淺談擴聲設備與廳堂體形設計

——淺談擴聲設備與廳堂體形設計

　　航天廣電高級工程師·婁愛平

　　擴聲(sheng)設備的作用是彌(mi)補建筑聲(sheng)學的不足!

　　這句(ju)話(hua)絕對了(le)些，應該說是(shi)(shi)音質主動(dong)控(kong)制系統(tong)(tong)的(de)作用(yong)是(shi)(shi)彌補建筑(zhu)聲(sheng)學的(de)不足(zu)，但是(shi)(shi)我們(men)在進(jin)行(xing)擴(kuo)聲(sheng)系統(tong)(tong)的(de)設計時，很(hen)多時候忽略了(le)建筑(zhu)聲(sheng)學，而廳堂的(de)體形設計正是(shi)(shi)建筑(zhu)聲(sheng)學中(zhong)一個很(hen)重要的(de)環節(jie)。

　　在進行擴聲系(xi)統的(de)(de)設計時，首先(xian)要(yao)考慮的(de)(de)是(shi)廳堂的(de)(de)使(shi)用功(gong)能(neng)，如(ru)果(guo)(guo)是(shi)音樂(le)廳，演(yan)出(chu)時大多(duo)數靠自(zi)然聲，擴聲系(xi)統至多(duo)起(qi)輔助(zhu)作用;如(ru)果(guo)(guo)是(shi)劇(ju)場，在音質設計時必(bi)(bi)須兼(jian)顧語言、唱詞的(de)(de)清晰度以(yi)及音樂(le)的(de)(de)豐(feng)滿度的(de)(de)要(yao)求;如(ru)果(guo)(guo)是(shi)多(duo)功(gong)能(neng)廳，則要(yao)區分是(shi)音樂(le)廳型的(de)(de)多(duo)功(gong)能(neng)廳還是(shi)劇(ju)場型的(de)(de)多(duo)功(gong)能(neng)廳;如(ru)果(guo)(guo)是(shi)體(ti)育館，就(jiu)必(bi)(bi)須使(shi)用擴聲系(xi)統，因為它自(zi)然聲演(yan)出(chu)的(de)(de)可(ke)能(neng)性很小……

　　以音樂(le)廳(ting)(ting)(ting)為例，音樂(le)廳(ting)(ting)(ting)的(de)(de)體型設計起初(chu)并沒(mei)有(you)(you)理論(lun)指導，1962年(nian)建(jian)成(cheng)的(de)(de)美國紐約菲哈莫尼(ni)音樂(le)廳(ting)(ting)(ting)，由(you)于音質(zhi)不(bu)滿(man)意，四度翻修，1976年(nian)最(zui)后按鞋盒(he)式(shi)(shi)體型徹底改(gai)建(jian)，終于獲得較(jiao)滿(man)意的(de)(de)音質(zhi)效果，現改(gai)名費舍爾音樂(le)廳(ting)(ting)(ting)。因(yin)此，不(bu)少人(ren)迷信只有(you)(you)鞋盒(he)式(shi)(shi)才能達到(dao)(dao)完美的(de)(de)音質(zhi)。直到(dao)(dao)1895年(nian)，賽(sai)賓發現了計算混響時間的(de)(de)公式(shi)(shi)，奠(dian)定了廳(ting)(ting)(ting)堂(tang)聲學的(de)(de)科學理論(lun)基礎(chu)。之后，特(te)別是二戰(zhan)之后興建(jian)的(de)(de)音樂(le)廳(ting)(ting)(ting)有(you)(you)許多是非鞋盒(he)式(shi)(shi)，如(ru)1951年(nian)的(de)(de)倫敦皇家節(jie)日廳(ting)(ting)(ting)，1956年(nian)斯圖加特(te)的(de)(de)里德(de)廳(ting)(ting)(ting)，1959年(nian)的(de)(de)波恩貝多芬音樂(le)廳(ting)(ting)(ting)、1960年(nian)的(de)(de)薩(sa)爾茨堡(bao)節(jie)慶廳(ting)(ting)(ting)，還有(you)(you)1958北京(jing)建(jian)成(cheng)的(de)(de)人(ren)民大會堂(tang)，音質(zhi)都很好。

　　因此，鞋盒式(shi)雖(sui)然(ran)是(shi)一(yi)(yi)種較保險的(de)容易(yi)達到理想音(yin)質的(de)音(yin)樂廳(ting)體型，但是(shi)音(yin)樂廳(ting)設計不(bu)同(tong)于樂器設計，不(bu)能(neng)千廳(ting)一(yi)(yi)樣，總(zong)是(shi)需要(yao)在(zai)建筑(zhu)形式(shi)上不(bu)斷(duan)創新。事實(shi)上，不(bu)少(shao)新的(de)音(yin)樂廳(ting)體型仍可達到完美的(de)音(yin)質效(xiao)果。

　　那么，廳(ting)堂的(de)體形如何設(she)計(ji)與建造(zao)才(cai)能使其音質效果更優呢?

　　以(yi)鞋盒(he)式古典音(yin)(yin)樂廳(ting)、山地(di)葡萄園座(zuo)席(xi)及環繞式廳(ting)和帶有(you)可變耦合混響(xiang)空間的音(yin)(yin)樂廳(ting)為例：

　　鞋盒式古典(dian)音樂廳：

　　19世紀(ji)(ji)后半葉，在(zai)歐洲出(chu)(chu)現(xian)了(le)(le)以維也納(na)音(yin)(yin)(yin)(yin)樂(le)(le)(le)友(you)協音(yin)(yin)(yin)(yin)樂(le)(le)(le)廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)為(wei)代表的(de)(de)(de)(de)一(yi)批被稱為(wei)鞋盒式(shi)的(de)(de)(de)(de)古(gu)典(dian)音(yin)(yin)(yin)(yin)樂(le)(le)(le)廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)。其特(te)點是(shi)矩形平面、窄廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)、高頂(ding)棚有一(yi)或兩層淺樓座和較豐富的(de)(de)(de)(de)內(nei)部(bu)裝飾構(gou)件(jian)。古(gu)典(dian)音(yin)(yin)(yin)(yin)樂(le)(le)(le)廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)之所以出(chu)(chu)現(xian)這種體型(xing)，并非設計者受什么聲(sheng)學原理指導(dao)，主要(yao)是(shi)由(you)于當時(shi)的(de)(de)(de)(de)材料、結構(gou)和設備水平所決(jue)定(ding)的(de)(de)(de)(de)。20世紀(ji)(ji)最(zui)著名的(de)(de)(de)(de)劇院建(jian)筑(zhu)家(jia)喬治(zhi)伊(yi)澤諾爾(Cogelenou)曾指出(chu)(chu)，古(gu)代至19世紀(ji)(ji)末，廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)堂的(de)(de)(de)(de)寬度(du)從(cong)未(wei)超過(guo)(guo)24.4m,這是(shi)由(you)木結構(gou)內(nei)所決(jue)定(ding)的(de)(de)(de)(de)。至于高項棚，則主要(yao)是(shi)出(chu)(chu)于廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)堂對(dui)流(liu)換(huan)氣的(de)(de)(de)(de)需(xu)要(yao)，使(shi)觀(guan)眾產生的(de)(de)(de)(de)熱(re)氣通過(guo)(guo)高側窗排出(chu)(chu)室外(wai)。而(er)新鮮空(kong)氣則由(you)下部(bu)進人廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)堂，保持觀(guan)眾廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)空(kong)氣的(de)(de)(de)(de)清(qing)新。但矩形平面的(de)(de)(de)(de)餐廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)恰好能給觀(guan)眾席(xi)提(ti)供豐富的(de)(de)(de)(de)早期側向(xiang)反射(she)聲(sheng)，高頂(ding)棚又(you)使(shi)混(hun)響時(shi)間(jian)較長(chang)，核座包廂與裝飾物則對(dui)聲(sheng)波起擴散作(zuo)用。這些(xie)因(yin)素(su)決(jue)定(ding)了(le)(le)鞋盒式(shi)音(yin)(yin)(yin)(yin)樂(le)(le)(le)廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)的(de)(de)(de)(de)優良音(yin)(yin)(yin)(yin)質(zhi)。世界上公認(ren)的(de)(de)(de)(de)三個音(yin)(yin)(yin)(yin)質(zhi)最(zui)好的(de)(de)(de)(de)大(da)廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting):維也納(na)音(yin)(yin)(yin)(yin)樂(le)(le)(le)廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)、阿(a)(a)姆(mu)斯特(te)丹音(yin)(yin)(yin)(yin)樂(le)(le)(le)廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)及(ji)波士頓音(yin)(yin)(yin)(yin)樂(le)(le)(le)廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)均為(wei)鞋盒式(shi)(只是(shi)阿(a)(a)姆(mu)斯特(te)丹音(yin)(yin)(yin)(yin)樂(le)(le)(le)廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)較寬，寬度(du)達27.7m)。因(yin)此，長(chang)期以來，鞋盒式(shi)音(yin)(yin)(yin)(yin)樂(le)(le)(le)廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)成(cheng)(cheng)為(wei)不少后建(jian)的(de)(de)(de)(de)音(yin)(yin)(yin)(yin)樂(le)(le)(le)廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)爭相仿效的(de)(de)(de)(de)楷模(mo)。例如，1971年(nian)建(jian)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)美國肯(ken)尼迪表演藝術中心音(yin)(yin)(yin)(yin)樂(le)(le)(le)廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)及(ji)1986年(nian)建(jian)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)柏林紹斯皮爾音(yin)(yin)(yin)(yin)樂(le)(le)(le)廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)，基本上是(shi)沿用了(le)(le)這種傳統形式(shi)。

　　二(er)、山地葡萄園座(zuo)席及環繞式廳

　　1963年，由(you)建筑(zhu)師夏隆和聲學家設計的(de)(de)(de)(de)(de)柏林愛樂(le)樂(le)廳大膽采(cai)用(yong)不(bu)規則平面及山地葡萄園式座(zuo)位區的(de)(de)(de)(de)(de)新穎(ying)形式.并在(zai)(zai)座(zuo)位布置中采(cai)用(yong)環繞(rao)樂(le)臺(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)新格局(ju)。該廳由(you)于(yu)具有優良的(de)(de)(de)(de)(de)音(yin)質(zhi)，動搖了只有鞋盒式廳才(cai)能產(chan)生完美(mei)音(yin)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)神(shen)話。所謂環繞(rao)式布局(ju)，即(ji)在(zai)(zai)樂(le)臺(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)側(ce)面與后面安排部分(fen)觀眾(zhong)席。這種布局(ju)，最(zui)早(zao)源于(yu)英(ying)國廳堂的(de)(de)(de)(de)(de)一種傳統，即(ji)在(zai)(zai)樂(le)隊的(de)(de)(de)(de)(de)后部設合唱(chang)區。當不(bu)需要合唱(chang)隊時，合唱(chang)區就(jiu)成(cheng)為觀眾(zhong)席。但有意識(shi)地布置環繞(rao)式座(zuo)位區，則是從柏林愛樂(le)樂(le)廳開始的(de)(de)(de)(de)(de)。

　　環繞(rao)式(shi)布局的(de)(de)(de)優點(dian)是可(ke)爭取較(jiao)多(duo)的(de)(de)(de)觀眾席靠近(jin)樂臺布置，同(tong)時加(jia)強了(le)樂師(shi)與觀眾的(de)(de)(de)聯系，活(huo)躍了(le)音樂廳的(de)(de)(de)氣氛。缺(que)點(dian)是由于(yu)(yu)樂器聲(sheng)的(de)(de)(de)指(zhi)向(xiang)性主要是朝向(xiang)前方，故位(wei)于(yu)(yu)樂臺側(ce)(ce)面(mian)和后面(mian)的(de)(de)(de)座席音質較(jiao)差。而(er)且(qie)，側(ce)(ce)面(mian)的(de)(de)(de)觀眾可(ke)能(neng)首(shou)先聽到(dao)(dao)近(jin)側(ce)(ce)的(de)(de)(de)樂器聲(sheng)，對遠側(ce)(ce)的(de)(de)(de)樂器聲(sheng)的(de)(de)(de)聽聞就受到(dao)(dao)影(ying)響，不易達(da)到(dao)(dao)各聲(sheng)部的(de)(de)(de)平(ping)衡。然(ran)而(er)有些觀眾為了(le)能(neng)看清指(zhi)揮(hui)的(de)(de)(de)表情和動(dong)作，仍寧愿選擇樂臺后側(ce)(ce)的(de)(de)(de)座位(wei)。

　　山(shan)地(di)葡萄(tao)園式(shi)的(de)(de)(de)布(bu)局使各座位區(qu)(qu)高低(di)錯(cuo)落(luo)，其(qi)欄墻(qiang)可向(xiang)臨近座位提供早(zao)期反射聲，并且可使聲音擴散，因此可取(qu)得良好的(de)(de)(de)音質效果。這種(zhong)環繞式(shi)布(bu)局以及將(jiang)座位分區(qu)(qu)布(bu)置(zhi)于不(bu)同高度(du)的(de)(de)(de)設計成了70~80年(nian)代音樂(le)廳的(de)(de)(de)新典范。不(bu)少新建(jian)的(de)(de)(de)廳堂(tang)樂(le)于采(cai)用這種(zhong)格(ge)局。如1973年(nian)建(jian)成的(de)(de)(de)悉尼歌(ge)劇院音樂(le)廳、1980年(nian)建(jian)成的(de)(de)(de)舊(jiu)金山(shan)戴維斯交響樂(le)廳和1982年(nian)建(jian)成的(de)(de)(de)多(duo)倫(lun)多(duo)羅伊●湯普遜廳等(deng)均是環繞式(shi)廳。

　　帶有(you)可變耦合混(hun)響空間的(de)音樂廳

　　80年(nian)代(dai)以(yi)來，若干新(xin)設計(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)音(yin)(yin)(yin)(yin)樂(le)(le)(le)(le)廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)對聲學(xue)環境的(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu)更(geng)為考(kao)究(jiu)，音(yin)(yin)(yin)(yin)質(zhi)設計(ji)(ji)更(geng)為深入(ru)細(xi)致。即便(bian)是(shi)專用音(yin)(yin)(yin)(yin)樂(le)(le)(le)(le)廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)，對于在其(qi)(qi)中上演不(bu)同類型和風格的(de)(de)(de)(de)(de)音(yin)(yin)(yin)(yin)樂(le)(le)(le)(le)作品，也希(xi)(xi)望能調整其(qi)(qi)空(kong)間(jian)形式，變(bian)化其(qi)(qi)混響(xiang)(xiang)(xiang)時間(jian)和頻率特性(xing)，以(yi)便(bian)營造出與(yu)上演的(de)(de)(de)(de)(de)音(yin)(yin)(yin)(yin)樂(le)(le)(le)(le)作品更(geng)加貼合(he)的(de)(de)(de)(de)(de)聲學(xue)條(tiao)件。過去廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)堂(tang)混響(xiang)(xiang)(xiang)時間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)調節，多依賴于可(ke)調吸(xi)聲結(jie)構(gou)來實現。但(dan)是(shi)通(tong)常(chang)可(ke)調吸(xi)聲結(jie)構(gou)對中高頻吸(xi)聲量的(de)(de)(de)(de)(de)改變(bian)較為有效，欲改變(bian)低頻吸(xi)聲量則較為困難。同時，吸(xi)聲量的(de)(de)(de)(de)(de)改變(bian)與(yu)體積的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化對音(yin)(yin)(yin)(yin)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)(xiang)(xiang)是(shi)并不(bu)完全等同的(de)(de)(de)(de)(de)。例如，過去的(de)(de)(de)(de)(de)廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)堂(tang)設計(ji)(ji)者(zhe)常(chang)希(xi)(xi)望音(yin)(yin)(yin)(yin)樂(le)(le)(le)(le)廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)中頻混響(xiang)(xiang)(xiang)時間(jian)達到2.1s,但(dan)為了保證音(yin)(yin)(yin)(yin)樂(le)(le)(le)(le)清晰度的(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu)，往往采取(qu)折衷的(de)(de)(de)(de)(de)辦法，使之縮短為1.65-1.75s。如果(guo)在音(yin)(yin)(yin)(yin)樂(le)(le)(le)(le)廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)中另設混響(xiang)(xiang)(xiang)空(kong)間(jian)來提供混響(xiang)(xiang)(xiang)聲，延(yan)長(chang)混響(xiang)(xiang)(xiang)時間(jian)，則可(ke)兼(jian)顧到清晰度的(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu)。而這(zhe)靠可(ke)調吸(xi)聲結(jie)構(gou)是(shi)不(bu)易辦到的(de)(de)(de)(de)(de)。因此，新(xin)一(yi)代(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)音(yin)(yin)(yin)(yin)樂(le)(le)(le)(le)廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)更(geng)注重設置可(ke)調耦(ou)合(he)空(kong)間(jian)來改變(bian)廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)堂(tang)的(de)(de)(de)(de)(de)聲學(xue)條(tiao)件。如1989年(nian)建成的(de)(de)(de)(de)(de)美(mei)國達拉斯的(de)(de)(de)(de)(de)麥耶遜●麥克德爾莫特音(yin)(yin)(yin)(yin)樂(le)(le)(le)(le)廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)，以(yi)及(ji)1991年(nian)建成的(de)(de)(de)(de)(de)英國伯明(ming)翰交響(xiang)(xiang)(xiang)樂(le)(le)(le)(le)廳(ting)(ting)(ting)(ting)(ting)等都采取(qu)這(zhe)種形式。

　　這種(zhong)耦合(he)房(fang)間(jian)有(you)(you)(you)(you)的(de)(de)設(she)置在樂(le)臺后側，有(you)(you)(you)(you)的(de)(de)設(she)置在觀(guan)眾(zhong)廳(ting)上部(bu)，有(you)(you)(you)(you)的(de)(de)則設(she)置在觀(guan)眾(zhong)廳(ting)旁邊，還有(you)(you)(you)(you)的(de)(de)廳(ting)堂(tang)考(kao)慮利用地下空間(jian)聲(sheng)場(chang)的(de)(de)作用。總之，可(ke)通過寬度(du)和(he)高(gao)(gao)度(du)的(de)(de)變(bian)化來(lai)創(chuang)造(zao)可(ke)調耦合(he)空間(jian)。美國(guo)著名的(de)(de)阿替克聲(sheng)學(xue)顧問公司構想了(le)廳(ting)堂(tang)新形式，將混(hun)響(xiang)室(shi)設(she)在與觀(guan)眾(zhong)廳(ting)同一水平(ping)上，同時(shi)具有(you)(you)(you)(you)垂(chui)直可(ke)移動(dong)的(de)(de)頂(ding)棚(peng)。這些(xie)側面的(de)(de)混(hun)響(xiang)室(shi)關閉時(shi)，門和(he)拱腹(fu)尚可(ke)提供早(zao)期側向反射聲(sheng)，當廳(ting)堂(tang)處于最(zui)小體積時(shi)，混(hun)響(xiang)時(shi)間(jian)最(zui)短，適合(he)于獨奏和(he)室(shi)內(nei)樂(le)演出(chu)，也可(ke)兼作會堂(tang);當處于廳(ting)堂(tang)寬度(du)拓(tuo)展至35m時(shi)，廳(ting)堂(tang)具有(you)(you)(you)(you)較長的(de)(de)混(hun)響(xiang)時(shi)間(jian)，適合(he)于演出(chu)交(jiao)響(xiang)音樂(le);當處于高(gao)(gao)度(du)可(ke)與教堂(tang)相(xiang)類比，寬度(du)仍為35m，適合(he)于管風琴音樂(le)或大型合(he)唱和(he)交(jiao)響(xiang)樂(le)作品(pin)的(de)(de)演出(chu)。

　　有(you)些音樂(le)廳(ting)則(ze)屬于(yu)(yu)上(shang)述(shu)典(dian)型(xing)體(ti)型(xing)的(de)變型(xing)，如(ru)扇形(xing)(xing)、鐘形(xing)(xing)及多邊形(xing)(xing)等(deng)，還有(you)其它不規則(ze)形(xing)(xing)。有(you)的(de)則(ze)是上(shang)述(shu)典(dian)型(xing)設(she)計的(de)混合物(wu)，如(ru)建于(yu)(yu)1986年的(de)日(ri)本(ben)東(dong)京(jing)三(san)得利音樂(le)廳(ting)可視為采用鞋盒式廳(ting)的(de)基本(ben)是矩形(xing)(xing)的(de)平面以(yi)及山地葡萄園形(xing)(xing)環繞式廳(ting)的(de)座位布置和凸弧(hu)狀擴散頂(ding)棚的(de)結(jie)合體(ti)。

　　綜(zong)上(shang)所述(shu)，廳堂體形設計(ji)原(yuan)則如下：

　　①充分利用聲源的直達聲。

 　　②爭取和(he)控制早期反射聲，使其具(ju)有合理的時間和(he)空(kong)間分布。

　　③適當的擴散處理(li)，使聲場達到一定(ding)的擴散程度。

　　④防止出現聲(sheng)(sheng)學缺陷，如回聲(sheng)(sheng)、多重回聲(sheng)(sheng)、聲(sheng)(sheng)聚集、聲(sheng)(sheng)影以及在小房(fang)間中可(ke)

　　能(neng)出現的低頻染(ran)色(se)現象。