探访巴黎爱乐音乐厅的音质效果

杨志刚

[摘要]介绍巴黎爱乐音乐厅的建筑概况、声学设计、声学要素的调整以及声学效果的主观评价。

[关键词]巴黎爱乐音乐厅;体型;声学设计;混响时问;早期反射声;音质效果;主观评价;清晰度

文章编号：10.3969/j.issn.1674-8239.2019.06.010

1音乐厅的建筑概况

巴黎爱乐音乐厅（Philharmoniede Paris）坐落在巴黎19区的维拉特公园，除了用于演出，它也为巴黎这座城市提供了专用音乐综合设施，其中包括办公楼、图书馆和展览空间。这个音乐综合设施的核心是2400座的音乐厅。项目由法国设计师让·努维尔OeQn Nouvel）设计，自2007年开始建设，2015年1月14日正式落成，并迎来首场演出（最早拟定的完成时间是2012年），历时8年。

巴黎爱乐音乐厅是一种有机设计，形体像一座小山，矗立在维拉特公园内（图1～图2）。编织式样的铝板紧紧围绕结构旋转，与其余的哑光外观形成对比。建筑外观镶嵌有7种形状的34万只鸟，共有4种色调，从浅灰色到黑色，象征着盛大的起飞。人们可以登上高37m的屋顶，欣赏城市与郊区融为一体的广阔景观。内部设计也独具一格，黑色的底层座椅和地面象征黑色的沃土，木色的、流线型的楼座和反射板象征着蜿蜒生长的树林（图3～图4）。温暖的色调让大厅充满阳光和生机，与外部灰冷的山脉造型形成鲜明的对比。

巴黎爱乐音乐厅有两个关注焦点，至今仍为人津津乐道。

（1）原建设成本预计1.7亿欧元，实际耗资3.87亿欧元（约30亿人民币），是原预算的两倍多，这使它成为当时世界上造价最昂贵的音乐厅之一。2017年1月11日举行开幕典礼的德国汉堡易北爱乐厅造价8.656亿欧元（约60亿人民币），是当今世界上最昂贵的音乐厅之一（2007年4月开工，最初定于2010年完工）。

（2）2015年1月14日，时任法国总统弗朗索瓦-奥朗德前来参加开幕庆典音乐会（为了纪念一周前恐袭事件的死难者，同时为了鼓舞和振奋人心，所以提早开幕）。建筑师让·努维尔却拒绝出席，他认为，“音乐厅还没有进行声学测试，开幕时间表没有尊重建筑和技术要求。”

2音乐厅的建筑尺寸

巴黎爱乐音乐厅的建筑平剖面图和具体尺寸见图5～图8。舞台尺寸18.3m×14.1m，面积247m²。池座的平均宽度约19.9m，最远视距32m。音乐厅的平均长度、宽度和高度分别为49.2m、35.6m、22.9m。有效体积约30500m³，每座容积约12.7m³/座。音乐厅的体型为不规则的流线型，尽可能地吸取了古典“鞋盒式”和现代“葡萄园式”音乐厅的优点。例如，池座的宽度19.9m，和维也纳金色大厅的宽度（19.8m）相当，使音乐厅具有较好的亲切感;吸收了“葡萄园式”音乐厅将舞台置于观众厅的“中心”（并非绝对中心）位置的布置方式，拉近观众和表演者之间的距离，增加亲近感。

声学设计师通过在顶部设置反射板来增加楼座观众的早期反射声，反射板既结合声学的设计要求，又很好地兼顾建筑师的美观要求。反射板如浮云、似飘带，使整个音乐厅灵动和活跃起来。反射板的白色和木色，分别与墙体、顶部的白色和楼座的木色相呼应，和谐而不突兀（图9～图10）。

为了不使来自墙面和顶面的反射声能太强，在墙面和顶面可能影响的区域均作了扩散处理。墙面凸出的木块和凹进去的方形凹槽相互补，仿佛大小不一的小木块正是来自于方形的凹槽（图11～图12）。

管风琴来自奥地利制造商Rieoer Oroelbau，由91个音栓及超过7000个音管组成，藏在后墙可开合的百叶内（图13～图14）。外部露出的金属管是装饰性的哑管。

音乐厅周边的外腔（耦合腔体）通过墙体之间的开口和音乐厅内部相连（图15～图16），观众通过中间的连廊进入音乐厅内部。开口的面积似乎并不大，可能会影响耦合的效果。

无论是音乐厅外观与内部颜色的冷暖对比，抑或是反射板与吊顶及墙面的颜色呼应，还是墙面扩散的凹凸互补，都体现了设计师独具风格的设计思路。

3音乐厅的声学设计及相关描述

巴黎爱乐音乐厅主要的声学要素都是可以调整的。混响时间的调节，主要依靠在外腔以及反射板的背面放置最大面积可达1500m²的吸声材料。早期反射声的调节，主要依靠移动调整舞台与坐席上方的反射板以及舞台周边的墙面增加吸声帘幕来得到（图17）。其中，反射板可以在9m～15m的高度范围内任意调节。池座的侧向反射聲由侧楼座的墙面提供，楼座上的侧向反射声主要由悬挂的反射板以及反射板一墙面的二次反射来提供。

在《巴黎爱乐音乐厅：声学设计新范式》一文中，作者对巴黎爱乐音乐厅的声学设计进行了详尽的描述，其中也有一些略显浮夸的描述。有两个概念必须澄清一下。

（1）提出所谓的“巴赫”范式音乐厅（Bicameral Adaptable ConcertHall）新概念。

该文对“巴赫”范式中的Bicameral Adaptable（姑且翻译为“可调的双腔体”）做了解释，是指早期反射声场和混响声场分别可由两个嵌套的腔体独立控制可调。早期反射声场与音源的存在感和清晰度直接相关，而混响声场直接决定音乐的空间感。这两个独立可调的声场意味着，整个音乐厅的音响效果可以通过适当的调整而适用于广泛的演出类型，参数的独立性保证不会出现因为调整其中一个声场而对另一个指标带来负面效果的情况。

其实就是利用耦合空间实现音质可调的音乐厅，并不是什么新鲜概念。W.C.Sabine发表于1930年的论文也许可以作为最早的关于耦合空间声场的科研成果。文章中Sabine给出测量由两个子空间所组成的耦合空间中，声波在各子空间之间传播过程中传播损失的方法。1932年，Eyrin9基于统计声学理论，建立第一个针对耦合空间的声能随时间衰变预测模型，从此揭开耦合空间问题研究的序幕。

1889年开幕的美国meyerson交响乐中心，是世界第一个真正意义上可调耦合空间的音乐厅。相比于巴黎爱乐音乐厅的耦合空间，meyerson交响乐中心的耦合空间更加先进，主厅和耦合空间的开口大小是可以调节的（通过墙面的门或开或关）。而巴黎爱乐音乐厅的耦合空间却不能关闭，至少缺少一种演出状态。如果考虑通过调整门开的角度和数量（即调整耦合开口的大小），则缺少更多的演出状态。

（2）克赖斯特彻奇镇音乐厅（christchurch Town Hall）（图18）是第一次突破性地实现高清晰度和丰富的混响兼备的声学效果吗？

克赖斯特彻奇镇音乐厅建于1972年，是根据Harold Marshall提出的“側向反射声的早期声能是产生空间感的必要条件”建造的。观众席周围设计了18块巨大、倾斜的反射板，是为了把早期反射声均匀地散布到所有观众席，挑台栏板及其底部造型也考虑到能够产生额外的早期反射声。这些处理使得“声音很清晰，听者有连续活跃度的印象”，“和波士顿音乐厅所感受到被后期混响声场所包围的感觉不同，在克赖斯特彻奇镇音乐厅观众感受到的声场包围感是由许多到达很早、间距很近的早期反射声所组成。当音乐突然中断的瞬间，后期混响声比较弱州”。因此，克赖斯特彻奇镇音乐厅并没有第一次突破性地实现高清晰度和丰富的混响兼备的音响效果，或者说至少实现得不够完美。

其实，克赖斯特彻奇镇音乐厅18块反射板后面的空间和主厅也构成耦合空间。一部分声能通过18块反射板较早地反射到观众区，一部分声能进入板后的耦合空间多次反射后再反射到观众区，起到延长混响时间的作用。也许是多次反射后的声能比较小，人耳感觉比较弱或感觉不到。这主要是当初声学设计师只是把18块反射板作为早期反射声的反射板，而没有把反射板后面的空间作为一个耦合空间进行详细的声学设计。

巴黎爱乐音乐厅延续了克赖斯特彻奇镇音乐厅重视早期反射声的声学设计思路，又和建筑结合合理设计耦合空间，延长后期混响声，改善克赖斯特彻奇镇音乐厅后期混响声比较弱的缺点，更加兼顾到高清晰度和丰富的混响。从两个音乐厅混响时间对比表（表1）可以看出，巴黎爱乐音乐厅的中频500Hz的满场混响时间要比克赖斯特彻奇镇音乐厅长0.6s，后期的混响声能明显得到延长。

4音乐厅声学效果的主观评价

4.1音乐厅的扩声系统

音乐厅长混响之下的高清晰度，也与扬声器的布置方式、指向性和音色等有一定的关系。巴黎爱乐音乐厅采用法国L-Acoustics的KIVA II系统，扬声器尺寸非常小。从图19可以看出，与电脑灯和面光灯的尺寸相差不大。这与一般音乐厅悬挂两组大大的线阵列扬声器相比，显得小巧而不突兀。交响乐演出时共设置11组KIVA II小型线阵列。舞台上部反射板共设置6组（用于舞台的周边观众区），面光吊杆上悬吊3组（用于楼座后区），舞台台口两侧设置2组（用于池座前区和拉相位）。

4.2音乐厅声学效果的主观评价

巴黎爱乐音乐厅的声学效果到底如何？是否真如预期般那么完美？

巴黎管弦乐团指挥Paovo Jarvi在第一场音乐会后的采访中说，“对我来说，最重要的是音响效果，这是大厅的声音。让我成为第一个向你汇报的人，这是一个巨大的成功。”然后在Facebook上表示“声学很棒！”

英国艺术经理人Marshall Marcus在他的博客上对首演的表现进行了点评。首先，混响感和清晰度之间的平衡满足他严苛的耳朵。音乐厅的音响效果不如维也纳金色大厅、波士顿交响乐厅、阿姆斯特丹音乐厅那样的传统设计来得温暖，但音质足够明亮、清晰却不生硬，使得它完全不同于那些代表性的音乐厅的效果，这种独特的效果让他非常惊喜。对于乐队，他幽默地表示，在这样的具有清晰音质的音乐厅里就别想滥竽充数了，一切尽在听众掌握之中，甚至连英国管乐手在演出结束前关掉簧片盒的声音也被他注意到。另一方面，空间上的不均匀效果仍然存在，他觉得在最高的5层位置以及乐队后方的4层座位的音响效果最差;舞台近处的声音要比舞台远处的声音更加温暖、更加有包围感。

2017年11月12日，笔者应邀参观巴黎爱乐音乐厅。下午参观音乐厅的建筑，晚上观看演出和感受音乐厅的音质效果，演出完后和音乐厅的音响工程师进行技术交流。笔者在二层楼座的弧形包厢内（位于舞台的右侧前方），演员模仿鸟叫的声音和自述（使用了扩声系统）听得非常清楚，乐队演奏的丰满度也相当好，尾音足够长，音乐厅的语言清晰度和音乐丰满度得到很好的兼顾。

笔者曾经在波士顿交响乐厅看过一场演出，是关于美国作曲作词家斯蒂芬·桑德海姆生平的，既有交响乐演奏、也有独唱、还有使用扩声的个人生平介绍。为了兼顾清晰度和丰满度，上部墙面共悬挂了9块白色丝绒吸声帘幕。相比较而言，巴黎爱乐音乐厅无论是语言清晰度和音乐丰满度，都要比挂了吸声帘幕的波士顿交响乐厅效果更好。

稍有不足的是，感觉不到阿姆斯特丹音乐厅等顶级音乐厅那种达到高潮的涨落气势和混响质量。一个音乐厅的体型一旦确定，各个位置的声能量分布也就基本确定。耦合空间只不过是把部分早期的反射声迁移到后期混响声的序列中（当然，随着传播路径的加长以及反射界面的吸收，能量会减少）。因此，早期声能衰减会加快（提高清晰度），后期混响声能会加强（延长混响时间），最终形成双折线的能量衰变过程，见图20。红色的早期反射声能迁移到后期变成后期混响声能。由于早期声能的快速衰变，声能的衰变过程中间部分就显得“骨感”，而缺少音质顶级音乐厅的那份“饱满”。根据法国L-Acoustics音响公司的工程师介绍，在后期声学测试中发现吸声帘幕可调作用并不明显。