浅谈地方戏曲的剧场声学设计——以湖北戏曲艺术中心剧场声学设计为例

2021年7月建成的湖北戏曲艺术中心，坐落于武汉市武昌区，主要用于表演楚剧、汉剧、黄梅戏、荆州花鼓戏等湖北地区的戏曲，艺术中心外貌如图1所示。剧场需要通过建筑声学和扩声系统设计满足戏曲表演的声学要求。笔者以湖北戏曲艺术中心的剧场声学设计为例，阐述有关声学设计的一些问题及解决方案，与同行进行交流。

其中Γna∈N′×1，N′

1 地方戏曲剧场的声学特征及要求

要做好地方戏曲剧场的声学设计，必须了解地方戏曲表演的声学特征及其对剧场的声学要求。

1.1 剧场规模

用于地方戏曲表演的剧场，一般情况下规模不宜过大，表1是武汉地区几家以戏曲表演为主的剧场的规模情况。早期一些“戏园”，如武汉市民众乐园，由于其规模小，以自然声的方式演出，观众接受的响度足够，故有较好的“听戏”效果。随着剧场规模的增大，观众人群增加，基于“形象”“多功能”“效果”等目的增加了扩声，难免会伴随一些新的问题产生。笔者认为，对于这类剧场应尽量釆取以自然声为主的方式，因此，做好建声设计尤为重要，湖北戏曲艺术中心剧场的声学设计即是建立在以自然声为主的基础上。

1.2 声源特点

戏曲表演的声源主要由演员人声（唱腔和念白）、乐队伴奏声及音效三大部分组成。其中，人声是说唱结合，包括地方方言，这是戏曲与其他音乐门类在风格上相区别的重要特征。这类剧场的混响时间既要照顾到念白的清晰，又要兼顾到演唱和配乐的丰满。

（2）尽可能获取更多近次反射声

演员人声与乐队器乐伴奏声依艺术表演需要，以表演唱腔为主，伴奏为辅，因此，音响设计与调音需要满足音乐和形体节奏互为作用的效果，掌握好各声部拾音与合适的混合比。如打击乐声对演员形体节奏表演可以起到渲染烘托的效果，武打群舞演员表现两军交战、冲锋陷阵、翻腾跌扑时，清晰响亮的锣鼓点子声起到整齐统一的作用。

1.3 声源位置的变化

在做剧场体型设计时，需要依据表演形式确定自然声源的位置，从而使观众席获取充分的早期反射声。

早期的戏曲表演，人声、伴奏乐队均来自舞台，但随着戏曲艺术表演的发展，因大量布景需要占用侧台空间，伴奏乐队被安排在乐池内。声源的分布发生了变化，因此，在做建声的声线分析时需考虑这一因素的影响。

北美刺龙葵是玉米田、粮食作物、西红柿地、牧场、荒地的主要问题杂草，也是一些重要害虫和农作物致病菌的中间寄主，如番茄叶斑真菌(tomato leafspot fungus)、番茄斑枯病(Septoria lycopersici)、马铃薯和番茄花叶病毒的寄主。入侵农田后可造成农作物减产 35%～60%[3-4]。在美国南部几个州，北美刺龙葵被列为10种问题杂草之一，是降低玉米田和牧场产量的主要有害生物。

1.4 舞台与观众厅的关系

沥青公路的施工质量，决定着社会运输与出行安全，对于施工成果有着不可忽视的重要影响。而路面施工平整度是决定交通运输安全的重要因素，为保证路面安全，要对沥青路面的施工平整度问题产生的原因以及具体养护措施展开分析，这是进一步提升施工质量的理论依据。

其中In′为n采用an′策略的干扰用户集.为了简化公式推导，用表示集合X中用户满意度值改变量，则(12)式可简写为：

1.5 避免声反馈的产生

无论建声设计还是扩声设计，观众席特别是关键区域的直达声和近次反射声是重点分析的要素。在这一过程中，对于乐池中伴奏的拾音，处于扬声器覆盖区或边缘上，需要避免声反馈的产生。

1.3 指标判定 用MMSE量表评估患者术后认知功能，包含语言能力、回忆力、计算力、注意力、记忆力、定向力等方面，正常：27-30分，轻度障碍：21-26分，中度障碍：10-20分，重度障碍：＜10分。记录其麻醉前、手术开始时、术中0.5h、手术完成时，患者平均动脉压、心率，以及术后睁眼时间、拔管时间，并比较。

（2）扬声器向传声器辐射声线与扬声器声轴的夹角(

)越大，其

（

）越小，传声增益越大。这说明，扬声器垂直方向角越大其传声增益只会随之降低。为此在满足声场均匀度的前提下，扬声器垂直方向角不宜偏大。由此，对于该剧场的扩声，除选择强指向性传声器外，还需依剧场观众厅实际，选择合适垂直指向角的扬声器，避免覆盖到乐池。在安装调整扬声器时，其声轴不宜为照顾特殊区域而靠前，宜靠后，即指向观众厅长度的2/3处。

2 主要声学问题的解决方案

以上简单分析了用于地方戏曲表演剧场的主要声学特点，在声学设计时即可有针对性地设计解决方案。下面以湖北戏曲艺术中心剧院为例给出具体实施方案。

2.1 剧场的体型设计

戏曲剧场的建声设计应明确以自然声为主的方法来设计。因此，其建声设计除混响时间及其频率特性设计外，需合理进行体型设计，充分利用直达声及早期反射声，这不仅可以增加响度和念白的清晰度，还可增加声音的亲切感、空间感。

室内声学的研究表明，早期反射声对提高音质的空间感有较好效果，这就涉及到两侧八字墙、天花板的设计，并确定声源的位置。按GB/T 50356—2005，“声源位置通常取大幕中心线的中点，离舞台面高1.5米处”。笔者认为，即使乐池升起后形成伸出式舞台，也不宜将声源点向台口外移，声源位置仍按镜框式舞台来确定。声源通过特定体型的台口天花板（声桥至面光口）、八字墙，使近次反射声均匀覆盖观众区。该剧场声源到第1 排的直达声声程(6 m)与到达第1 排的反射声程（8.5 m+11.3 m）小于17 m，不会产生回声。

需要注意的是，初步按此确定台口天花板反射面后，还要适当调整此面，尽可能兼顾近次反射声对乐池的覆盖。当然还可利用乐池的某些壁面作反射面，如图4所示。

若将声源位置按乐池作为伸出式舞台，移向升降台口线上，按原声源位置的体型设计会产生反射声落在声源附近并进入舞台，在前区观众席会产生回声等声学缺陷。若要改善这一现象，从扬声器口后至面光口处的天花板要向上翘起，如图5所示。

综上分析，依据该剧场特点进行体型设计时，声源点位置仍定在台口线中点1.5 m高处，主要措施如下。

（1）充分利用直达声

一是利用观众席起坡，使直达声均匀覆盖观众区，避免声遮挡现象；二是控制楼座眺台下开口的深高比，使台口上方主扬声器的直达声直接向楼下观众区辐射；三是严格控制面光口、耳光口的面积，以减少对直达声能的损耗。

近年来，随着科技水平的提高，微创的腹腔镜手术已经得到了患者的认同。而无气腹腹腔镜作为腹腔手术的重要组成部分，在20世纪90年代初应用于临床［1］。与有气腹腔镜相比具有更高的安全性、可操作性且经济实用，应用范围日益扩大。我院自2010年10月以来开展妇科无气腹腹壁下钢针悬吊法腹腔镜手术15例，现将护理体会报道如下。

在避免出现回声的前提下，通过调整天花板的高度及形状，获得近次反射声面，反射声延时控制在35 ms内。同时，通过调整台口两侧八字墙的形状，也使观众席获得较均匀的早期侧向反射声。

2.2 声耦合的控制

对于较小规模、较低混响时间的戏剧表演剧场，为了减小舞台与观众厅声耦合带来对观众厅音质的损害，GB/T 50356—2005中有明确的规定：舞台空间应进行适当吸声处理。大幕下落及常用舞台设置条件下舞台空间的中频（500～1 000 Hz）混响时间不宜超过观众厅空场混响时间。所以，湖北戏曲艺术中心剧场建声设计时，要求舞台空间混响时间与大厅空场混响时间相同。

患者通过他汀类药物可以有效地起到降脂及多种作用，从而减少心血管病发生率，帮助改善心血管病的预后。而他汀类药物的抗炎作用对于患者有多样化的治疗效果，所以我们应该充分的发挥他汀类药物的治疗作用应用到临床帮助心血管疾病患者改善症状，提高治愈率。然而药物是一把“双刃剑”，在重视和应用他汀类药物时，也应充分的注意他汀类药物的应用禁忌，严格遵照医嘱，按照他汀类药物的使用说明应用该药物帮助患者恢复健康。

当然，眺台下空间与观众厅池座区的声耦合也需引起注意，这里主要是依照声学设计规范掌握好开口的深高比。

2.3 扬声器系统的设计及调试

传声增益是扩声系统最为重要的声学指标，是指系统达到最高可用增益（临界增益减去6 dB增益裕量）时，在指定的各听众位置上测得的平均声压级与传声器处声压级的dB数差值。

传声增益，沈㠙在《扩声技术》中有较详细的推导，针对剧场的实际，笔者进行了相应的变换，对照图6说明如下。

其中，

是扬声器声轴与传声器间的偏角，

是伴奏乐队在下场门台口右侧时的偏角，

是伴奏乐队在乐池时的偏角；

是扬声器与传声器间的距离；

是扬声器声轴线与扬声器向指定听众辐射声线所构成的偏角，

是扬声器与指定某听众间的距离；

是扬声器向传声器方向辐射声线与传声器声轴的夹角，

是伴奏乐队在下场门台口右侧时扬声器向传声器方向辐射声线与传声器声轴的夹角，

是伴奏乐队在乐池时扬声器向传声器方向辐射声线与传声器声轴的夹角。

是表示为距声源较远的某点声压/同点同功率的无指向性的声源的声压：

为了更好地通过控制参数优化模型，进一步分析参数重要度，拣选重点模型参数进行敏感性分析，主要包括然后以初始参数赋值为基准，对6个计划周期各参数值在[-15%,15%]范围内以5%的比例依次变化。当一个参数值变化时，其他参数维持基准值不变，经计算，6个计划周期的仿真结果如表5所示。

（1）当采用强指向性传声器拾音时，扬声器向传声器方向的辐射声线与传声器声轴的夹角(γ)越大，其传声增益因此而产生的附加贡献值就越大。主扩扬声器置于台口声桥上，当乐队伴奏从舞台上移到乐池，

变小，

(

)值便变大，这就使伴奏乐队传声增益随之减小。为此，必须控制扬声器垂直覆盖，让其远离乐池。

指向性函数的定义为：当声源指向性因素为

，在偏声轴

角方向距声源为

处的有效声压

与声轴方向距声源为

处的有效声压

之比值(详见沈㠙《扩声技术》)，即：

由上式可以得到以下结论。

(

)、

(

)是扬声器指向性函数，

(γ)、

分别是传声器指向性函数和指向性因素。

其中，

、

分别是扬声器的水平、垂直覆盖角（-6 dB）。

不同功能剧场的混响时间，GB/T 50356—2005《剧场、电影院和多功能厅堂建筑声学设计规范》（以下简称GB/T 50356—2005）中均有规定，详见图2、图3，以戏曲功能为主的剧场，在相同容积下，其观众厅混响时间较其它功能剧场低。同时，舞台建设依据JGJ 57—2016《剧场建筑设计规范》，台口和主舞台尺度如表2，舞台的空间通常比较大。因此，大空间的舞台与规模不大的观众厅的声耦合，也是声学设计中需要考虑的问题。

特别是在有些剧场，为了获得较好的声场均匀度，采用扬声器的垂直覆盖角度会稍大一点。有些情况下，为了照顾特殊区域的听声效果，扩声系统安装调试时，在垂直方向上调整扬声器的倾角，使其声轴稍向特殊区域倾斜。在这种情况下，乐池内分布的大量传声器很有可能会因避免产生声反馈而降低传声增益，从而影响演出扩声效果。

湖北戏曲艺术中心剧场扩声主扬声器声线图如图7所示。依据上述理论设计扬声器系统，计算过程及结果如表3所示，包括扬声器的垂直方向角、水平方向角和最大声压级等参数的选取。

此外，在现场调音时，也可采用以下办法提高伴奏乐队拾音的传声增益。

（1）适当调整乐队传声器与扬声器的距离。因各传声器间音质与灵敏度参差不齐，对几个高灵敏度并靠近扬声器的传声器调整摆放角度与距离等，解决部分回授的问题。

（2）乐队拾音传声器综合各种因素，部分传声器选择强指向性，减小传声器之间的声干涉，提高乐器拾音清晰度，从而达到提升伴奏乐队整体传声增益。

本文通过对现阶段自动气象站在农业发展中所起到的作用入手，结合相关防雷措施，对自动气象站的防雷技术进行研究发现，只有通过采取合适的措施，提高自动气象站的防雷效果，才能实现农业的进一步发展。

第四条 【商标注册申请】自然人、法人或者其他组织对其生产、制造、加工、拣选或者经销的商品，需要取得商标专用权的，应当向商标局申请商品商标注册。

（3）在舞台台唇前沿增设一套台唇补声系统，重新布置调整音响覆盖范围。即把影响声反馈的主扬声器声轴向观众厅后调，用增设的补声扬声器在舞台台唇处向观众前区补声；并对两套系统进行整体平衡互补调整，既保证了贵宾席上的声音效果，又获取了较大传声增益，取得了不错的演出效果。

3 结语

以上简单地分析了以戏曲功能为主的剧场的声学特点，应用有效的声学技术手段提供适合戏曲演出的声学环境，使声音达到剧情的要求与场景的需要，以取得较好的艺术效果并增强艺术感染力。随着技术的进步，更多的新技术、新设备用于剧场的声学建设，如电子声学增强系统（或谓可变混响系统）。通过电声声场控制技术来控制室内的混响时间和频率特性，不仅可以实现混响时间可变，而且还可以对室内声场进行“修正或优化”，如增加近次反射声、声扩散，调整直达声、反射声和混响能量至最佳比例，以及对混响时间频率特性进行调整等，从而满足不同剧目剧情的声效实时调整的需求。

建构主义心理学认为，学习是知识意义的建构，是新知识有限生成的过程．学生获得知识的过程既是创造性地理解知识的过程，又是建构知识的心理意义的过程．而知识的心理意义是不可传授的，要靠学生主动去建构，概念、方法的真正掌握，依赖于学生本人的理解，而有关的认知能力需要一定的时间才能达到[11]．涂荣豹、王光明等[12]认为：“数学概念教学历来在数学教学中处于核心地位．……理解、掌握蕴含于数学概念中的思想，应是一个长期的探究过程．”由于学习数学全息定义一般比学习非全息定义要困难得多，因此，在教学时对数学全息定义更要舍得花时间，应留足时间让学生建构全息定义的心理意义．

作为声学工作者，需要不断学习，提供戏曲表演专业的声学环境，使观众获得“听戏”的艺术享受。

致谢：感谢为提供有关资料的中信建筑设计研究总院声学中心的工程师们。

[1] JGJ 57—2016,剧场建筑设计规范[S].

[2] GB/T 50356—2005,剧场、电影院和多功能厅堂建筑声学设计规范[S].

[3] 孙万钢. 建筑声学设计[M]. 北京:中国建筑工业出版社,1993.

[4] 沈㠙. 扩声技术[M]. 北京:人民邮电出版社,1982.

[5] 张飞碧,项珏. 现代音响技术设计手册[M]. 北京:机械工业出版社,2004.

[6] 章奎生,张伟力. 厅堂可调混响技术的设计与应用[J].声学技术,1994(01):4-10.