廣東星海音樂廳交響樂大廳的聲學設計

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1、廣東星海音樂廳交響樂大廳的聲學設計廣東星海音樂廳交響樂大廳的聲學設計摘要：目前國內各大城市正在建設或籌建中的音樂廳為數甚多。由于音樂廳均為自然聲演出、且音質要求很高，因而有別于國內大量建造的、采用擴聲系統(tǒng)的廳堂，對此，本文就近年竣工交付使用的廣東星海音樂廳交響樂廳的聲學設計作一概要介紹，并就其中的一些聲學問題提出個人的見解。關鍵詞：音樂廳聲學設計自然聲演出Abstract:AtpresentmanyconcerthallsarebEingoranybigcitiesofourcountry.Becauseoft

2、herequirementsfornaturalsoundperformanceandhighlevelacoustics,theacousticdesignofconcerthallisratherdifferentfromthatofgeneralauditorium.InthispapertheacousticdesignofsymphonyhallofXingHaiConcerthallofGuangdongProvince,pletedonMarch3,1998,isintroducedbriefly

3、andsomepersonalideasaboutacousticdesignofconcerthallareputforace.一概述星海音樂廳是以人民音樂家冼星海②的名字命名的。音樂廳建于珠江之畔風光旖旎的二沙島上。它與已建的美術館和正在建設中的博物館等建筑構成廣東省相當規(guī)模的文化中心。星海音樂廳于1998年6月13日冼星海誕生日正式使用。廣州交響樂團和中國交響樂團合唱團進行首場演出。演奏了鋼琴協奏曲《黃河》和貝多芬第九交響曲《歡樂頌》，獲得成功。二交響樂大廳的聲學設計指標和實施策略星海音樂廳這座華麗的藝術

4、殿堂是為滿足廣大觀眾欣賞高雅音樂的殷切需求、并作為國內外文化交流的基地和窗口而建造的。音樂廳設計始終把音質效果放在首位，以繼承傳統(tǒng)音樂廳的良好品質、而又能適應現代生活提出的各種需求為設計的宗旨。聲學設計指標是根據國際上獲得頂級音質效果的音樂廳為參照對象，廣泛聽取我國音樂家和聲學家的意見確定的。交響樂廳的各項最佳音質指標見表1所示。為壓縮篇幅，將竣工調試后實測的各項指標簡述于表內為實現上述設計指標、確保獲得良好的音質，采取了如下的策略：初步設計階段：通過計算機模型和1/40縮尺實體聲學模型試驗與聲學估算相結合，分

5、析體形、了解聲場狀況和可能出現音質缺陷的部位；技術設計和施工圖階段：用1/10縮尺實體聲學模型試驗和各種聲學構件聲學性能的實驗室測定，確定聲學構造的部位、尺度和裝修用材，并進行較為詳細的聲學計算；施工階段：在沒有專業(yè)施工隊的條件下，主要是施工交底和監(jiān)理，檢查隱蔽工程，并在交響樂大廳主體結構完成后，進行首次混響和聲場分布的現場測定；竣工調試階段：用以解決聲學計算、縮尺模型試驗與實際效果存在的差距。要修正客觀存在的偏差，就必須采用聲學測定與樂團試用時主觀感受相結合的方法，做多次調試、修改裝修、直至達到預期的效果。星

6、海音樂廳通過三個月的調試工作，才實現所要求的演奏和聽聞效果。三交響樂大廳的聲學設計大廳的屋蓋選用馬鞍形殼體。建筑師的原意是試圖利用殼體結構本身的形體去獲得聲擴散和均勻的聲場分布，而不必追加專門的反射結構。實際上這是一種誤解，原因在于：【】⑴大廳地面離殼頂最低部位約14m，因此，堂座前，中區(qū)和臺兩側廂座內的一次反射聲與直達聲之間的聲程差均超過17m(時差大于50ms)，可能引起回聲；⑵馬鞍形殼頂的所有橫剖面均為凹弧形面而引成聲聚焦，從而造成聲場不均。通過1/40縮尺實體模型試驗和三維計算機模型試驗充分證實了這一點

7、。即為大廳橫剖面計算機模型顯示的聲反射圖，可見聲聚焦的狀況。此外，在大廳殼體拆模后的現場測定均表明，頂部不懸吊反射板時，廳內聲場分布不均和存在回聲現象。為加強聽眾席后座的聲強，在球切面反射體周圍設置了錐狀和弧形定向反射板，以此獲得廳內均勻的聲場分布。交響樂大廳的平、剖面，和建成后的內景分別見圖4～圖6所示。增大容積，每座容積取8.6m3;廳內所有界面均不用吸聲材料，在容易引起不利聲反射的部位(后墻和后部吊頂)設置錐狀擴散體；殼頂拆模后刷涂料；墻面為35mm厚硬木板實貼在18mm厚的多層板上；地面均為實貼木地板，

8、僅演奏臺設木龍骨架空地板；所有懸吊的反射體采用剛度大的阻燃玻璃鋼結構。減低座椅的聲吸收，并使其吸聲量接近聽眾的吸聲量，從而減少廳內空、滿場混響時間的差值。根據以上確定的容積和內裝修構造，進行了混響時間的計算和1/10縮尺實體聲學模型試驗，縮尺模型的測定結果僅中頻較為接近，其它頻率偏差較大，這是因為模擬材料不可能在很寬的頻率范圍內有一一對應的吸聲性能。大廳的聲擴散是除混響時間以外的另一個