乐橙官网
Banner
公司名称:乐橙官网装饰材料有限公司
联系人:阳经理
联系方式:18623665633
厂址:重庆市木洞轻纺工业园D3幢
居址:重庆市渝北区北环立交中国华融现代广场1、2号裙楼
网址:http://www.bydrc.com

保利剧院的声学设计

作者:乐橙官网时间:2020-06-18 04:46

  保利剧院的声学设计_建筑/土木_工程科技_专业资料。保利剧院的声学设计 项端祈 王 峥 陈金京 北京100045) (-it京市建筑设计研究院 2000年11月13日收到 摘要保利剧院是一座继承传统歌剧院的良好品质、叉能适应近代各种需求的专业

  保利剧院的声学设计 项端祈 王 峥 陈金京 北京100045) (-it京市建筑设计研究院 2000年11月13日收到 摘要保利剧院是一座继承传统歌剧院的良好品质、叉能适应近代各种需求的专业歌剧院、兼供自 然声音乐演奏和戏剧演出.为确保剧院有良好的音质,从方案阶段就开始声学设计,并贯穿于设计、 施工、试用调试的全过程,从而获得了良好的音质。评价颇高.本文概要介绍保利尉院的声学设计及 从中取得的经验. 关■词敢剧院。声学设计,自然声演出 Acoustical design for the Poly Theater Xiang Duanqi (Beijing Wang Zheng Design and Chen Jinjing Research,Beijing 100045) Institute ofArchitectural Abstract Poly theater is an opera house specialized in natural sound and drama per- formances.The Theater not only inherits the quality of traditional opera house but also meets the various demands of modern times.To the acoustic ensure the good acoustics in the theater, design has been done form the very beginning of the schematic design and on has been carried during the design,construction and test states.Thus,good acoustic This article will brief by mesent the experiences during quality and high appraisal have been obtained acoustical design for Poly theater Key words Opera as well as our the designing. house,Acoustical design,Natural sound performance 1 引言 保利剧院是保利大厦的核心部分.它是在 (包括闭合式音乐罩内的容积1640ma),每座 容积分别为7.Om3(用于歌剧)和7.7m3(用于 音乐). 拆除音质极槽的原有剧场基础上新建的现代 化歌剧院.兼供自然声音乐演奏和戏剧演出, 因此,是一座音乐剧院.观众厅的最大容量为 1428座(其中包括乐池升起时配置的108个座 席),当用于歌剧演出时为1320座.有效容积为 9270m3,用于交响乐演奏时容积为10910m3 6 剧院观众厅的围护结构为六角形,但池座 的平面近似于矩形.二层设楼座,三层设跌落 包厢.池座前区两侧各设有小包厢,它紧挨后 面的贵宾休息室. 为适应自然声音乐演奏的需要,舞台设有 “闭合式”活动舞台音乐罩和升降乐池. 20卷4期(2001) 万方数据 为使自然声歌剧演出和音乐演奏时的混 响时间均能达到最佳值,观众厅内墙面上设有 “百页式”计算机可调混响装置唧. 在舞台上配置的六条车台,三个升降台 和后舞台上的转台是为大型歌剧演出而设置 的. 台的声学处理一配合旌工图设计一旌工交底和 现场中间试验一声学调试(声学测定和试用) -竣工测定和听取评价. (1)体形设计:对自然声演出的歌剧院(或 音乐厅)来说,体形设计至关重要,它要解决 响度(音量)、声强分布、声扩散、早期反射声 的分布和消除音质缺陷等问题.同时,体形设 计也是最能反映如何继承传统歌剧院的良好品 质并加以发展的问题. 传统的马蹄形多层包厢歌剧院形式之所以 有巨大的生命力,其主要优点在于:缩短视距, 增加直达声强度而使后座有足够的音量.大厅 各界面有均匀的声吸收,此外,还有观众对舞 台的围合作用而产生亲切感.它的缺点是:高层 和台口侧座的视觉很差,穹顶和弧形围墙不能 给现众提供早期反射声,难以设置多道面光和 耳光,不能满足现代歌剧演出的需要.对此, 保利剧院采用三层楼座,两侧为跌落包厢,池 座平面接近矩形,使前中座有足觞强和覆盖面 较大的倒向早期反射声.后面的弧形墙和包厢 栏板设置扩散面,吊顶作双向弯曲的定向反射 面,加强后座的声级.这些措施,消除了传统 歌剧院形式的缺点,继承了视距短和良好围合 作用等的优点.图1和图2为观众厅的平、剖 面和内景. (2)厅内各界面的用材和混响可调方式的 确定 由于自然声歌剧演出和音乐演奏要求较长 的混响时间,厅内各界面不设置吸声材料(结 构),这也有利于提高可调混响的幅度:台口 前侧墙局部使用石材,其它墙面为抹灰涂料; 木装修均采用厚实木板或复合板,限止低频的 声吸收;吊顶采用双层9mm厚石膏板,外刷 涂料. 观众厅内最大的声吸收是座椅,为此,对 厂方提出了尽可能降低声吸收的措施:即除座 垫和靠背局部为软垫外,其余均为硬木板.加 工后的样椅在本院混响室内实测的吸声量, 剧院于2000年9月15日竣工,通过二 周的声学调试和各种工程设备的试运转,于10 月1日试用.10月15日正式启用. 2 保利剧院声学设计指标的确定 剧院观众厅的声学设计指标是通过参考国 外的经验、结合国情,并经业主组织专门的研 讨会认定后确定的,各项指标如下: ?混响时间:剧院自然声演出的中频 (500Hz)混响为1.48;交响乐1.78和室 内乐1.3s;其它戏剧为1.2s.低频提升1.1倍 (相对于中频500Hz). ?声场不均匀度:厅内声场不均匀度△三。 在125-4000 Hz频率范围内小于8dB. ?响度(音量感):表征音量最直接的指 标是声压级.对于歌剧院目前尚无推荐的指标 (音乐厅L.L.Beranek建议声压级峰值为77_ 80dBA),我们根据多年来实践的经验,确定 为75dBA. ?噪声级:背景噪声低于25dBA,开空调 时(达到使用工况)小于30dBA. ?明晰度(声能比): 4.0dB. Cso(3)在0至 ?早期反射声时延间隙:‘J小于20ms. 厅内应有良好的声扩散和无音质缺陷. 3 声学设计概要 声学设计的程序是:体形设计一用材和可 调混响方式的选择一声学计算(主要是混响时 间的计算)一缩尺(1:10)实体模型试验一舞 o 由北京自动化系统工程设计研究院设计.设计^为项昆(程序编制)和夏明(机械传动). ?7 应用声学 万方数据 图l保利剧院观众厅平、剖面 衰1 测定条件 座椅初加工 座持软靠背减少,50mm 观众厅内实测(座椅未装 和安装后混响测定求得) 观众厅靡槽的暖声■测定位 下述颤率(Hz)的嗳声量(赛宾/m2) 125 0.24 0.24 0.24 250 0 39 O.38 0.30 500 0.39 0 32 0.38 1006 2000 4000 0.47 0.40 0 34 0.“0.45 0.39 0.31 0,41 0.30 8 20卷4期(2001) 万方数据 量见表l所示. 为了使歌剧、音乐演出时的混响时间均能 达到最佳值,并兼顾其它用途,可调混响幅度 应为0.5s(1.2P1.7s).由于音乐演奏时,舞台 将配置音乐罩,根据经验,它有可能使可调混 响幅度提升0.15-0.2s,因此,厅内可调结构 的实际可调量为0.3加.35s.为了减少可调构 造占用的空间,并在较小的处理面积上获得较 大的可变吸声量,采用可调百页的构造形式. 圈2保利尉院观众厅内景 它的构造见图3所示(图3上为平面配置,下 为局部大样).控制方式则采用国际上先进的 “分布式计算机调控装置。. 中、高{l荑偏高,对此,提出减少椅背软靠垫 50ram长,降低中高频的声吸收.初加工实测 和修正后的吸声量,以及在厅堂内实际的吸声 !匿! {耳史扳. 翁Q[ 1卜 —,—?卜 ~\、,,/‘ \≤2暑/\、~ 心ⅡmmⅡⅨ∞muⅡmⅢlu…“‘ ⅢUU■UnUU必 j //、、、、. /\、. —六~ —.L ;_2;、3号可-口页用蔷x50铝台盘五t 1生k【如—L1拈_三生卜145一 一1 45二!卜Ⅲ一 “,!!.-145-- 百叶可调结构的平面配置 百叶可调坫柯的构造大样 图3可调百页构造平面 应用声学 9 万方数据 (3)声学计算和缩尺模型试验 在厅堂设计中,声学计算主要是指混响时 间的计算.(声场计算目前还有争议).在厅内装 修基本确定后,进行混响时间计算是必要的, 以便粗略地了解用材是否得当.但由于多种因 素(公式推导时的假定,用材吸声系数与实际 差别等)通常有误差.对此,当有条件时,应 进行缩尺实体模型试验.它可以较为可靠地提 供中频混响值.此外,缩尺模型对体型设计中 可能存在的先天性缺陷有较好的鉴别能力.为 此,当保利剧院初步设计提出后,当即进行了 缩尺(1:10)实体模型试验,测试内容包括混 响时间、声场分布和脉冲响应三项,其中混响 时间的测定由于频率提高10倍,高频仅测至 20000Hz(相当于厅内的2000Hz),因高频在 空气中衰减很大,根据《厅堂缩尺模型试验测 试规范》…进行了修正. 关于声场分布和脉冲响应测量的结果表 明,与厅内现场测定值相当吻合,因此是今后 缩尺模型试验的主要内容(测量结果略)Ⅷ. (4)舞台的声学处理 舞台是声源(歌剧演员和乐师)所处的位 置,舞台的声学条件不佳,将难以控制演唱力度 和演奏的平衡,以及舞台上有限的自然声能的 逸散和吸收,严重影响观众厅内的听闻效果. 只有演得好,才能听得好.因此,给舞台创造 良好声环境,不可忽视. 舞台的声学处理包括控制混响,消除音质 缺陷和节约自然声能等三方面内容: 保利剧院舞台的容积为43250m3,它是观 众厅的4.6倍(不包括后舞台3960m3),混响 时间过长,而侧台之闻因距离长而产生回声. 为此,均作了吸声处理.达到降低混响使之接 近观众厅内的混响时间,同时又消除了回声的 目的. 质的重要条件. 歌剧演出时,主要通过布景设计,在舞台 上的围合空间来实现,由舞美设计师解决. 音乐演奏时,则需在舞台上设置活动的音 乐罩.它的功能是隔离舞台、节约自然声能; 为乐师创造良好的相互听闻条件;以及给观众 厅前区提供早期反射声,从而增加亲切感. 舞台音乐罩目前有轻型敞开式和重型闭合 式的两种.保利剧院采用后者,理由是尽可能 减少自然声能的损失和低频的声吸收.配置方 式是顶板和后墙板整体吊置,平时悬吊在舞台 上空,饲板为设有轮子推动的拼装单元.音乐 罩所占的面积是根据容纳四管制乐队和120名 合唱队的规模确定的.面积为210m2,其形式 主要考虑有良好的声扩散和有利于把融合的乐 声送至观众厅. 4 配合施工图设计,进行施工交底和现 场中间试验 参与施工图设计,对声学工程进行施工交 底,是贯彻声学设计意图、确保音质效果的重 要环节,而现场中间试验(厅内装修即将完成 时)则是纠正声学计算、模型试验中可能出现 偏差的一种保险措施,使一旦出现的问题,在 全部完工前解决.当装修工程全部完工后再进 行修改,通常要化费巨大的投资,影响启用时 间,有时甚至很难开展工作.因此,保利剧院 在吊顶和侧墙基本完成,脚手架拆除后,就进 行现场中间试验,内容包括混响时间和脉冲响 应两项,然后进行推算,预计最终达到的声学 指标,以及可能存在的问题. 5 声学测试和初步评价 保利剧院于2000年9月15日全部完工. 对于自然声演出歌剧和音乐,减少自然声 能在舞台上的逸散和吸收是确保观众厅良好音 。 o 留有两周的声学测试和试使时间.进行了各项 报批穑,尚未公布. 模型测定结果详见t电声技术'2000年论文专集, \、 “保利剧院的塘足模型试验。. 10. 20卷4期(2001) 万方数据 J 既☆厅指 鼍匡曾譬翟I l b—=d 删必必业U 删灿必 ”。l I 圆m t蕊 -翮鼹 f渺1 f≤彤f 惴j. .=7编勰 7产船粼 燃 . . i怼爱射面纠 21-日一l。 懒滁 { , o可调百页状i涕 卜(舞台上育音乐罩) ‘0可调百页状吝c—J } ∞ }回可躯|页煳(舞台蛳’乐l’ 1∞ Ⅻ Ⅲ 频率/IIz lM 2000 ⅧⅫ0 圈4保利剧院观众厅三种可调状态下的实测混响时间 裹2 厅内实测混晌时问与编尺模型 和中闻试验的对比值 中频(500Hz)最短混响时间,空场为 t.43s,满场为1.18s. 最大可调幅度平均为0.53s,舞台上设置 音乐罩后可提升混响时间0.2s。空场各种可调 状态时的实测结果详见图4所示. 实测混响时间与缩尺模型和中间试验的对 比结果见表2所示. 由表2测试结果可见,中频混响时间较为 接近模型值,低=频过高,高频(经修正后的值) 低. (2)声场不均匀度测定 观众厅全厅,包括池座、楼座和包厢在内 的声场不均匀度(声源在台口中,点声源,发 粉红噪声)中频(500Hz),小于6.5dB,低频 和高频小于8.0dB. f3)早期反射声测定 早期反射声的状况(声能比和时延间隔) 关系到听闻的亲切感和空阔感.它是除混响时 间这一指标以外的另一个评价厅堂音质的重要 指标.因此,无论在模型试验,现场中间试验 和声学调试阶段均作了早期反射声溯定.竣工 后的测定是在厅内各种可调混响方式(即状态 A.B.C)和有.无音乐罩的情况下。各测 11 厅内可调结构调至反 射时曲下述各种酒试 下述颤率(Hz)的 挹响时阃f5) 125 250 2.10 2000 1.58 模型内确定。舞台上有 音乐覃,空场.有座椅 中间试验。舞台上防 火幕降下,无座椅 厅内竣工测试,舞台 有音乐罩,有直椅 2.41 2 07 2.50 2.41 2.05 2.08 2.00 声学指标的测试,包括混响时间和可调幅度、声 场分布、脉冲响应和噪声测定.测定结果完全 达到设计指标,因而来作调试后的修改工作, 测定数据即为竣工验收的依据. 测定结果如下: (1)混响时间和混响可调幅度 混响时间测定是在厅内可调混响三种调节 方式下进行的,即状态A(百页调至反射面), 状态B(百页调至吸声面)和状态c(百页和 后墙吸声面同时外露).此外,对舞台上有、无 音乐罩也进行了对比测定,其结果是: 中频(500Hz)最大混响时间,空场为 2.08s,满场为1.71s. 应用声学 万方数据 《霜毓 0 l兰陆瓿 o r——————j磊 1厂■——]———百 量。5 8t/垂20号 { " 号\彝茸证 坫 .“ ..h I.1 f.1. .I山 IJ 如 0 』IlUJI刖WdI lO捧1号 三层4号包厢4号 曲 一5 嶷.10 出 虹一坫 -20 0 20 J I. J 瑚 .I 止… 呲.山l“^Ⅱ“址。. 柚 ms … 1. 0 20 .I珊I叫“J山眦. 肿 砷 ITI¥ .ff|“II.. 川. 棚 柚 100 舯 100 图5舞台上有音乐罩。声源在音罩内(即s2)时的反射声序列 定了有代表部位的8个点,2个声源位置(台 口中和音乐罩内)共计48幅反射声序列图(为 减少篇幅,测定结果仅列出7个点).测定结 果表明,厅内各座席均有足够强和覆盖面大的 早期反射声.特别是当设置音乐罩后、声源在 音罩内,即s2时,前中座4排1号,8排20 号和10排1号均有足够多的早期反射声,而 这些座位,通常在其它剧场内是缺乏早期反射 声而音质欠佳的.详见图5. (4)明晰度(声能比)C80(3) 明晰度G是早期声能(80ms以前到达的反射 声)与后期反射声能(80ms以后至1000ms 能大,因而声音丰满; 西 大,表示清晰度高.根据早期反射声测定可 通过下式求得凸。值,再将500Hz,1000Hz 和2000Hz的岛。值平均,求得Cso(3)dB值: (780=10log嚣鬻曲 岛o(3)计算的结果见表3所示. 由表3测定结果可见,厅内有音乐罩时, 声音丰满;无音罩时,厅内清晰度提高. (5)早期反射声时延间隔‘J 跟随直达声后的一次反射声,如果时延间 隔大于20ms,就会影响亲切感.但厅内各座 席tj值均不相同,目前以池座中的反射声序列 图为评价值.本厅以池座10排1号为评价 4鲫 以内)之比.e值为负数值大,代表后期声 G值为正值,且数值 后期声能应为80hm一无穷大,但为防止后期噪声介^.敲取1000ms为上限值. 12? 20卷4期(2001) 万方数据 寰3 观众厅内可调 结构所处状志 状态A (反射面曩t) 状志B (嗳声面■露) 观众厅内可调结构不同状态和不同声一位I的C值 电火花 舞台上有.无 音乐罩 有音乐罩 明膏度clo(3) (dB) 一1.23 -I.17 备 注 声谭位置 S1(台口中) S2《音罩内) S1(台口中) 厅内8十测点平均 厅内5十测点平 有音乐覃 无音乐罩 一l_54 +2.13 点,实测值tl=18ms(舞台上有音乐罩,声源 s2,见图5),其它座席均小于18ms. (6)厅内噪声级测定 观众厅内的噪声级包括背景噪声和空调运 行达到使用工况时的噪声级,前者表示建筑围 护结构的隔声性能,实测值为30.5dBA;后者为 工程设备噪声控制的效能,实测值为32.8dBA (4个测点平均)略大于设计值. 上述测定结果表明,各项音质指标均达到 预期设计值.在混响时间可调幅度和改善厅 内前中区早期反射声不足方面比预期的要求 好. 剧院于10月1日正式启用,在启用的一 个月内,进行过提琴独奏、铜管乐四重奏、交 响乐、歌剧和歌舞剧的演出.以及国际音乐节 各类音乐剧目的演艺表现.音乐和戏剧家,以 及广大观众对剧院的音质给予极高的评价.在 如此短的使用时间内,就对大厅音质有强烈的 反响,在笔者剧院建筑的历程中,尚属首次, 期望保利剧院在国际音质优异的歌剧院中占有 一席之地. 6 透乐队构成的“声墙。,才能到达观众席,而舞 台又不像音乐厅演奏台那样能给予演员足够的 支持,仅靠舞台布景,因此,歌剧院的规模不 宜太大.1500座左右是最佳值,最大也不宜超 过1800座. (2)歌剧院观众厅的体形设计至关重要, 它既要解决后座有足觞的音量、声扩散、早期 反射声和声场均匀分布等声学上的要求,以及 良好的视觉效果,又要继承传统歌剧院(马蹄 形多层包厢的形式)观众对舞台的围合形式, 建立演员与观众之间情感交流的亲切关系等优 良品质.保利剧院观众厅的体形充分体现了上 述两方面的要求. (3)一座现代歌剧院的混响时间应是可 调的,这不仅在于适应不同功能(戏剧、音乐 等)的需要,同时也为满足不同歌剧作品各自所 要求的混响时间:瓦格纳的《漂泊的荷兰人》 和《罗恩格#》要求有较长的混响,以此建立 一种神密的色彩谢;而莫扎特的《魔笛》, 《费加罗的婚礼》,罗西尼的《塞维尔的理发 师》,以及比才的《卡门》等歌剧,则要求较 短的混响,以达到清晰、圆润和有较强节奏感 的效果.采用可调混响有可能根据作品和指挥 的爱好,对厅内音质进行调节,保利剧院采用 国际上先进的分布式计算机调控混响装置,它 保利剧院声学设计取得成效的几点 经验 通过保利剧院的声学设计实践,可归纳出 如下几点经验: (1)自然声演出的歌剧院的规模不宜过 大,容积大就使每个听众所占有的自然声能 小,听众会感到音量不足,演员演唱很费力. 特别是歌剧演员,他(她)的演唱声还必须穿 o 不仅可以按不同剧目的需要进行调节,同时, 还可在同一剧目(例如歌剧)中的不同片断, 实时改变混响,满足剧情需要,当然这要求控 制人员要熟悉剧情才能实施. (4)声学设计必须贯穿建筑设计,施工, 是当时传统 瓦格纳为了达到这种效果.为演出自己的作品。主持设计丁德国的拜罗斯歌脚院,涅蚺时问为1.55s 歌崩院中量长的。此外还设计倥向舞台开口的乐池.见笔耆所蓍l音乐建筑一书'. 应用声学 13 万方数据 试用和竣工评价的全过程.保利剧院的声学设 计在方案阶段介入,参与建筑设计、相应地展 开各项声学设计、配合施工和竣工前的中间试 验,直至试用和竣工调试.实践证明,这是一 套行之有效、确保音质效果的操作程序. (5)建筑声学作为工程设计的一个专业, 必须与建筑师密切结合.应把声学要求融入建 筑形体和装修设计中,把声学功能与艺术创作 有机地结合为一体,而不是简单的叠加.才能 使剧院成为音质优异的艺术最堂.因此,没有 (6)业主一权力的象征.业主的支持、明 智和强有力的领导是声学设计获得成效的可靠 保证.保利剧院在方案设计时就明确提出z建 声效果是首要任务的准则,一切围绕建声展开 工作,并配备一支得力的基建队伍加以实施. 贯彻始终,这对保利剧院获得良好的音质起到 关键性的作用. 综上所述,一座音乐殿堂要获得良好的音 质是一个庞大的、包括设计、施工、管理等的 集体共同努力的结果,过分强调声学工程师的 功劳是不实际、也是不科学的. 万方数据 建筑师的协同工作,声学设计难以取得成效. 保利剧院的声学设计 作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数: 项端祈, 王峥, 陈金京, Xiang Duanqi, Wang Zheng, Chen Jinjing 北京市建筑设计研究院 应用声学 APPLIED ACOUSTICS 2001,20(4) 2次 本文读者也读过(10条) 1. 孙广源.李英.SUN Guang-yuan.LI Ying 从梅兰芳大剧院看中国传统戏剧演出场馆未来[期刊论文]-山西建筑 2010,36(15) 2. 项端祈.王峥.陈金京 保利剧院的声学设计概要[期刊论文]-建筑创作2001(1) 3. 王涛.许彤.许涛 北京保利国际剧院舞台灯光系统改造工程[期刊论文]-艺术科技2001(2) 4. 项端祈.王峥.陈金京Zheng.CHEN Jin-jing 保利剧院的声学设计[期刊论文]-电声技术 2001(1) 5. 蔡鹤年.Cai Henian 打造中国的京剧剧场:梅兰芳大剧院创作随笔之一[期刊论文]-建筑创作2006(9) 6. 甘宜颖.刘永耀.GAN Yi-ying.LIU Yong-yao 广州大剧院大剧场扩声系统[期刊论文]-演艺科技2011(1) 7. 成忠军.李国棋 国家大剧院扩声系统[会议论文]-2008 8. 贾玉洁.孙宗列.JIA Yu-jie.SUN Zong-lie 传统文化的缩影——梅兰芳大剧院[期刊论文]-工程建设与设计 2009(12) 9. 王欢 用现代容器盛装国粹艺术——谈梅兰芳大剧院设计理念[期刊论文]-建设科技2006(16) 10. 王峥.陈金京.项端祈.林德民.王玉龙 大连广电中心广播电视剧场声学设计[期刊论文]-应用声学2002,21(6) 引证文献(2条) 1.王峥.陈金京.项端祈.林德民.王玉龙 大连广电中心广播电视剧场声学设计[期刊论文]-应用声学 2002(6) 2.王峥.陈金京 厅堂音质缩尺模型在声学设计中的应用[期刊论文]-演艺设备与科技 2007(1) 引用本文格式:项端祈.王峥.陈金京.Xiang Duanqi.Wang Zheng.Chen Jinjing 保利剧院的声学设计[期刊论文]应用声学 2001(4)

乐橙官网