廣州大劇院之聲學分析

1、廣州大劇院之聲學分析廣州大劇院是廣州市“十一五”期間新建的七大標志性建筑之一，也是第九屆中國藝術(shù)節(jié)的主會場，建筑設計由著名建筑大師扎哈哈迪德女士主持，建筑聲學設計由迄今仍活躍在聲學界的聲學大師一一聲學界最高獎“塞賓獎”得主馬歇爾先生主持。廣州大劇院總建筑面積約 70 000 m2,其核心設計理念稱為“圓潤雙礫”：“大礫石”包括1 800座的大劇場和錄音棚、藝術(shù)展覽廳；“小礫石”則是400座的功能劇場。大劇場觀眾廳采用獨特“雙手環(huán)抱”設計，觀眾席看臺兩側(cè)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。聲學設計指標設計體積每座容積座位數(shù)樂池面積 中頻混響時間明晰度強度指數(shù)背

2、景噪聲 15000立方米 8.3立方米 1800110平方米1.41,6 秒 C80.+2dB G +2DbNR20廣州大劇院就經(jīng)典藝術(shù)和商業(yè)流行兩個使用模式分別設計了兩套揚聲器系統(tǒng)。以最小化干涉原則設計一套點聲源陣列，滿足經(jīng)典藝術(shù)類的自然、保真擴聲需求， 滿足以自然聲為主、電聲為輔的擴聲形式。高保真擴聲模式聲場設計：大劇場共 設左右兩通道揚聲器組，左通道揚聲器組由上下2層組成，上層由2只高Q值的水 平線聲源揚聲器系統(tǒng)組成，以最小化交疊的原則布置，主要覆蓋樓座觀眾；下層 由3只高值的水平線聲源揚聲器系統(tǒng)組成，同樣以最小化交疊的原則置，主要覆 蓋池座觀眾；右通道與左通道相同。從圖中的聲線覆蓋可以

3、看出，為有效地避免 側(cè)墻和頂棚的反射對觀眾聽感造成的影響，巧妙地利用了水平線聲源揚聲器的拼 接技術(shù)，精確地設定覆蓋角度，達到真正的最小化干涉。另外，每聲道配置3只雙18英寸的超低頻揚聲器系統(tǒng)，置于上層全頻揚聲器系統(tǒng)與下層全頻揚聲器系 統(tǒng)中間。左右通道共同均勻覆蓋全場觀眾坐在觀眾席上對舞臺視野良好，劇院內(nèi)部空間形狀形成一種強烈圍合感， 有利于 聲音反射。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(zhuǎn) 時聲音人耳根本聽不到。觀眾廳內(nèi)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

4、以任意改動主觀眾廳內(nèi)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(nèi)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(nèi)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)。而所謂“雙手環(huán)抱”，是指觀眾席看臺兩側(cè)的延伸部分和樓座挑 臺交錯重疊，從舞臺角

5、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(nèi)墻的形狀和角度有利于提供側(cè)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。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。廣州大劇院大劇場的舞臺機械設備的配置能滿足各種大型歌劇、民族舞劇、 芭蕾舞劇、大型交響樂、大型綜合文藝節(jié)目的演出要求，同時兼顧話劇、戲曲等 其它類型文藝節(jié)目的演出。廣州大劇院大量應用國內(nèi)外最先進、 適應性最好的機 電技術(shù)，使得舞臺機械設備不僅具有運行平穩(wěn)、定位準確、同步運行精度高、噪音低等特點，而且在運行速度、空間位置變化上豐富多彩、操作上方便、靈活， 使推、拉

6、、升、降、轉(zhuǎn)的各種功能組合變化更加靈活、快捷，形成機械與藝術(shù)的完美統(tǒng)一。舞臺采用國際傳統(tǒng)的 “品” 字形結(jié)構(gòu)，有主舞臺、左右側(cè)臺和后舞臺，在后舞臺的下方設有兩個與其相同面積的臺倉舞臺。舞臺木板下方隱藏了多個齒輪轉(zhuǎn)軸，可以實現(xiàn)舞臺的及時轉(zhuǎn)換。主舞臺的后方，有一個芭蕾舞的專用舞臺，需要時可降下主舞臺，將該塊舞臺移至前方。多功能劇場建筑平面為矩形，內(nèi)部寬18 米， 長 26米。使用方式很靈活，可謂“百變劇場”，可以通過12塊5X5米的舞臺機械升降臺實現(xiàn)舞臺和觀眾廳的形式變換， 而固定在氣墊臺車上的座椅，可以隨著舞臺形式的變換改變觀眾座椅的排布方式。觀眾廳內(nèi)表面看起來很隨意沒有規(guī)律可言，但沒有一塊是隨

7、意確定的，深化設計及施工中不可以任意改動主觀眾廳內(nèi)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(nèi)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。為了滿足不同演出功能的需要，根據(jù)以往大劇院裝飾的經(jīng)驗，建議采取以下措施來調(diào)節(jié)室內(nèi)混響時間：與聲學單位及專家充分溝通后將劇場舞臺對面的墻面與天花交界處GRG預留凹槽用于懸掛升降吸音幕布的位置如果演出要求的混響時間要求降低，可以放下吸音幕布來降低室內(nèi)混響時間，做到在使用過程中也對混響時間進行調(diào)節(jié)。另外可以在聲音強度較大區(qū)域范圍內(nèi)的天花上（一般會出現(xiàn)在舞臺臺口上方），在施工過程中預留出懸吊反聲體的吊點位

8、置，通過對整個劇場的聲學測試的結(jié)果或在演出時某個區(qū)域聲音強度過大，可以在此處懸吊一定數(shù)量的反聲體對該處的 聲強進行反射，對該處的聲音強度進行調(diào)節(jié)。天花部分自舞臺上部呈放射狀延伸出來，使用GRG制作。GRG是Glass-Fiber Reinforced Gypsum 的英文縮寫。中文全稱：預鑄式玻璃纖維加強石膏板。GRG產(chǎn)品是英國Gillespie公司于1970年研發(fā)成功的一種特殊改良加強纖維石膏裝飾材料，它造型的隨意性使其成為要求個性化設計的建筑師首選，它獨特的材料構(gòu)成方式足以抵御外部環(huán)境造成的破損、變形和開裂，因此，成為國際高級建筑裝飾市場的佼佼者。GRG材料組成：高結(jié)晶化a石膏粉、耐堿玻璃

9、纖維、特殊添加劑、水、脫模劑。GRG特點：1、選形豐富任意：采用預鑄式加工工藝的 G.R.G產(chǎn)品可以定制單曲面、雙曲面、三維覆面各種幾何形狀、鏤空花紋、浮雕圖案等任意藝術(shù)造型，充分發(fā)揮設計師的創(chuàng)意，最大限度的滿足個性化設計。2、強度高、質(zhì)量輕：GRG產(chǎn)品的彎曲強度達到 Mpa20-25（ASTM D790-2002測試方式）。拉伸強度達到Mpa8-15（ASTM D256-2002 測試方式），且6-8mm厚的標準板重量僅為6-9kg/m2, 能在滿足大板塊吊頂分割需求的同時，減輕主體重量及構(gòu)件負載。3、聲學反射性能好：GRG具有良好的聲波反射性能，經(jīng)同濟聲學研究所測試： 30mm厚單片重量4

10、8kg的GRG板，聲學反射系數(shù)RR.97 ,符合專業(yè)聲學反射 要求，適用于大劇院、音樂廳等聲學原聲廳。4、防火性能好： 阻燃性能達到A級，按GB8624-2001標準。5、環(huán)保性能好：放射形核素限量達到 A級，按GB6566-2001標準。6、防潮性能好：GRG主材均為無機材料，不會產(chǎn)生霉變發(fā)黃現(xiàn)象。7、外型美觀：可以選擇多種色彩和肌理造型進行藝術(shù)組合，與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)致，形成賞心悅目的亮麗風景線8、防眩光：表面為漫射光，不產(chǎn)生眩光或疊影。為了達到工程的品質(zhì)完善及綠色環(huán)保必須要配合專業(yè)精細的施工，才能達到最佳的效果，而好的施工，必須對材料的選擇非常的重視。因此，要選定符合品質(zhì)要求的每一種材料及部件,廣州歌劇院實現(xiàn)了建筑設計和聲學設計的完美結(jié)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(nèi)設計與聲學設計