扩场系统音质声学设计论文(3)

2020-08-01实用文

  大厅的不规则形体有助于厅内的声扩散,池座有左侧墙和厢座矮墙提供早期侧向反射声、厢座和楼座主要由吊顶供给早期反射声。

  为满足多功能使用的要求,同时使每种功能都有“最佳”的混响时间,故采用计算机调控的可调混响装置。可调的上限值取1.3s,供室内乐演奏使用;下限值是根据立体声电影的要求,确定为0.8s,故可调幅度为0.5s(0.8~1.3s)。并要求125Hz~400Hz的频率范围内均有接近相同的调辐量。

  为了使用人员便于操作,把可调幅度设定为五个档次,即1.3s,1.2s,1.1s,1.0s,和0.8s.,根据选定的方式用计算机在15s内(圆柱体旋转3600需30s)即可调至要求的混响时间。也可以无级调至幅值范围内的任何一个值。

  可调吸声结构采用旋转圆住体和平移的帘幕相结合的形式:圆柱体直径为800mm,一半为反射面,另一半为宽频带吸声面,配置左侧墙的上、下部位和后墙上,共设29个转体,(侧墙14个,后墙15个);可调帘幕分三道,配置在厢座侧墙木格栅内,共计可调面积为大厅总表面积的十分之一。

  室内乐厅内除了可调吸声结构以外,其余的墙面均为25mm厚的木板墙,榉木三合板贴面;木地板;吊顶为轻钢龙骨石膏板刷涂料;座椅采用相当于听众声吸收的澳大利亚“西贝”(Sebel)公司产品。座垫和椅背可根据需要调节倾角。

  室内乐厅的噪声控制同样包括隔声和空调系统的消声和减振两部分。厅内的周墙均为内隔断重墙,屋顶为双层结构,不存在屋面冲击声的问题。空调系统采用上送、下回的传统方式,消声和减振做法同交响乐大厅。

  五、室内乐厅的声学测量和评价

  室内乐厅竣工后曾对设计的八项指标进行了测定。混响时间和早期反射声的测定结果如下:

  (1)混响时间(RT)

  混响时间的测定是按设定的五种可调混响方式中三种进行的;即:1)转体和帘幕均为暴露反射面,即厅内具有最长的混响;2)转体和帘幕吸声面暴露,厅内混响处于最短的情况;3)转体和帘幕的吸声面各暴露一半,即处于1)2)的中间状态。测定结果和测定点配置分别见图14,最大可调幅度为0。48s(空场)和0.42s(满场)

  (2)早期反射声测定:

  早期反射声测定结果,可用式(2),式(3)求得500Hz,1000Hz和2000Hz三个频率的C80和C50的值,然后取其平均值:即C80(3),室内乐厅8测点的C80(3)值为2.55~4.93dB,平均值为3.77dB;C50(3)为-0.02~2.38dB,平均值为1.06dB。

  星海音乐厅内乐厅的9项声学指标测定结果表明:全部达到预期效果,该厅在调试期间曾进行了广东省少年钢琴比赛,以及古筝独奏会,无论是乐师和听众均反映厅内音质效果极佳。

  六、音乐厅声学设计中几个总是的探讨

  通过星海音乐厅声学设计的实践和调试、试用过程中我国音乐家们反映的各种意见,笔者认为有些问题值得研讨,以便给今后音乐厅的设计提供参考。

  (一)关于交响乐大厅的“最佳”混响时间

  世界著名的传统音乐厅混响时间都比较长。这无疑对我国音乐厅设计有较大的影响。星海音乐厅交响乐大厅的满场混响时间也是参考了传统音乐厅而确定为1.8s的。

  但长的混响时间不适合国情,原因首先是我国的交响乐团,习惯于在较短混响条件下演奏,这是因为国内的自然声演奏的厅堂没有达到满场1.8s混响时间的;其次是我国音乐家常以清晰为主要目的。正如我国著名指挥家严良堃先生在深圳音乐厅国际招标会上对音乐厅提出的音质要求是:“清晰、圆润、宏亮”。这在很大程度上代表了我国音乐界的意见。

  国外的音乐家们也未必都喜爱长混响的,例如:维也纳音乐厅的混响时间为2.5s,音乐家也有不同的意见:著名音乐家’、指挥家卡拉扬(H.V.Karajan)就提出:“……大厅唯一不足之处是难以显示出一些弓上和嘴唇上的技巧,相继的音符彼此被相互吞没”,这明确表明混响太长了。

  星海音乐厅交响乐大厅在调试过程中就是追加了人工调控混响而同时满足了国内、外音乐家的要求,而获得好评的。

  (二)音乐厅的形体

  音质良好的传统音乐厅均为“鞋盒”式形体,尽端配置演奏台,由于跨度窄、容积小(座椅宽度和排距小)因而有较强的早期侧向反射声,且覆盖面较大,近年的研究表明:它是传统音乐厅所以能获得良好音质的重要因素之一。而控音乐厅,由于容座大、又要求有舒适的座椅,势必容积大,在这种情况下,试图按“鞋盒”式音乐厅的比例增大其尺寸去再现传统音乐厅的特色,是不可能的。这将改变直达声和射声到达的时间和方向,从要命上削弱和恶化其效果,英国皇家节日音乐厅和台北文化中心音乐厅即为典型的例证。因此,对于大容积的交响乐大厅应在继承传统音乐厅良好品质的前提下,突破“鞋盒”式形体。“葡萄园”式(或称“山谷梯田”形)即为一咱比较适用的形式。它有可能缩短听众席后排至演奏台的距离,从而获得足够响度,这对于自然声演奏的大厅来说是至关重要的。如果演奏台周围逐渐升起的厢座和楼座栏板或矮墙设计得当,同样可以获得足够强的、覆盖面较大的侧向早期反射声。

  致于音乐厅围护结构的几何形式(圆、椭圆、扇形、三角形等……)并不重要,不应约束建筑师的创作,但厅内装修所构成的空间形式应有利于声的扩散,这一点必须做到。

  (三)关于音质效果的评价

  音乐厅声学设计的最终目的是获得良好的听音效果,也即满足听众主观感受的要求。因此音乐厅建成后,通过声学测量核对测定数据是否达到设计指标,仅完成了客观量的评价,还须进行主观评价。有关音乐厅音质的主观评价,国内外有很多方法,但较为简易有效的方法是通过乐团多种节目的演出,听取各方面的意见,进行统计分析,求得评价结果。但在评价的实际工作中,应注意如下两点:

  (1)乐队在演奏厅内空场排练不能作为主观评价的依据。

  这首先是因为乐队经常在容积小,混响短(一般为1.0s)的排练厅练习,。因而在混响长达2.0s以上的演奏厅内排练,反差太大;其次是空场时,演奏台四周的座席是空的,座椅有反射而影响乐师的相互听闻。此外,空场排练只能反映光师在演奏台上的自我感受而不能评价大在的听音效果。因此,主观评价时,至少组织1/3满座的听众。既缩短了混响,又有听众和乐师两方面意见。  (2)正确、公正的评价需要时间

  对新建音乐厅最初作评价是配合声学调试的乐队指挥和乐师,他们反映的实际上是演奏台上的自我感觉。而不是大厅的音质。如果是空场排练,则他们反映的意见多数是不可靠的;大厅公开演出后,厅内达到设计的声学状态,音乐家、音乐评价家和听众反映的才是真实的时质效果。但由于音乐家、指挥家的知名度,新闻媒界报导大厅的音质效果主要听取这些权威的评论。很少来自参加音乐会的听众。但更为正确、公正的评价最终应取决于包括音乐家在内的广大听众;但这需要时间,一上音质优异的音乐厅,应经得起时间的考验。

  (四)音乐厅屋顶结构的选择应多方考虑

  音乐厅的屋顶采用何种形式绘声绘色是结构工程师的事。但不论选用何种形式,必须考虑音乐厅某些特殊的要求:

  (1)演奏台上方的屋架应能承重较大的局部荷载,以便吊置重的反射体、灯具和一些机械设备;

  (2)演奏台上方应有足够的高度,使台上的声反射板和照明灯有升降的空间,在音乐会开演前一般将反射板悬吊在高处,以便使听众看到演奏台的全景,特别当设置管风琴时,更希望大部分听众都能看到。演奏开始时,才降下反射板和灯具。

  (3)在承重的屋顶下,音乐厅的吊顶上应设置一个工作层,以便配置和操作升降的机械设备的设置通风管道。同时,还可使屋顶有足够的空气声和撞击声的隔声能力。

  星海音乐厅选用“马鞍”形壳体,从结构上没有体现壳体的优越性(壳体厚达220mm)同时又不能满足上述所提的要求。无论在声学和使用上带来很多麻烦。

  七、结语

  星海音乐厅的声学设计自1990年3月与广东省文化厅和华南理工大学签约承接任务至1998年6月13日启用,历经八年之久,在这期间进行了三次模型试验,四次现场测定,以及大量的声学构件实验室测定和计算工作。存积了大量资料,本文因受篇幅所限,仅作概要的介绍,供今后音乐厅设计参考。

  星海音乐厅首演月的多场国内、外乐团演奏的结果表明,该厅具有良好的音质,受到了一致的好评,祈望能在国际优异的音乐厅行列中,占有一席之地。

【扩场系统音质声学设计论文】相关文章:

1.虚拟声学信号采集系统设计论文

2.系统与系统工程论文

3.扩写场氏之孑作文400字

4.公交车自动报站系统设计的论文

5.统一协作系统的设计实现论文

6.在线干式检漏系统设计论文

7.油气集输优化系统设计论文

8.小区供暖系统设计的论文

上一篇:关于野外信息采集系统设计的论文下一篇:贪婪词语相关介绍