廣州大劇院聲學調研報告

廣州歌劇院聲學調研報告 劉雅儀200831100217 廣州歌劇院簡介 廣州歌劇院由英國著名建筑師扎哈 哈迪德和聲學大師馬歇爾共同設計 扎哈 哈迪德是第一位獲得 普利茲克建筑獎 的女設計師 馬歇爾則是國際聲學界最高獎 塞賓獎 得主 也是負責巴黎音樂廳聲學設計的核心專家 兩位大師將他們的設計理念命名為 圓潤雙礫 因為歌劇院從外觀上看就像靜臥在珠江邊平緩山丘上的兩塊礫石 一大一小 一黑一白 隨著工程臨近收尾 雙礫 造型已經呼之欲出 由石材和玻璃鑲嵌而成的外墻顯得玲瓏剔透又不失凝重 聲學設計全球首創(chuàng) 衡量歌劇院的聲學條件主要有三個指標 第一是進場感 即哪怕在離舞臺最遠的地方也能享受到聲學上的親近感 第二是清晰度 即不管坐在哪個座位上 都能將歌詞聽得清楚 第三是聲音優(yōu)美 即能感覺出聲音很豐滿 混響感很強 從測試效果來看 廣州大劇院就達到了國際一流劇院的聲學條件 內部聲學設計根據(jù)馬歇爾大師的獨特研究采用 雙手環(huán)抱 式看臺 此項設計為全球首創(chuàng) 觀眾廳采用多邊形設計 樂池為 倒八字形 有利于增加臺上演員和樂池演奏者的溝通 雙手環(huán)抱 是指觀眾席看臺兩側的延伸部分和樓座挑臺交錯重疊 從舞臺角度看來 猶如迎面伸來的兩只手臂 據(jù)介紹 此種設計的優(yōu)勢在于內墻的形狀和角度有利于提供側向反射聲 同時避免回聲的干擾 從而使得混響音色既優(yōu)美又清晰 雙手環(huán)抱形觀眾席 內部空間 坐在觀眾席上對舞臺視野良好 劇院內部空間形狀形成一種強烈圍合感 有利于聲音反射 一層視野一角 可以看出各種聲波反射鰭片和彎曲的樓板底面形狀 光滑的材質 底層仰視視角 大膽利用二三層觀眾席和舞臺旁邊的墻壁來取代原有的反射板 更為巧妙的是設計的座椅背面有聲音反射作用 座椅軟墊則有吸聲作用 使座椅反轉時聲音人耳根本聽不到 側邊通道壁上有聲音反射設計 通道依照反射墻壁而彎曲 座椅隔斷的形狀和材料 聲擴散元素 觀眾廳內表面看起來很隨意沒有規(guī)律可言 但沒有一塊是隨意確定的 深化設計及施工中不可以任意改動主觀眾廳內的墻 天花板 看臺邊緣和觀眾席的分割攔板等的幾何形狀 內表面基本上是一個聲反射表面這些稱之為聲擴散元素 把反射聲擴散開來 聲音擴以后 分布就會均勻 負責歌劇院聲學設計的專家杜曉軍表示 經過測試 廣州歌劇院的混響時間為1 6秒 與最初設計的目標吻合 一般話劇演出或報告廳的理想混響時間是1秒 純交響樂演奏的理想時間是2秒 而歌劇院的聲效既要達到讓觀眾聽得清楚 又要保證伴奏音樂優(yōu)美 所以就定位在1 6秒 世界一流完美音質效果 渾然一體的室內空間 廣州歌劇院的室內也徹底地貫徹了扎哈 哈迪德的設計理念 借助大面積的玻璃與室外景觀內外交融 延續(xù)建筑外觀靈動流暢的設計風格 室內以充滿視覺張力的作法來處理墻面及頂面 構成功能交織 景觀滲透的動態(tài)空間 大量的平面 斜面 曲面構成的墻面 天花 欄板 取景窗 猶如流過礫石的珠江水 時而平緩 時而高潮迭起 但不留一絲痕跡 室內設計與聲學設計完美結合 由于聲學要求 觀眾廳內采用了GRG掛板 且厚度較一般常用的大 行云流水般的觀眾廳內墻 是沒有規(guī)律可求的 GRG的全稱是預鑄式玻璃纖維加強石膏 廣泛用于聲學要求較高的演出廳堂 能實現(xiàn)自由曲面 且具有較好的強度及抗沖擊力 其不易變形 根據(jù)樣板的制作 前廳則采用較薄的GRG掛板 這種材料實現(xiàn)了設計 流水經過 不留一絲痕跡 的想法 完成后表面不留任何接縫 實現(xiàn)了大尺度 流暢 扭動且表面光滑無縫的大體塊構成 充滿挑戰(zhàn)和驚喜的聲學設計過程 不規(guī)則的體形設計為聲學設計不但帶來驚喜 也帶來了挑戰(zhàn) 為了獲得第一次反射聲和混響聲的平衡 反射聲在空間內的合理分布以及合理的聲反射序列 經過聲學設計的多番計算測試 結合建筑設計的反復修改 并制作了一個1 100的小模型來進行聲反射的初步測試研究 終于得到了一個能延續(xù)扎哈 哈迪德建筑風格 計算機模型聲學測試又能達到設計理想值的廳堂 模型測試 接下來就是聲學縮尺模型試驗 設計要求嚴格按1 20的縮尺比建立觀眾廳和舞臺的聲學縮尺模型 模型界面用GRG材料制作 GRG石膏預鑄件是觀眾廳墻面及吊頂主要裝修材料 初步測試發(fā)現(xiàn) 多數(shù)測點的聲場均滿足要求 但其中有6個測點的脈沖響應存在能量較集中的長延時反射聲 三維模型必須進行修改 聲學設計建議在舞臺臺口兩側墻面 天花的某些部位增加了擴散構件 重新測試修改后的縮尺模型 各測點的聲脈沖響應終于達到較滿意狀態(tài) 聲學縮尺模型試驗結果為歌劇院的聲學設計提供了科學的依據(jù) 聲學設計也建立了室內聲場三維計算機仿真模型進行聲場分析 這些技術措施保證了大劇院的優(yōu)良音質 平臺三區(qū)清水混凝土天花放樣 總結 廣州歌劇院實現(xiàn)了建筑設計和聲學設計的完美結合 建筑不規(guī)則的非幾何線性體形體現(xiàn)了未來建筑的動態(tài)發(fā)展 不規(guī)則的體形打破傳統(tǒng)歌劇院觀眾廳的布局 靈動行云流水般的室內設計與聲學設計巧妙結合 不僅給觀眾帶來視覺上的享受 也保證了世界一流的聲學音質效果 體會 通過對廣州歌劇院的聲學調研 讓我驚嘆ZAHA建筑流動性驚艷的同時