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音乐厅灯光声学设计与施工

日期: 2018-09-29
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音乐厅灯光声学设计与施工


音乐厅灯光声学设计与施工

音乐厅声学装修灯光音响设计安装


音乐厅,顾名思义就是演奏欣赏音乐的厅堂,是举行音乐会及音乐相关活动的场所,是人们感受音乐魅力的地方。音乐厅通常都装潢典雅,由音乐大厅和小剧场等组成,并配备各种乐器及专业的音乐设备,同时提供舒适的座椅,在优雅的环境里为人们带来音乐的精神盛宴。一座建筑精美风格独特的音乐厅本身就是一件艺术品。

常见的音乐厅型式(依照建筑内部整体形状区分)   
1、鞋盒式   
2、环形   
3、葡萄园型   
4、扇形   
5、马蹄形


设计理念


音乐厅设计要考虑:   
1、音乐厅混响时间:混响时间设计合理,观众听起来声音厚重雄浑。音质丰富饱满。   
2、音乐厅结构吸音:材料和结构、构造吸音,避免回声,吸收噪声。   
3、音乐厅设计力求圆形,使声音达到个个席位距离基本接近。   
4、音乐厅设计,要追求光线明亮,照度合理。使观众能看得亲切。   
5、音乐厅要设计观众席噪声尽可能被就地吸收,或被结构反射,避免向舞台和其他观众方向传播。   
6、音乐厅座位垫加橡胶垫,避免噪声。   
7、音乐厅设置休息室,会朋友或场间休息,有旁厅、耳厅。   
8、音乐厅要设置自然通风,避免集中空调噪声干扰。   
9、音乐厅舞台设计要有现代理念,要能运用现代电子技术,达到多层次、多功能全方位的舞台自动化系统。


音乐厅声学设计的指标

一流的具有高雅文化氛围的专业性音乐厅可供自然声演出,并适应多种风格的音乐作品演出。   
1.音乐厅声学设计指标   
作为研究厅堂主观感受的音质评价和客观物理量的音质参量的室内声学。自20世纪50~60年代以来经历了数十年的研究,已经从众说纷纭的数十个参量中取得了共识的有5个,音乐厅为6个(如下所列)。但仍然还不尽人意,主观评价的方法和参量还存在不少问题;某些物理参量尚未能达到定量的程度,物理量与主观感受的关系如何,尚待不断深入研究,因此音乐厅室内声学的主观音质评价和客观音质参量的研究,仍是一个要不断深入研究的课题。

  
(1)音乐厅音质评价(主观):混响感、丰满感、低频感   
相应的音质参量(客观):混响时间(T60)和它的中频与低频之比的作用。推荐值:1.8~2.0s,小于1.7s则音质较差
音质设计的措施:大空间。与厅内材料选择有关,选用材料应能控制振动,若选用木板材,厚度宜为8cm

  
(2)音乐厅音质评价(主观):响度   
相应的音质参量(客观):接收点的声能密度或声场力度感(G),适合听众的声级 77~80dBA,G值:计算复杂,误差较大,实测较复杂 音质设计的措施:与体型有关;应有较多的早期反射声。以80ms为界,声源处两墙之间的宽度值为17~18m

  
(3)音乐厅音质评价(主观):清晰度   
相应的音质参量(客观):接收点处的有效声能与无效声能之比(G80)   
音质设计的措施:与体型有关;具有较多的早期反射声。并在后期声(混响声)有很好的扩散效应   


(4)音乐厅音质评价(主观):亲切感   
相应的音质参量(客观):早期反射声的初始延迟时间间隙(t2),最佳设计值为20ms,大于35ms则不利   
音质设计的措施:与体型有关;直达声与反射声之间的时间差(约20ms),反射面与接收点之间的距离为7m左右

  
(5)音乐厅音质评价(主观):空间感或环绕感   
相应的音质参量(客观):较多的早期侧向反射声(LEV)   
音质设计的措施:与体型有关;早期侧向反射声的时间-能量-空间分布合理

  
(6)音乐厅音质评价(主观):演奏台的演员之间,与指挥之间的彼此感受   
音乐厅相应的音质参量(客观):直达声与反射声之比   
音乐厅音质设计的措施:与演奏台的体型有关;台内空间应有适宜的早期反射声、扩散声能   
注:A、音乐厅噪声允许标准NR≯20;  B、音乐厅声场分布均匀,无回声干扰等缺点;  C、古典时期的数百座的音乐厅T60在1.0~1.3s地范围;浪漫时期的500~800座的音乐厅T60为1.5~1.7s。


音乐厅灯光声学设计与施工


音乐厅设计的声学标准 (音乐厅排练厅)


不管是音乐厅设计、歌剧院设计或者是礼堂设计,在听众欣赏音乐时,都有一些最起码的要求:


首先,在厅堂内各处,不管你是否使用扩音设备,声音都要有一定的响度,而且,各处的响度要比较均匀,不得有“焦点”——即声音被“聚焦”而特别响的地点,也不得有“盲点”,即声音由于某种原因而变得很弱的地点,这种现象并不少见。如果你问某些细心的、注意声音效果的剧场工作人员,他会告诉你哪几个座位上的声音特别弱,哪些座位上的声音特别清楚等。北京有个剧院设计,它的前几排座位恰好是一片“盲区”,眼看着自己面前不远处的舞台上,演员在卖力地张口,但听起来声音却很弱,要“坚起耳朵”很费劲才能听清。


音乐厅反射声的存在是必需的,因为有了音乐厅反射声,声音才显得有“活力”。反射声也要均匀,某些声学缺陷往往是由于反射声不均匀造成的。舞台上空悬挂的反射板的数量、方向及反射能力、制作用的材料,舞台和大厅顶上天花板的高度、形状等,都与反射声特别是早期反射声有很大的关系。一般音乐厅希望低频反射声略强于高频反射声,这样听感就比较丰满。


近期的研究表明,音乐厅侧面反射声对于听觉来说是很重要的。古典音乐厅,如每年元旦向全世界播出新年音乐会的维也纳音乐厅的“金色大厅”,是立方矩形即“鞋盒式”的。许多音乐厅现代的圆形或放射形的音乐厅的演奏效果往往不如立方矩形的好,被认为是由于立方矩形的大厅侧面距离短,因此侧面早期反射声比较强的缘故。所以目前“鞋盒”音乐厅又时兴起来。北京音乐厅就是“鞋盒”式的。


音乐厅直达声与第一次反射声到达厅内同一处的时间间隙不能太长,如果长了,听起来就会有断开的感觉,更严重些就会有“回声”了。这个问题对于体积大的剧院或音乐厅是个特别需要注意的问题。例如,如果剧场或音乐厅特大,前排中间座位的听众所听到的从音乐厅舞台上直接传来的直达声与从最远处的反射后壁或后排顶棚来的第一次反射声就会“脱节”。像人民大会堂这样大的大厅,是利用各座位上的小扩音器来解决的。


音乐厅对于各种频率的声音,要有均匀的反射,或者是选择“优化”的反射。不能有某些频率的声音反射太强或太弱,产生相对于频率的“焦点”或“盲点”,即声音的“着色”或“褪色”现象。“合奏效应”好,即是高低音调的乐器都得到均衡的声响。常有的音乐厅是往往高音部或低音部或某种乐器过于突出或过于被抑制。如果录音间里有了可以显示的“着色”现象,那么原来节目的频率平衡就会被破坏,导致声音频谱的改变,重放时就会失真。当然录音师或调音师可以作一些弥补。


音乐厅乐台设计 (音乐厅排练厅)

乐厅乐台设计有两种基本类型,分别相应与鞋盒式及环绕式厅。前者可称为尽端式乐台,以波士顿音乐厅为典范;后者称为中心式乐台,以柏林爱乐厅为典范。

音乐厅尽端式乐台设于音乐厅一侧,乐台上的顶棚可与观众厅的顶棚同高,也可稍低,形成一个专门的乐台空间。音乐厅乐台的侧墙一般为八字形,比观众的宽度少窄,但也有与观众厅同宽者。设有专门乐台空间的乐台体积,约占观众厅体积的0.3-0.4.

音乐厅中心式乐台则位于观众厅当中,但偏向一侧,因此没有专门的乐台空间。其四周为座位席所环绕,由台侧及台后座位区的栏墙围成乐台。由于乐台与观众浑然一体,其上空的顶棚常较高,因此乐台上方常需悬吊反射板来为乐师和观众提供早期反射声。这种反射板悬吊高度不宜超过6-8m。乐台的面积可按乐队和合唱队人数估计。音乐厅计算时取:中高音弦乐器和吹奏乐器,1.25平方米/人。大提琴内核大的铜管乐器,2平方米/人,低音提琴,1.8平方米/人,打击乐1-2平方米/人;合唱队0.5平方米/人。因此若考虑100人合唱队,应再加50平方米面积。据统计,旧的音乐厅之乐台面积平均为158平方米;新建音乐厅的乐台面积平均为203平方米。

音乐厅乐台的形状应避免过深或过宽。太宽则坐在厅堂一侧的观众会先听到靠近他们的乐器声。这种时间差对各声部的融合不利。过深则后面的乐器到达观众耳朵的延时可能过长。以至于人耳分辨的出,容易形成干扰。同时乐台过宽,也使指挥难以从整体上把握乐队。建议乐台的宽度控制在16.8m以内。深度控制在12m以内,乐台的高度不可压的过低,以便有足够的空间增加音乐的活跃度,同时避免造成声音的刺耳,对有站们乐台空间的近端式乐台,其顶棚平均高度可为8-13m。当乐台顶棚平均高度大于9M时,则两侧声发射墙相距应窄些,如小于15M,乐台深也不应大于9m。世界上较老的音乐厅,其乐台较浅,平均高度为8.5m,但其顶棚较高,顶棚前部平均高度为14m,后部平均高度为12.8m。1928年以来建成的若干音乐厅,乐台较深,达10.5-12m,顶棚则较低,前部高度为9m-10m,后部高度为6-7m。当乐台较浅较窄是,顶棚则可较高;当乐台较深较宽时,顶棚可较低些,形状应不规则。

音乐厅乐台附近应设置反射面和扩散构件,将声能有效的投射到乐师及观众席,改善乐师的相互听闻,同时保证声音在乐台区的融合和平衡。乐台地板应是架空木板。


音乐厅音质设计要点 (音乐厅排练厅)

音乐厅混响时间允许值为1.5-2.8s,低于1.5s,将被认为音质偏于干涩。混响时间最佳值为1.8-2.1s。最佳混响时间和音乐作品的的体裁和风格有关。对于古典音乐,例莫扎特的作品,最佳混响时间为1.6-1.8s;对于浪漫音乐,例如勃拉姆斯的作品,最佳混响时间为2.1s,对于现代音乐,可控制在1.8-2.2s之间。混响时间的频率特性曲线可保持平直,或者使低音比,即125hz与250Hz的混响时间与500Hz与1KHz的混响时间之比为1.1-1.25,最大可达1.45.

音乐厅的坐席最好控制在2000座以内,通常小于2000座的厅堂比大于2500座的厅堂容易达到优良的音质。在较小的厅堂中,亲切度和响亮都容易满足要求,并且容易争取较多的侧向发射声能和达到良好的空间感。

音乐厅设计时应尽量减少使用吸声材料,同时座位区布置不应过宽,因为坐席区的面积决定了观众听的主要吸声量,过宽的坐席将导致过量的吸声。此外,坐席的包装也不可过分。包装过度的软席座椅容易在250Hz附近导致过度吸声,可能由此造成低音的损失。音乐厅内部应布置能扩散声音的的构件,使声音能均匀分布。良好的扩散还可以改善音质的环绕感。

音乐厅的每座容积,大约6-12立方米/座之间。国外新建音乐厅的每座容积,多在7-11立方米/座之间。音乐厅的体积不可过小,以免混响时间过短。



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