建聲的設計說明

東四雷劇場建聲設計摘要東四雷劇場定位為專業(yè)話劇院。該劇場重要從事專業(yè)的小型話劇及舞臺劇表演。本文重要介紹該劇場的建筑聲學設計涉及：聲學設計特點、聲學技術規(guī)定，觀眾廳每座容積擬定，體型設計，混響時間控制，噪聲及振動控制、聲學測試和音質效果等內容。核心詞：建筑聲學設計1概況東四雷劇場定位為專業(yè)話劇院。該劇場重要從事專業(yè)的小型話劇及舞臺劇表演。該劇場地處在北京東四隆福寺地區(qū)，原使用功效為電影院。總面積約420平米。擬定坐席254席。本劇場的功效以表演話劇為主，兼顧歌舞類節(jié)目的多功效使用。觀眾廳的有效容積為1326m3，對應的每座容積為5.2m3/座。圖1雷劇場平面圖圖2雷劇場剖面圖觀眾廳寬為15m，池座后墻距大幕線為15.5m。該劇場舞臺由主臺和側臺構成，其臺口寬10.5m，高3.6m，進深為8.4m。2建筑聲學設計特點及技術規(guī)定演藝建筑的聲學設計方略有下面三種：1）自然聲為主；2）電聲為主；3）自然聲電聲兼顧。每種方略合用于功效不同的演藝建筑。本劇場的重要功效是表演話劇，話劇表演以自然聲為最佳方式。電聲表演往往達不到抱負效果。因素是：演員在舞臺上的活動范疇較大，靠固定于臺口的傳聲器不能滿足規(guī)定；而在舞臺進深處懸吊傳聲器不僅給換景造成困難，同時靠近傳聲器時聲級明顯提高，反之減少，造成聲音過大的起伏，缺少真實感與層次感；使用無線話筒時，頻響特性較差，會變化演員的音色。于是擬定了“自然聲為主，電聲為輔”的音質設計原則。一種以自然聲方式表演話劇的專業(yè)劇場，其觀眾廳的音質設計有以下特點和規(guī)定：（1）要確保表演時語言清晰，就需要控制混響時間。（2）觀眾廳內要有足夠的響度，即要有足夠的直達聲和近次反射聲，這重要通過控制觀眾廳進深、坐席的升起（c值）、吊頂及側墻的聲反射來實現。（3）廳內聲場要均勻，有良好的擴散，因而廳內需設立擴散體，如沿側墻布置包廂，設計凸弧型擴散反射面等。（4）觀眾席區(qū)域內的頻率響應要趨近平直，允許低頻有適宜的提高，低、中、高頻要適度平衡。（5）廳內背景噪聲要足夠得低，避免噪聲對表演聲產生掩蔽作用。需嚴格控制內部和外部的環(huán)境噪聲傳入廳內。用一句話概括就是：“觀眾廳體型合理，響度足夠，語言清晰，聲場均勻，有足夠的近次反射聲及低的背景噪聲”。根據上述規(guī)定，我們擬定了觀眾廳的幾項重要的聲學技術指標，詳見表1。下面分觀眾廳每座容積擬定、體型設計、混響時間控制、噪聲及振動控制四部分分別敘述該劇場的聲學設計。3觀眾廳每座容積擬定所謂每座容積就是觀眾廳裝修完畢后的容積與觀眾人數之比，話劇表演時話劇演員的聲功率是有限的，觀眾廳的容積小一點，聲能密度就會大某些，觀眾聽到的聲音響度就會高某些。從此角度看，每座容積宜小不適宜大。另首先，每座容積太小，混響時間會短，音質會變差，大廳的空間感會狹窄，給人壓抑感。因此每座容積又不能太小?！秳?、電影院和多用途廳堂建筑聲學設計規(guī)范》規(guī)定，話劇院的每座容積為4～6m3/座。本案中，對于現場有效容積的設計充足考慮了上述因素，控制每座的容積約5.2m3，達成了話劇表演的規(guī)定。4觀眾廳的體型設計觀眾廳體形設計要從聲學和視覺兩方面考慮。單就聲學方面，它與廳堂聲音的響度、聲場的均勻度、聲音的音質有關，還與與否存在聲學缺點有關。體形設計涉及觀眾廳的平剖面設計。對以自然聲表演話劇的劇院，體型設計猶為重要。4.1觀眾廳的平面設計本劇場是一座254座的小型劇場，通過分析，觀眾廳擬定采用鐘形平面（圖1）。因素有二：1）它構造簡樸，絕大多數觀眾席有良好的視角，均在人聲的指向性范疇內；2）該劇院容量不大，觀眾廳跨度控制在14m以內，側墻能夠提供較強和覆蓋面較大的側向早期反射聲。4.2觀眾廳的剖面設計觀眾廳的剖面設計重要涉及c值的控制，觀眾廳進深控制，側墻和后墻的聲學解決，臺口及吊頂設計等方面的問題。4.2.1c值的控制在以自然聲方式表演話劇的觀眾廳，每排座位升高應使任一位聽眾的雙耳充足暴露在直達聲范疇之內，并不受任何障礙物的遮擋。應盡量不不大于等于視線所需的c值（視線所需的c值為120mm）。c值太小，前面的觀眾就會對背面的觀眾產生掠射吸聲，影響后排觀眾聽到的聲音的聲級。該劇場觀眾席的座椅采用伸縮式，落差較大，c值均遠不不大于120，靠近260。4.2.2觀眾廳吊頂設計該觀眾廳的吊頂造型設計兼顧劇院的其它功效（如音箱橋、面光橋等）和聲學規(guī)定。暫定為折線型吊頂。通過調節(jié)吊頂的傾角，達成前部吊頂為池座中前部觀眾席提供有益的早期反射聲；中后部吊頂增強后部觀眾席聲級?？刂频蹴敇烁?，避免出現長延時反射聲；將近次反射聲相對于直達聲的初始時間間隙控制在35ms以內。為了避免低頻被吊頂吸取，觀眾廳的吊頂可采用了35mm厚GRG增強型反聲板。4.2.3觀眾廳后墻解決該劇院的后墻為控制室，若有太強的回聲，容易引發(fā)音質缺點。廳堂后墻聲學解決辦法重要有下列三種辦法：1）吸聲解決；2）擴散解決；3）通過后部傾斜加強后座聲級。三種辦法適應不同的狀況，就該劇場，我們選用了第一種辦法，在后墻上布置了復合吸聲構造（圖6）。4.2.4臺口側墻設計臺口側墻采用大號角形，能夠將演員聲反射并導向觀眾席，讓池座中前區(qū)觀眾席得到較多的早期反射聲；另外利于耳光、揚聲器的布置。由于受座椅布置影響，只能將一層位置臺口解決成直角形（但還是建議減少前排邊座椅，實現擴聲需求）。5混響時間控制5.1觀眾廳混響時間的控制觀眾廳的混響時間長短取決于觀眾廳的每座容積、座椅吸聲、觀眾廳內配備的吸聲材料與構造等因素。本劇場是專業(yè)話劇院，觀眾廳容積較小，觀眾席本身就能提供可觀的吸聲量，但是話劇表演規(guī)定混響時間較短，通過計算，仍需配備吸聲材料。建議采用吸聲量和觀眾相近的座椅，其各頻率吸聲系數見表2。結合消除音質缺點，在容易產生回聲的后墻布置了寬頻吸聲構造。其它的部位采用聲反射或聲擴散材料與構造（如吊頂與側墻面均采用GRG反聲板）。根據該劇場的表演功效設計擬定中頻混響時間為1.2（1±10％）s，各頻率的混響時間相對于中頻的比值如表3。為了確保設計的精確性，我們對中劇場觀眾廳的混響時間進行了估算，從表4能夠看出設計值與估算值靠近，在誤差允許范疇內。5.2舞臺混響時間的控制由于該劇場采用鏡框式舞臺，舞臺和觀眾廳是兩個不同的空間，通過臺口耦合為一體，而演員位于舞臺上，因此舞臺音質對演員的表演有直接影響。該劇院舞臺單位容積不不大于觀眾廳，在沒做聲學解決的狀況下，舞臺的混響時間將遠長于觀眾廳的滿場混響時間，會引發(fā)一系列問題，如：1）由于舞臺與觀眾廳通過臺口藕合，聲能衰減的速度比觀眾廳慢，從而使聲能倒流，觀眾廳尾聲增加，影響語言的清晰度；2）演員處在巨大的舞臺上，混響間又長，使演員難以掌握力度和平衡。對此，我們對舞臺空間進行適宜吸聲解決，大幕下落及舞臺設備設立條件下，舞臺空間的中頻(500～1000Hz)混響時間不適宜超出觀眾廳空場混響時間。為了確保達成設計規(guī)定，我們對舞臺空間的混響時間進行估算，估算成果如表5，從表中成果來看是滿足設計規(guī)定的。6噪聲及振動控制噪聲及振動控制是劇場聲學設計的一種非常重要的方面,對自然聲使用的劇場尤為重要。噪聲及振動控制又涉及室外噪聲及振動控制和室內噪聲及振動控制兩部分。規(guī)范規(guī)定，專業(yè)話劇院觀眾廳的噪聲限值為NR25。通過分析，該劇場觀眾廳可能的噪聲源重要涉及下列幾個：一是空調的噪聲；二是燈具及舞臺設備的噪聲；三是內部走廊、前廳等處通過出入口傳入的噪聲；四是室外傳入的噪聲。要使總噪聲達成規(guī)范規(guī)定的NR25就必須將各噪聲源傳入觀眾廳內的噪聲控制在NR20左右。首先我們來討論室外噪聲及振動控制。6.1室外噪聲及振動控制本劇場選址于鬧市區(qū)，緊鄰隆福寺商業(yè)街。下層又是商業(yè)空間，估算室外環(huán)境噪聲約為70dBA。有關室外噪聲控制，我們重要從平面?zhèn)髀暦矫婵紤]，對應的采用了以下防護方法：（1）將觀眾廳入口做聲閘，隔絕室外噪聲的進入，同進在墻面做隔音解決。確保進入觀眾廳的聲壓級不大于NR20。6.2室內噪聲及振動控制室內噪聲重要涉及空調設備噪聲，各類燈具噪聲，舞臺機械設備噪聲，休息廳及走廊的人流噪聲等。根據原則即觀眾廳的背景噪聲要低于NR25，因此以上每種噪聲傳到觀眾席的限值為NR20。對此我們采用了以下方法：（1）對空調噪聲的限值提出為NR20，并配合空調專業(yè)人員對空調噪聲進行解決。（2）使用低噪聲燈具和舞臺設備。（3）觀眾廳周邊采用雙層墻構造，并在出入口設計帶有雙層隔音門的聲閘。（4）在小劇場上方與中劇場相鄰的頂棚上設立了復合隔聲層（圖8）。圖8復合隔聲層構造8結語本劇場的現場條件及使用規(guī)定對聲場建設有著一定的影響，但本著為客戶著想，在現有條件下，最大可能地實現聲學規(guī)定為目的，我們通過嚴謹