包厢，试图在前区获得传统音乐厅侧向早期反射的条件下，解决大容量的问题。这种形式有英国的伯明翰音乐厅，美国的达拉斯音乐厅，瑞士的卢塞恩音乐厅。矩形与圆形的组合达拉斯梅耶森音乐厅达拉斯梅耶森音乐厅瑞士卢塞恩文化和会议中心外观瑞士卢塞恩文化中心音乐厅瑞士卢塞恩文化中心音乐厅瑞士卢塞恩文化中心音乐厅4，基础体形的重要性设计音乐厅首当其冲的问题是选用何种体形。基础体形的选择对音乐厅的声学效果影响极大。基础体形选择正确，可以确保音乐厅的声学效果基本不出问题。基础体形选择不当，遗患无穷。后期耗费大量的精力，财力，还未必有好结果。所以应高度重视在音乐厅设计初期，请声学专家参与意见，避免从一开始，就出现重大失误。音乐厅体形设计要考虑的问题要充分利用有限的自然声能，有足够强的直达声和早期反射声。要使观众席有均匀的声强分布和良好的声扩散，避免出现死角