廣東星海音樂廳交響樂大廳的聲學(xué)設(shè)計(jì)

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1、廣東星海音樂廳交響樂大廳的聲學(xué)設(shè)計(jì)廣東星海音樂廳交響樂大廳的聲學(xué)設(shè)計(jì)摘要：目前國內(nèi)各大城市正在建設(shè)或籌建中的音樂廳為數(shù)甚多。由于音樂廳均為自然聲演出、且音質(zhì)要求很高，因而有別于國內(nèi)大量建造的、采用擴(kuò)聲系統(tǒng)的廳堂，對(duì)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(xué)設(shè)計(jì)作一概要介紹，并就其中的一些聲學(xué)問題提出個(gè)人的見解。關(guān)鍵詞：音樂廳聲學(xué)設(shè)計(jì)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(fēng)光旖旎的二沙島上。它與已建的美術(shù)館和正在建設(shè)中的博物館等建筑構(gòu)成廣東省相當(dāng)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(tuán)和中國交響樂團(tuán)合唱團(tuán)進(jìn)行首場(chǎng)演出。演奏了鋼琴協(xié)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(xué)設(shè)計(jì)指標(biāo)和實(shí)施策略星海音樂廳這座華麗的藝術(shù)

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(nèi)外文化交流的基地和窗口而建造的。音樂廳設(shè)計(jì)始終把音質(zhì)效果放在首位，以繼承傳統(tǒng)音樂廳的良好品質(zhì)、而又能適應(yīng)現(xiàn)代生活提出的各種需求為設(shè)計(jì)的宗旨。聲學(xué)設(shè)計(jì)指標(biāo)是根據(jù)國際上獲得頂級(jí)音質(zhì)效果的音樂廳為參照對(duì)象，廣泛聽取我國音樂家和聲學(xué)家的意見確定的。交響樂廳的各項(xiàng)最佳音質(zhì)指標(biāo)見表1所示。為壓縮篇幅，將竣工調(diào)試后實(shí)測(cè)的各項(xiàng)指標(biāo)簡(jiǎn)述于表內(nèi)為實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)指標(biāo)、確保獲得良好的音質(zhì)，采取了如下的策略：初步設(shè)計(jì)階段：通過計(jì)算機(jī)模型和1/40縮尺實(shí)體聲學(xué)模型試驗(yàn)與聲學(xué)估算相結(jié)合，分

5、析體形、了解聲場(chǎng)狀況和可能出現(xiàn)音質(zhì)缺陷的部位；技術(shù)設(shè)計(jì)和施工圖階段：用1/10縮尺實(shí)體聲學(xué)模型試驗(yàn)和各種聲學(xué)構(gòu)件聲學(xué)性能的實(shí)驗(yàn)室測(cè)定，確定聲學(xué)構(gòu)造的部位、尺度和裝修用材，并進(jìn)行較為詳細(xì)的聲學(xué)計(jì)算；施工階段：在沒有專業(yè)施工隊(duì)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(jié)構(gòu)完成后，進(jìn)行首次混響和聲場(chǎng)分布的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定；竣工調(diào)試階段：用以解決聲學(xué)計(jì)算、縮尺模型試驗(yàn)與實(shí)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(xué)測(cè)定與樂團(tuán)試用時(shí)主觀感受相結(jié)合的方法，做多次調(diào)試、修改裝修、直至達(dá)到預(yù)期的效果。星

6、海音樂廳通過三個(gè)月的調(diào)試工作，才實(shí)現(xiàn)所要求的演奏和聽聞效果。三交響樂大廳的聲學(xué)設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)本身的形體去獲得聲擴(kuò)散和均勻的聲場(chǎng)分布，而不必追加專門的反射結(jié)構(gòu)。實(shí)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(tái)兩側(cè)廂座內(nèi)的一次反射聲與直達(dá)聲之間的聲程差均超過17m(時(shí)差大于50ms)，可能引起回聲；⑵馬鞍形殼頂?shù)乃袡M剖面均為凹弧形面而引成聲聚焦，從而造成聲場(chǎng)不均。通過1/40縮尺實(shí)體模型試驗(yàn)和三維計(jì)算機(jī)模型試驗(yàn)充分證實(shí)了這一點(diǎn)

7、。即為大廳橫剖面計(jì)算機(jī)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(xiàn)場(chǎng)測(cè)定均表明，頂部不懸吊反射板時(shí)，廳內(nèi)聲場(chǎng)分布不均和存在回聲現(xiàn)象。為加強(qiáng)聽眾席后座的聲強(qiáng)，在球切面反射體周圍設(shè)置了錐狀和弧形定向反射板，以此獲得廳內(nèi)均勻的聲場(chǎng)分布。交響樂大廳的平、剖面，和建成后的內(nèi)景分別見圖4～圖6所示。增大容積，每座容積取8.6m3;廳內(nèi)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(shè)置錐狀擴(kuò)散體；殼頂拆模后刷涂料；墻面為35mm厚硬木板實(shí)貼在18mm厚的多層板上；地面均為實(shí)貼木地板，

8、僅演奏臺(tái)設(shè)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(jié)構(gòu)。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(nèi)空、滿場(chǎng)混響時(shí)間的差值。根據(jù)以上確定的容積和內(nèi)裝修構(gòu)造，進(jìn)行了混響時(shí)間的計(jì)算和1/10縮尺實(shí)體聲學(xué)模型試驗(yàn)，縮尺模型的測(cè)定結(jié)果僅中頻較為接近，其它頻率偏差較大，這是因?yàn)槟M材料不可能在很寬的頻率范圍內(nèi)有一一對(duì)應(yīng)的吸聲性能。大廳的聲擴(kuò)散是除混響時(shí)間以外的另一個(gè)