初探劇場(chǎng)建筑的聲學(xué)特性

1、初探劇場(chǎng)建筑的聲學(xué)特性 初探劇場(chǎng)建筑的聲學(xué)特性摘要：建筑聲學(xué)是一門專業(yè)性很強(qiáng)的學(xué)科，她涉及的領(lǐng)域非常廣。在此簡(jiǎn)明扼要地介紹一下劇場(chǎng)建筑的聲學(xué)基本概念及一些解決措施。關(guān)鍵字： 劇場(chǎng)建筑 建筑聲學(xué)特性 解決方法劇場(chǎng)建筑觀眾廳平面形式的不同，建筑門窗、吊頂、玻璃、座椅、家具、裝飾物等擺放位置的不同，都能夠造成建筑聲學(xué)特性的不同。不同劇場(chǎng)聲學(xué)特性的差異會(huì)直接影響到舞臺(tái)演出效果，但建筑聲學(xué)專業(yè)性較強(qiáng),涉及很多相關(guān)的學(xué)科和較深的數(shù)學(xué)理論.這里,僅扼要地介紹一下影響劇場(chǎng)建筑聽(tīng)音的聲學(xué)特性。1.混響時(shí)間及頻率特性混響是劇場(chǎng)建筑聲學(xué)的最主要指標(biāo)。它直接影響了劇場(chǎng)的音質(zhì)情況?；祉懯侵甘覂?nèi)的聲波遇到四周墻面以及地面

2、和頂棚、室內(nèi)裝修物件等會(huì)產(chǎn)生反復(fù)多次的反射，直到因吸收使聲音減弱到聽(tīng)不見(jiàn)，即混響停止。混響時(shí)間：在聲源停止發(fā)聲后，室內(nèi)的聲能立即開(kāi)始衰減，聲能密度衰減到60db所需要的時(shí)間。適度的混響時(shí)間，才會(huì)使觀眾處于一種藝術(shù)享受之中，使觀眾有強(qiáng)烈的空間感和豐富的色彩感；混響時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，聲音容易含糊不清，語(yǔ)音清晰度下降；混響時(shí)間太短，聲音缺少生氣，有呆板感，好像在室外一樣。事實(shí)上很難確認(rèn)一個(gè)統(tǒng)一的最佳混響時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有一個(gè)確定的數(shù)據(jù)，通常是一個(gè)范圍值（表一）。不同類型，不同風(fēng)格，不同功能的劇場(chǎng)都有不同的要求。為了滿足不同的功能要求，需要人工調(diào)節(jié)混響時(shí)間其中一種辦法是改變廳堂的吸聲情況在廳堂內(nèi)安裝一組可以轉(zhuǎn)動(dòng)

3、的圓柱體，柱面的一半是反射面，反射強(qiáng)、吸收少；另一半是吸聲面，反射弱、吸收多把反射面轉(zhuǎn)到廳堂的內(nèi)表面，混響時(shí)間就變長(zhǎng)；反之，把吸收面轉(zhuǎn)到廳堂的內(nèi)表面，混響時(shí)間就變短又如，在硬質(zhì)裝飾材料的環(huán)境中，高頻（1000hz以上）混響時(shí)間長(zhǎng)，音色冷艷，音色效果能模仿出山洞，大理石宮殿等；在軟質(zhì)裝飾材料中低頻（1000hz以下）混響突出，音色偏暖，有著古典音樂(lè)廳與歌劇院的特色。最佳混響時(shí)間及其頻率特性的選擇和確定，能夠防止回聲和聲能集中，能夠使聲能在建筑空間內(nèi)均勻分布和擴(kuò)散，如在廳堂音質(zhì)設(shè)計(jì)中應(yīng)保證各處觀眾席都有適當(dāng)?shù)捻懚?。下附混響時(shí)間頻率特性比值的表格。上列混響時(shí)間及其頻率特性，適用于6001600座的觀

4、眾廳。2.房間的擴(kuò)散特性室內(nèi)的聲波在傳播過(guò)程中遇到介質(zhì)密度變化（如：平面、斜面、曲面及凸弧面等）時(shí)，就會(huì)有聲反射、聲折射、聲衍射、聲擴(kuò)散、聲吸收、聲透射等現(xiàn)象，進(jìn)而破壞了房間的聲音均勻性。當(dāng)房間內(nèi)需要擴(kuò)散聲波頻率，可在劇場(chǎng)的頂棚、側(cè)墻及后墻的表面設(shè)立圓柱形、三角形、半球形、多面體、棱錐形等不同幾何形狀的聲擴(kuò)散體；也有裝修成立體浮雕圖案形式。在進(jìn)行聲擴(kuò)散設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意采用大尺寸的擴(kuò)散體，以便增加對(duì)低音的擴(kuò)散能力。3.駐波駐波是駐定的聲壓起伏。駐波會(huì)引起低頻聲的共振，造成聲染色（聲音中的某頻率加強(qiáng)或減弱，破壞房間內(nèi)聲音均勻性）。在設(shè)計(jì)中，應(yīng)避免房間任何兩面的尺寸相等（正方形）：避免房間的一面是另一

5、面的兩倍（長(zhǎng)寬比為2的房間）；應(yīng)避免裝修過(guò)程中采用大理石和花崗巖的地坪和落地大玻璃；應(yīng)避免擺放室內(nèi)物品的對(duì)稱布置及吸聲材料的適當(dāng)分布等。4.早期反射聲在直達(dá)聲以后到達(dá)的對(duì)房間的音質(zhì)起到有利作用的所有反射聲，稱為早期反射聲（時(shí)間范圍取直達(dá)聲以后的50ms）。早期反射聲能與混響聲能之比稱為明晰度，明晰度50%，音節(jié)清晰度就可達(dá)90%以上。但側(cè)向早期反射聲過(guò)強(qiáng)，又會(huì)形成虛聲源，造成移位錯(cuò)覺(jué)的不良后果。如：矩形觀眾廳，當(dāng)寬度30米時(shí)，觀眾廳前、中區(qū)缺少側(cè)向早期反射聲及早期反射聲易被觀眾面吸收，音質(zhì)效果變差。解決的方法之一：反射及擴(kuò)散式天棚；空間聲反射體形式的天棚5.聲能比和等效混響混響聲能密度與直達(dá)聲

6、能密度之比，稱為該點(diǎn)的聲能比。聲能比越小，引起的混響時(shí)間越短，這種情況被成為等效混響。它發(fā)生在聲能比很小的區(qū)域，離聲源越近，這種效應(yīng)就越明顯。因此，對(duì)與大型歌劇的舞臺(tái)擴(kuò)音或錄音應(yīng)采用整體式遠(yuǎn)場(chǎng)拾音，不宜采用多點(diǎn)式近場(chǎng)拾音，傳聲器的指向性不可太銳，以充分拾取到劇場(chǎng)空間自然混響聲，使音樂(lè)更趨于完美。www.lwlm.com6.環(huán)境的噪聲聲級(jí)環(huán)境的噪聲聲級(jí)是指室內(nèi)沒(méi)有聲源時(shí)的噪聲聲壓級(jí)。噪聲由空氣傳播的，稱為空氣聲，解決的方法：采取隔聲、隔振等方法或室內(nèi)鋪設(shè)一定的吸聲材料（海綿吸聲材料，木質(zhì)穿孔吸聲板，硫酸鋇填料紙面石膏板等）。噪聲是由建筑結(jié)構(gòu)傳播的機(jī)械振動(dòng)稱為固體聲，固體聲傳播的較遠(yuǎn)。解決的方法是：在樓板面層上或地面板與承重樓板之間設(shè)置彈性層；在機(jī)械設(shè)備下面設(shè)置隔振器，用來(lái)減弱振動(dòng)。綜上述，改善劇場(chǎng)建筑的聽(tīng)音環(huán)境，應(yīng)著重改善室內(nèi)聲波的傳播途徑和接受條件。建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)是一門專業(yè)性非常強(qiáng)，