廣州大劇院之聲學(xué)分析

1、廣州大劇院之聲學(xué)分析廣州大劇院是廣州市“十一五”期間新建的七大標(biāo)志性建筑之一，也是第九屆中國(guó)藝術(shù)節(jié)的主會(huì)場(chǎng)，建筑設(shè)計(jì)由著名建筑大師扎哈哈迪德女士主持，建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)由迄今仍活躍在聲學(xué)界的聲學(xué)大師一一聲學(xué)界最高獎(jiǎng)“塞賓獎(jiǎng)”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(shè)計(jì)理念稱為“圓潤(rùn)雙礫”：“大礫石”包括1 800座的大劇場(chǎng)和錄音棚、藝術(shù)展覽廳；“小礫石”則是400座的功能劇場(chǎng)。大劇場(chǎng)觀眾廳采用獨(dú)特“雙手環(huán)抱”設(shè)計(jì)，觀眾席看臺(tái)兩側(cè)的延伸部分和樓座 挑臺(tái)交錯(cuò)重疊，從舞臺(tái)角度看來(lái)，猶如迎面伸來(lái)的兩只手臂。聲學(xué)設(shè)計(jì)指標(biāo)設(shè)計(jì)體積每座容積座位數(shù)樂(lè)池面積 中頻混響時(shí)間明晰度強(qiáng)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(gè)使用模式分別設(shè)計(jì)了兩套揚(yáng)聲器系統(tǒng)。以最小化干涉原則設(shè)計(jì)一套點(diǎn)聲源陣列，滿足經(jīng)典藝術(shù)類的自然、保真擴(kuò)聲需求， 滿足以自然聲為主、電聲為輔的擴(kuò)聲形式。高保真擴(kuò)聲模式聲場(chǎng)設(shè)計(jì)：大劇場(chǎng)共 設(shè)左右兩通道揚(yáng)聲器組，左通道揚(yáng)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(yáng)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(yáng)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(duì)觀眾聽(tīng)感造成的影響，巧妙地利用了水平線聲源揚(yáng)聲器的拼 接技術(shù)，精確地設(shè)定覆蓋角度，達(dá)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(yáng)聲器系統(tǒng)，置于上層全頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)與下層全頻揚(yáng)聲器系 統(tǒng)中間。左右通道共同均勻覆蓋全場(chǎng)觀眾坐在觀眾席上對(duì)舞臺(tái)視野良好，劇院內(nèi)部空間形狀形成一種強(qiáng)烈圍合感， 有利于 聲音反射。大膽利用二三層觀眾席和舞臺(tái)旁邊的墻壁來(lái)取代原有的反射板， 更為 巧妙的是設(shè)計(jì)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(shí)聲音人耳根本聽(tīng)不到。觀眾廳內(nèi)表面看起來(lái)很隨意沒(méi)有規(guī)律可言， 但沒(méi)有一塊是隨意確定的，深化設(shè) 計(jì)及施工中不可

4、以任意改動(dòng)主觀眾廳內(nèi)的墻、天花板、看臺(tái)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(gè)聲反射表面，這些稱之為聲擴(kuò)散元素，把反射聲擴(kuò)散開(kāi)來(lái)。聲音擴(kuò)以后，分布就會(huì)均勻衡量歌劇院的聲學(xué)條件主要有三個(gè)指標(biāo)：第一是進(jìn)場(chǎng)感，即哪怕在離舞臺(tái)最 遠(yuǎn)的地方也能享受到聲學(xué)上的親近感；第二是清晰度，即不管坐在哪個(gè)座位上， 都能將歌詞聽(tīng)得清楚；第三是聲音優(yōu)美，即能感覺(jué)出聲音很豐滿，混響感很強(qiáng)。 從測(cè)試效果來(lái)看，廣州大劇院就達(dá)到了國(guó)際一流劇院的聲學(xué)條件。內(nèi)部聲學(xué)設(shè)計(jì)根據(jù)馬歇爾大師的獨(dú)特研究采用“雙手環(huán)抱”式看臺(tái)，此項(xiàng)設(shè) 計(jì)為全球首創(chuàng)。而所謂“雙手環(huán)抱”，是指觀眾席看臺(tái)兩側(cè)的延伸部分和樓座挑 臺(tái)交錯(cuò)重疊，從舞臺(tái)角

5、度看來(lái)，猶如迎面伸來(lái)的兩只手臂。據(jù)介紹，此種設(shè)計(jì)的 優(yōu)勢(shì)在于內(nèi)墻的形狀和角度有利于提供側(cè)向反射聲， 同時(shí)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(shè)計(jì)，樂(lè)池為“倒八字形 ”，有利于增加臺(tái)上演員和樂(lè)池 演奏者的溝通。廣州大劇院大劇場(chǎng)的舞臺(tái)機(jī)械設(shè)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(lè)、大型綜合文藝節(jié)目的演出要求，同時(shí)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(yīng)用國(guó)內(nèi)外最先進(jìn)、 適應(yīng)性最好的機(jī) 電技術(shù)，使得舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備不僅具有運(yùn)行平穩(wěn)、定位準(zhǔn)確、同步運(yùn)行精度高、噪音低等特點(diǎn)，而且在運(yùn)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(jī)械與藝術(shù)的完美統(tǒng)一。舞臺(tái)采用國(guó)際傳統(tǒng)的 “品” 字形結(jié)構(gòu)，有主舞臺(tái)、左右側(cè)臺(tái)和后舞臺(tái)，在后舞臺(tái)的下方設(shè)有兩個(gè)與其相同面積的臺(tái)倉(cāng)舞臺(tái)。舞臺(tái)木板下方隱藏了多個(gè)齒輪轉(zhuǎn)軸，可以實(shí)現(xiàn)舞臺(tái)的及時(shí)轉(zhuǎn)換。主舞臺(tái)的后方，有一個(gè)芭蕾舞的專用舞臺(tái)，需要時(shí)可降下主舞臺(tái)，將該塊舞臺(tái)移至前方。多功能劇場(chǎng)建筑平面為矩形，內(nèi)部寬18 米， 長(zhǎng) 26米。使用方式很靈活，可謂“百變劇場(chǎng)”，可以通過(guò)12塊5X5米的舞臺(tái)機(jī)械升降臺(tái)實(shí)現(xiàn)舞臺(tái)和觀眾廳的形式變換， 而固定在氣墊臺(tái)車上的座椅，可以隨著舞臺(tái)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(lái)很隨意沒(méi)有規(guī)律可言，但沒(méi)有一塊是隨

7、意確定的，深化設(shè)計(jì)及施工中不可以任意改動(dòng)主觀眾廳內(nèi)的墻、天花板、 看臺(tái)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(gè)聲反射表面這些稱之為聲擴(kuò)散元素，把反射聲擴(kuò)散開(kāi)來(lái)。聲音擴(kuò)以后，分布就會(huì)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(yàn)，建議采取以下措施來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)混響時(shí)間：與聲學(xué)單位及專家充分溝通后將劇場(chǎng)舞臺(tái)對(duì)面的墻面與天花交界處GRG預(yù)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(shí)間要求降低，可以放下吸音幕布來(lái)降低室內(nèi)混響時(shí)間，做到在使用過(guò)程中也對(duì)混響時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外可以在聲音強(qiáng)度較大區(qū)域范圍內(nèi)的天花上（一般會(huì)出現(xiàn)在舞臺(tái)臺(tái)口上方），在施工過(guò)程中預(yù)留出懸吊反聲體的吊點(diǎn)位

8、置，通過(guò)對(duì)整個(gè)劇場(chǎng)的聲學(xué)測(cè)試的結(jié)果或在演出時(shí)某個(gè)區(qū)域聲音強(qiáng)度過(guò)大，可以在此處懸吊一定數(shù)量的反聲體對(duì)該處的 聲強(qiáng)進(jìn)行反射，對(duì)該處的聲音強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。天花部分自舞臺(tái)上部呈放射狀延伸出來(lái)，使用GRG制作。GRG是Glass-Fiber Reinforced Gypsum 的英文縮寫。中文全稱：預(yù)鑄式玻璃纖維加強(qiáng)石膏板。GRG產(chǎn)品是英國(guó)Gillespie公司于1970年研發(fā)成功的一種特殊改良加強(qiáng)纖維石膏裝飾材料，它造型的隨意性使其成為要求個(gè)性化設(shè)計(jì)的建筑師首選，它獨(dú)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(kāi)裂，因此，成為國(guó)際高級(jí)建筑裝飾市場(chǎng)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(diǎn)：1、選形豐富任意：采用預(yù)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(shè)計(jì)師的創(chuàng)意，最大限度的滿足個(gè)性化設(shè)計(jì)。2、強(qiáng)度高、質(zhì)量輕：GRG產(chǎn)品的彎曲強(qiáng)度達(dá)到 Mpa20-25（ASTM D790-2002測(cè)試方式）。拉伸強(qiáng)度達(dá)到Mpa8-15（ASTM D256-2002 測(cè)試方式），且6-8mm厚的標(biāo)準(zhǔn)板重量?jī)H為6-9kg/m2, 能在滿足大板塊吊頂分割需求的同時(shí)，減輕主體重量及構(gòu)件負(fù)載。3、聲學(xué)反射性能好：GRG具有良好的聲波反射性能，經(jīng)同濟(jì)聲學(xué)研究所測(cè)試： 30mm厚單片重量4

10、8kg的GRG板，聲學(xué)反射系數(shù)RR.97 ,符合專業(yè)聲學(xué)反射 要求，適用于大劇院、音樂(lè)廳等聲學(xué)原聲廳。4、防火性能好： 阻燃性能達(dá)到A級(jí)，按GB8624-2001標(biāo)準(zhǔn)。5、環(huán)保性能好：放射形核素限量達(dá)到 A級(jí)，按GB6566-2001標(biāo)準(zhǔn)。6、防潮性能好：GRG主材均為無(wú)機(jī)材料，不會(huì)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(jìn)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(fēng)景線8、防眩光：表面為漫射光，不產(chǎn)生眩光或疊影。為了達(dá)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(xì)的施工，才能達(dá)到最佳的效果，而好的施工，必須對(duì)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(shí)現(xiàn)了建筑設(shè)計(jì)和聲學(xué)設(shè)計(jì)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(lái)建筑的動(dòng)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(dòng)行云流水般的室內(nèi)設(shè)計(jì)與聲學(xué)設(shè)計(jì)