楊志剛（華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 聲學(xué)及劇院專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)研究所，上海 200041）

嘉庚劇院的聲學(xué)設(shè)計(jì)

楊志剛
（華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 聲學(xué)及劇院專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)研究所，上海 200041）

介紹嘉庚劇院的建筑概況、主要功能、建聲設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)、觀眾廳的體型分析、觀眾廳表面裝修用材的聲學(xué)設(shè)計(jì)要求，以及竣工后的建聲測(cè)試結(jié)果和評(píng)價(jià)。

嘉庚劇院；聲學(xué)設(shè)計(jì)；技術(shù)指標(biāo)；建聲測(cè)試；聲學(xué)評(píng)價(jià)

嘉庚劇院位于廈門(mén)市集美新城核心區(qū)廈門(mén)嘉庚藝術(shù)中心（見(jiàn)圖1、圖2），矗立在集美區(qū)市民廣場(chǎng)上，毗鄰集美區(qū)行政服務(wù)中心，臨近靈玲國(guó)際馬戲城、園博苑，占地面積29 456.90 m2，總建筑面積約63 027.52 m2，地上六層，地下一層，總高度37 m，中心采用現(xiàn)代嘉庚建筑風(fēng)格設(shè)計(jì)，極大地完善了集美區(qū)文化服務(wù)設(shè)施。嘉庚劇院主體設(shè)施包括1個(gè)1 453座劇院和1個(gè)515座小劇場(chǎng)，其中劇院設(shè)有池座一層和樓座一層，高度跨一至四層，其中一層池座947個(gè)座位，二層樓座388座，樂(lè)池活動(dòng)座椅108座。劇院配有工藝設(shè)計(jì)合理的機(jī)械自動(dòng)化舞臺(tái)，在舞臺(tái)平面同層布置了與演出密切相關(guān)的道具室、化妝間、候演室等。此外，芭蕾舞排練廳，高檔貴賓廳、展示廳等一應(yīng)俱全。

圖1 廈門(mén)嘉庚藝術(shù)中心外景效果圖

圖2 廈門(mén)嘉庚藝術(shù)中心外景效果圖

嘉庚劇院2014年底以“委托經(jīng)營(yíng)”的模式，委托保利文化集團(tuán)所屬的保利院線進(jìn)行經(jīng)營(yíng)管理，成為保利院線在國(guó)內(nèi)的第36家直屬劇院。嘉庚劇院正式開(kāi)業(yè)后，推出以音樂(lè)劇、兒童劇、歌劇、雜技、芭蕾舞、話(huà)劇、魔術(shù)等各種藝術(shù)形式的高雅演出，堅(jiān)持走低票價(jià)的路線，以“高雅不貴，文化惠民”的經(jīng)營(yíng)理念，讓更多觀眾可以走進(jìn)劇院欣賞演出。

1 劇院建筑概況

該劇院建筑設(shè)計(jì)由同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司負(fù)責(zé)，而建筑聲學(xué)方面則由華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司聲學(xué)及劇院專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)研究所負(fù)責(zé)。劇院平面近似呈馬蹄形，觀眾廳中，池座長(zhǎng)31 m（樓座比池座向后5 m），寬21 m～35 m，平均高15 m（見(jiàn)圖3、圖4）。觀眾席分為池座和一層樓座，池座為全臺(tái)階形式，共22排，前后高差（總起坡）為4.62 m，平均起坡為0.22 m，觀眾席池座末排的視點(diǎn)俯角為9°（見(jiàn)圖5）；樓座為臺(tái)階式樓座，共7排，前后高差（總起坡）為2.58 m，平均起坡為0.43 m，樓座末排的視點(diǎn)俯角為19°（見(jiàn)圖6）。臺(tái)口兩側(cè)觀眾廳內(nèi)設(shè)置二道耳光，天花設(shè)置二道面光（見(jiàn)圖7、圖8）；追光室在樓座后墻上方當(dāng)中；音控室、燈控室在池座的后墻當(dāng)中。

舞臺(tái)平面呈品字形，舞臺(tái)包括1個(gè)主舞臺(tái)，2個(gè)大小一致的側(cè)舞臺(tái)和1個(gè)后舞臺(tái)，總面積為2 213 m2。主舞臺(tái)寬32 m，深20.5 m，面積656 m2；側(cè)舞臺(tái)寬18 m，深18.5 m，面積333 m2；后舞臺(tái)寬21 m，深19 m，面積402 m2；舞臺(tái)面比觀眾區(qū)第一排地面高1 m。

圖3 劇院觀眾廳剖面圖

圖4 劇院觀眾廳效果圖

圖5 劇院池座平面圖

圖6 劇院樓座平面圖

圖7 劇院臺(tái)口照片

圖8 劇院側(cè)面照片

2 劇院的主要功能和建聲設(shè)計(jì)指標(biāo)

2.1 主要功能

劇院主要可以適應(yīng)多種演出需要：歌劇、戲曲、歌舞、使用擴(kuò)聲系統(tǒng)時(shí)的演出、放映資料宣傳片等。

2.2 主要建筑聲學(xué)技術(shù)指標(biāo)

（1）中頻滿(mǎn)場(chǎng)混響時(shí)間RT：1.4 s±0.1 s

（2）低頻比重BR：1.1～1.3（提高低頻RT可增強(qiáng)音樂(lè)豐滿(mǎn)度）

（3）側(cè)向反射系數(shù)LFE4：15%～35%

（4）聲場(chǎng)力度 Gmid：2.5 dB～4 dB

（5）初始時(shí)間延遲間隙 tI：≤30 ms

（6）表面擴(kuò)散因子SDI接近于1

（7）本底噪聲：NR-25

（8）每座容積：7 m3/人～9 m3/人

（9）在演出時(shí)觀眾廳內(nèi)任何位置上不得出現(xiàn)回聲、多重回聲、聲聚焦和共振等可識(shí)別的聲缺陷。

3 劇院觀眾廳的體型分析

經(jīng)過(guò)對(duì)觀眾廳平面進(jìn)行聲線分析發(fā)現(xiàn)，由于后部側(cè)墻呈內(nèi)凹弧形，造成聲線反射不均勻，容易在觀眾區(qū)的后面角落造成聲聚焦，且樓座中間部分的大部分區(qū)域缺少反射聲；臺(tái)口側(cè)墻的角度略差，樂(lè)池區(qū)域缺少前次反射聲。因此，聲學(xué)建議適當(dāng)調(diào)整臺(tái)口側(cè)墻的角度，使樂(lè)池區(qū)域也能夠得到前次反射聲；后部側(cè)墻做擴(kuò)散造型，避免聲聚焦并使反射聲均勻覆蓋池座后部和樓座。劇院平面修改前、后的聲線分析圖見(jiàn)圖9～圖12，剖面聲線分析沒(méi)有問(wèn)題，不再列出。

4 劇院觀眾廳表面裝修用材的聲學(xué)設(shè)計(jì)要求

根據(jù)音質(zhì)計(jì)算結(jié)果，確定了觀眾廳各界面的聲學(xué)裝修材料、配置及構(gòu)造，具體要求如下。

4.1 觀眾廳內(nèi)地坪

劇院的觀眾廳內(nèi)地坪用料為木地板，龍骨間隙填實(shí)，以避免地板共振吸收低頻。

4.2 墻面和眺臺(tái)欄板

觀眾廳墻面選用厚度為40 mm～50 mm的成品木飾面掛板，裝修材料的面密度為≥40 kg/m2；整個(gè)側(cè)墻均采用了鋸齒形無(wú)規(guī)擴(kuò)散造型。

4.3 天花

天花在建聲上會(huì)起到重要的前次反射聲作用，因此，建聲設(shè)計(jì)要求在屋架荷載允許的條件下，盡可能采用較為厚重的反射型天花，以避免過(guò)多的低頻聲能被吸收，聲學(xué)要求采用面密度為40 kg/m2的GRG板。

4.4 舞臺(tái)墻面

由于舞臺(tái)包括1個(gè)主舞臺(tái)、2個(gè)側(cè)舞臺(tái)，空間體積比較大。為了避免舞臺(tái)空間與觀眾廳空間之間因耦合空間而產(chǎn)生的不利影響，聲學(xué)設(shè)計(jì)要求舞臺(tái)空間內(nèi)的混響時(shí)間應(yīng)基本接近觀眾廳的混響時(shí)間。聲學(xué)設(shè)計(jì)要求在舞臺(tái)（包括主舞臺(tái)、側(cè)舞臺(tái)）一層天橋以下墻面做吸聲處理。具體做法為：3 m以下墻面采用厚度為25 mm的防撞木絲吸聲板（刷黑色水性涂料）+100系列輕鋼龍骨（內(nèi)填厚度為50 mm、密度為48 kg/m3的離心玻璃棉板，外包玻璃絲布）+原有粉刷墻體；3 m以上墻面采用厚度為5 mm的穿孔KT板，穿孔率20%（刷黑色水性涂料）+75系列輕鋼龍骨（內(nèi)填厚度為50 mm、密度為48 kg/m3的離心玻璃棉板，外包玻璃絲布）+原有粉刷墻體。

圖9 劇院池座平面聲線分析圖（修改前）

圖10 劇院樓座平面聲線分析圖（修改前）

圖11 劇院池座平面聲線分析圖（修改后）

圖12 劇院樓座平面聲線分析圖（修改后）

表1 劇院聲學(xué)參量的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果匯總

5 竣工后的建聲測(cè)試結(jié)果和評(píng)價(jià)

5.1 建聲測(cè)試儀器系統(tǒng)圖

筆者所在的聲學(xué)所于2015年6月29日對(duì)新建成的廈門(mén)嘉庚劇院進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)建聲測(cè)試工作，測(cè)量的內(nèi)容包括在有、無(wú)樂(lè)罩的空?qǐng)鰲l件下劇院的各項(xiàng)聲學(xué)參數(shù)。測(cè)試的儀器和軟件為丹麥B＆K 7841——DIRAC Room Acoustics Software建聲測(cè)試分析軟件、丹麥B＆K 2250B聲學(xué)頻譜分析儀、德國(guó)SENNHEISER MKH800無(wú)線測(cè)試話(huà)筒（可調(diào)指向性）、德國(guó)SENNHEISER SKP500 無(wú)線發(fā)射系統(tǒng)、德國(guó)SENNHEISER EW500 無(wú)線接收系統(tǒng)、丹麥B＆K 4292無(wú)指向球面聲源，以及丹麥B＆K 2734測(cè)試功率放大器等。

5.2 主要建聲測(cè)試結(jié)果

在空?qǐng)鰻顟B(tài)下對(duì)嘉庚劇院進(jìn)行各項(xiàng)聲學(xué)參數(shù)的測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表1。

5.3 主要建聲測(cè)試結(jié)果分析

劇院在歌劇演出狀態(tài)以及交響樂(lè)狀態(tài)下的聲學(xué)參量測(cè)試結(jié)果與白瑞納克寫(xiě)的《音樂(lè)廳和歌劇院》第二版的優(yōu)選范圍對(duì)比分析表見(jiàn)表2和表3。

歌劇演出狀態(tài)下，空?qǐng)龌祉憰r(shí)間為1.77 s，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，空?qǐng)龊蜐M(mǎn)場(chǎng)的混響時(shí)間約相差0.2 s左右，預(yù)計(jì)滿(mǎn)場(chǎng)混響時(shí)間約為1.57 s，符合設(shè)計(jì)要求的1.5 s±0.1 s（滿(mǎn)場(chǎng)）。總的來(lái)說(shuō)，混響（RTmid和EDTmid）和明晰度（C（80,3））均符合優(yōu)選范圍。但響度和低音力度低于優(yōu)選范圍，需要通過(guò)擴(kuò)聲系統(tǒng)彌補(bǔ)一下。

交響樂(lè)演出狀態(tài)下的分析首先需明確一點(diǎn)，劇院演出是以歌舞劇為主，在舞臺(tái)上設(shè)置音樂(lè)反聲罩（混響時(shí)間約可增加0.3 s），可以演出交響樂(lè)，但和專(zhuān)業(yè)音樂(lè)廳相比是有區(qū)別的，最主要的區(qū)別是混響時(shí)間相對(duì)短一些（考慮歌劇演出的唱詞清晰度），因此，相對(duì)專(zhuān)業(yè)音樂(lè)廳，在劇院演出交響樂(lè)時(shí)清晰度會(huì)更高一些，而音樂(lè)的明晰度或豐滿(mǎn)度則會(huì)略差一些。從測(cè)試結(jié)果也可以看出，混響時(shí)間RT基本符合要求，而EDT偏短，響度和低音力度也低于優(yōu)選范圍，舞臺(tái)支持度和空間感均符合優(yōu)選范圍。

表2 歌劇條件下劇院聲學(xué)參量的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果與優(yōu)選范圍對(duì)比分析表

表3 交響樂(lè)條件下劇院聲學(xué)參量的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果與優(yōu)選范圍對(duì)比分析表

6 結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，嘉庚劇院音質(zhì)效果還是不錯(cuò)的，只是響度和低音力度偏低一些。2015年6月28日，嘉庚劇院舉行了開(kāi)業(yè)首演，由中國(guó)歌劇舞劇院帶來(lái)的大型歌舞晚會(huì)《四季情韻》獲圓滿(mǎn)成功，廈門(mén)市民又多了一個(gè)欣賞高雅藝術(shù)的好去處。

（編輯 薛云霞）

Acoustic Design of Jiageng Theater

YANG Zhi-gang
(Acoustics and Theater Special Design Institute of East China Architectural Design & Research Institute Co., Ltd., Shanghai 200041, China)

In this paper, the author introduced the acoustic design of Jiageng theater, including construction survey, main function, acoustical design technical indicators, analysis of audience hall, acoustical design requirements for surface decoration materials of auditorium, and the acoustical test results and evaluation after completion.

Jiageng theater; acoustic design; technical indicators; acoustical test; acoustic evaluation

10.3969/j.issn.1674-8239.2016.02.006