許榮林

【摘 要】 介紹江蘇省無錫大劇院歌劇廳的建聲設計技術指標及相關措施，并對其進行室內音質測試。

【關鍵詞】 大劇院歌劇廳；聲學設計；裝修措施；噪聲控制；音質測試

文章編號： 10.3969/j.issn.1674-8239.2014.09.008

【Abstract】The technical norms and related measures of architectural acoustics design of Jiangsu Wuxi grand theatre opera house were introduced， along with testing its indoor sound quality.

【Key Words】grand theatre opera house； acoustic design； decorating measures； noise control； sound quality test

引言

目前，多功能劇院已成為劇院的發(fā)展趨勢，可以上演歌劇、舞劇等。若舞臺上增設音樂反射罩，還能夠上演交響樂；若觀眾廳增加可調吸聲裝置（比如吸聲簾幕），使混響時間可調，則可以滿足會議等語言擴聲的使用需求。

為了能夠上演歌劇、交響樂、話劇、戲劇、舞劇、芭蕾舞及大型綜藝演出，無錫大劇院歌劇廳進行了針對性的建聲設計。

1 建筑概況

無錫大劇院（簡稱大劇院）位于江蘇省無錫市蠡湖風景區(qū)，由1 700座歌劇廳和800座綜合演藝廳構成。1 700座歌劇廳是一座可上演歌劇、交響樂、話劇、戲劇、舞劇、芭蕾舞及大型綜藝演出的綜合性劇院。歌劇廳觀眾廳平面形狀呈“馬蹄形”，廳內設二層挑臺，左右兩側各設延伸側包廂，臺口天花設兩排線陣列揚聲器，天花設兩道明裝面光燈，臺口兩側墻各設兩道明裝耳光燈，兩邊揚聲器和面光燈均采用明裝形式。觀眾廳池座后部設音控、燈控室。圖1和圖2分別為歌劇廳建筑平面圖和剖面圖。

歌劇廳觀眾廳長約31.9 m、寬17.1 m～28.2 m、高約17.5 m?？傮w積約為15 799 m3，對應單座容積約9.3 m3。池座觀眾席共25排，觀眾席共設兩層樓座，一層樓座下部開口高4.3 m，深（至池座最后一排距離）6 m，高深比為1：0.72。觀眾席一層樓座共5排，觀眾席二層樓座共12排。觀眾席前部設升降樂池，深6 m，寬17.8 m～18.8 m，面積為103 m2，可分別用于樂池、觀眾席和伸出舞臺三種使用功能。

舞臺開口為18 m×12 m，池座最低標高+5.05 m，天花設兩道面光和一道追光。舞臺包括1個主舞臺、2個大小一致的側舞臺、2個大小不一的后舞臺，總面積約2 769 m2。舞臺面標高為+ 6 m，主舞臺高31.0 m，側舞臺和后舞臺高12 m（主舞臺設升降設備）。主舞臺共設三層馬道，離舞臺高度分別為：13.6 m、16.7 m及19.8 m 。聲光控制室設于池座后墻的中部。反射樂罩開口寬17 m、高12 m，后擋板寬9.2 m ，樂罩深12 m，后擋板高7 m。

2 建聲設計主要技術指標

根據(jù)歌劇廳演出的功能定位以及觀眾廳的規(guī)模和容積，上演歌劇時，中頻（500 Hz～1 000 Hz）混響時間（滿場）為1.60±0.10（s），且要求混響時間頻率特性為中高頻基本平直，但高頻容許下降10%～20%，低頻混響要求有10%～20%的提升。廳內應有足夠的早期反射聲和側向反射聲。

當上演交響樂時，（舞臺上設置音樂反射罩條件下）中頻混響時間應提升0.15 s～0.25 s，即中頻（500～1 000 Hz）混響時間（滿場）為1.80 s左右，其低頻混響要求有10%～15%的提升，而高頻混響則容許下跌10%～20%。交響樂演出及歌劇演出條件下的混響時間及其頻率特性如表1所示。

當劇場上演話劇時，中頻（500 Hz～1 000 Hz）混響時間（滿場）為：T60 =1.30±0.10（s）。當劇場上演話劇時，主觀眾廳內應打開所有布置的可變吸聲簾幕，以降低混響時間（在反射吊頂上部及側墻上部布置了足夠數(shù)量可變吸聲簾幕）以保證上演話劇時的語言清晰度。

劇場內聲場不均勻度：要求為△LP≤±4 dB。

本底噪聲容許值：符合NR≤25號噪聲評價曲線。

側向反射系數(shù)LF：在15%～25%之間（要求≥15%）。

聲場力度G：大于0 dB。

早期反射聲延遲時間：△t ≤20 ms～30 ms。

舞臺空間內的混響時間：要求在大幕下落時以及常用舞臺設置條件下，舞臺空間的中頻（500 Hz～1 000 Hz）混響時間與觀眾廳的空場混響時間相接近，本底噪聲與觀眾廳基本相同。

觀眾廳的音質應保證觀眾席各處有足夠的響度、均勻的聲場分布、合適的混響特性、足夠的早期反射聲和側向反射聲，且有良好的清晰度和豐滿度。觀眾廳內任何位置上不得出現(xiàn)回聲、顫動回聲、聲聚焦等聲缺陷。

考慮到歌劇廳上演交響樂的要求，建議歌劇廳觀眾廳單座容積值宜控制在8.5 m3～ 9.0 m3。

3 室內聲學裝修要求及措施

3.1 舞臺內墻面的吸聲處理

由于舞臺空間體積比較大，為了避免舞臺空間與觀眾廳空間之間因耦合空間大對觀眾廳音質產(chǎn)生的不利影響，聲學設計要求舞臺空間內的混響時間應基本接近觀眾廳的混響時間，最好比觀眾廳具有更短的混響時間。為此，舞臺空間內墻面必須采取吸聲處理。

聲學設計要求在舞臺（包括主舞臺、側舞臺及后舞臺）一層天橋以下墻面均做吸聲處理。

3.2 觀眾廳的墻面處理

（1）觀眾廳兩側墻墻面的擴散反射處理endprint

觀眾廳兩側墻墻面設計成“凹凸條帶弧形狀”的擴散反射處理。

（2）觀眾廳后墻墻面的擴散反射處理

觀眾廳后墻墻面設計成“凹凸條帶弧形狀”的擴散反射處理。

觀眾廳墻面布置既可滿足聲音擴散的要求，同時也具有較美觀的裝飾效果。

3.3 觀眾廳內頂棚（吊頂天花）的設計

觀眾廳內頂棚的設計在很大程度上決定了一個大劇場音質的優(yōu)劣。

無錫大劇院歌劇廳觀眾廳內中心頂棚設計為中心通透的大圓盤擴散反射吊頂，以擴大觀眾席反射聲區(qū)域。在通透反射吊頂?shù)纳峡赵O計安裝了可開閉箱式電動吸聲簾幕。在頂棚上空靠側邊馬道下沿也安裝了新型可開閉箱式電動升降吸聲簾幕。上空吸聲簾幕安裝面積約480 m2。

3.4 挑臺欄板和挑臺天花聲學處理

挑臺欄板（外側面）采用斜形或凹凸弧形結構，這能使前區(qū)觀眾得到較好的反射聲，并有利于聲場均勻擴散。挑臺欄板是廳內容易在前區(qū)造成回聲的部位，建筑及室內設計中都應予以注意。

挑臺欄板也可結合表面裝飾做一些局部擴散處理，以有利于擴散聲波，不至于產(chǎn)生回聲、聚焦等聲學缺陷。

挑臺天花建議采用面密度≥20 kg/m2～25 kg/m2的材料做吊頂，做成反射面結構，以利聲音反射，挑臺天花形狀為平面或弧線形狀。

3.5 聲閘

為了防止外界噪聲通過出入門傳入歌劇廳觀眾廳，因此，出入觀眾廳的門均采用了雙道厚重隔聲門以形成聲閘，且聲閘內墻面均做吸聲處理。

3.6 觀眾席座椅的要求

在選擇觀眾廳座椅時，既要考慮其用料、色彩、裝飾及舒適性，同時也應重視座椅本身的聲學性能，因為座椅的吸聲量占整個觀眾廳總吸聲量的比例最大（通常占到1/2～2/3左右），這對觀眾廳內的混響時間指標起到?jīng)Q定性作用。

3.7 公共空間的聲學要求

大劇院公共空間應有一個安靜的環(huán)境，特別是大堂空間體量很大。國內有些劇院在設計的過程中很重視劇場內聲學效果，卻忽略公共空間的聲學要求，混響時間很長，甚至于相互交談也發(fā)生困難。所以，大劇院公共空間的頂部都采取了聲學吸聲處理，除玻璃幕墻外，其他可做吸聲的墻面和大堂頂面都采取了相應的吸聲措施。

4 噪聲振動控制設計

大劇院的噪聲振動控制設計是大劇院聲學設計的一個重要組成部分，是至關重要的。為保證大劇院其他相關技術用房內設計的背景噪聲指標，除進行特別的建筑聲學音質設計外，還對劇院中產(chǎn)生噪聲振動的設備采取必要的控制措施，具體要求如下：

（1）設備機房噪聲控制：包括機房的配置和隔聲吸聲設計；

（2）空調系統(tǒng)噪聲控制：根據(jù)觀眾廳空調系統(tǒng)設計、機組的選型及相關的技術參數(shù)配合空調設計專業(yè)確定送、回風管道系統(tǒng)消聲處理的技術方案；

（3）配合空調系統(tǒng)施工，提供設備及管道安裝連接中的隔聲、隔振技術措施；

（4）大劇院內各種機電設備隔振降噪技術措施（包括空調機組、熱泵、冷卻塔、水泵、變壓器房等）。

5 觀眾廳音質評價

為檢驗歌劇廳的實際音質效果，2012年4月對觀眾廳進行了現(xiàn)場音質測試。主要建筑聲學測量內容包括：觀眾廳內混響時間（空場）T30、早期衰減時間EDT、音樂透明度C80、語言清晰度D50、側向反射系數(shù)LF、聲場力度G、聲場不均勻度△Lp、廳內本底噪聲LA等主要聲學參量。 同時，還分別對頂部可升降吸聲簾幕和舞臺音樂反射罩引起的觀眾廳內混響時間的可調幅度做了檢測。測試結果如表2所示。

混響時間是建聲設計中最重要的音質評價指標。由表2可以得出，吸聲簾幕完全升起關閉時，場內空場19點平均中頻（500 Hz～1 000 Hz）混響時間為1.66 s；吸聲簾幕完全下降打開時，場內空場19點平均中頻（500 Hz～1 000 Hz）混響時間為1.5 s； 當舞臺加裝樂罩時，空場19點平均中頻（500 Hz～1 000 Hz）混響時間提高到1.9 s?；祉懱匦钥傮w較滿意，符合設計預期要求?；祉憰r間實測結果表明，舞臺音樂罩及升降吸聲簾幕的共同使用，可使觀眾廳內的混響時間得到0.4 s左右的變化幅度，樂罩和升降吸聲簾幕各起到了一半的作用。

表2同時表明，實測低音比BR值平均為1.15，高頻混響僅略有下跌。清晰度D50參數(shù)主要用于評價觀眾廳內的語言清晰度，觀眾廳內中高頻（500 Hz～4 kHz）平均D50值為0.5左右，表明廳內有較好的語言清晰度。

從廳內音樂明晰度指標C80值實測結果分析可見，觀眾廳的C80（3）平均值為2.19 dB，表明廳內有較好的音樂明晰度。

本次現(xiàn)場測量還利用先進的可調指向性測試傳聲器對歌劇廳觀眾廳進行了側向反射聲系數(shù)LF值的測量，結果表明，觀眾廳全頻LF值達0.36～0.46，中頻平均達0.37。表明本歌劇廳有很好的側向反射聲系數(shù)，側向反射聲十分豐富，這也說明觀眾廳的平面體形設計和聲場擴散處理均較好。

觀眾廳內池座和樓座共71個測點各頻率的平均聲場不均勻度為≤±3.1 dB。表明觀眾廳的聲場十分均勻，符合設計預期要求，可見觀眾廳的平面體形設計是科學合理的。

6 結語

無錫大劇院是國內第一個在觀眾廳內墻面、地面、包括座椅的扶手及后背面全部采用高密度竹板作為主要裝飾材料的劇場，也是第一個舞臺上（包括主側臺及后臺）采用5個機械臺的劇場。通過兩年多來的演出實踐，無錫大劇院歌劇廳的音質效果得到了業(yè)主單位、國內外演出院團和眾多觀眾的好評。

參考文獻：

[1] 余斌. 多功能劇院音樂反射罩的設計與應用[J]. 聲學技術，2014（3）.endprint