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南通大剧院歌剧厅声学设计解析

2022-10-25

演艺科技 2022年3期
关键词:观众厅混响时间消声

夏 媛

(华东建筑设计研究院有限公司,上海 200011)

歌剧厅通常是城市文化生活的地标,笔者有幸在此设计领域工作多年,参与建造了一座座崭新的歌剧厅。本文借助南通大剧院1 600座歌剧厅(以下简称:歌剧厅),总结声学设计的过程和设计手法,以便为下一个新地标做的更好打下基础。

1 功能定位

建筑声学设计的基础是厅堂的功能定位,歌剧厅容座1 600座,主要承接国内高水平的大型歌剧、舞剧、大型综艺晚会演出并兼顾交响乐、室内乐、合唱等演出和两会的需要,具备承接国际演出团队演出的基本功能和条件。歌剧厅内景见图1、图2。

图1 歌剧厅竣工照1

图2 歌剧厅竣工照2

2 主要建筑声学技术指标

· 中频满场混响时间 RT: 1.4 s~1.6 s

· 混响时间频率特性:

低频比重 BR:1.1~1.3;高频混响比:0.8~1.0

· 早期衰变时间 EDT:1.5 s~1.9 s

· 音乐明晰度 C80,3(空场):1.0~3.0

· 中频声场力度 Gmid:-1.0 dB~2.0 dB

· 低频声场力度 G125:-1.05 dB~2.3 dB

· 本底噪声:NR 25曲线

· 每座容积:7 m3/座~9 m3/座

· 厅内任何位置上不得出现回声、多重回声、颤动回声、声聚焦和共振等声学缺陷。

3 观众厅体量和体型分析

根据统计研究,音质效果的好坏与观众厅体量和体型关系密切,因此在音质计算前,首先对歌剧厅观众厅的体量和体型做了分析,并进行声学优化。

3.1 观众厅体量分析

选取了功能定位接近、座位数接近、音质效果优秀的沈阳盛京大剧院(1 800 座)和无锡大剧院(1 600座)进行了平剖面对比。同时计算歌剧厅的每座容积。

根据与成熟观众厅的平面和剖面的对比,发现本观众厅侧墙前部间距略宽,这样的话,初始时延间隙ITDG偏长,亲切感稍低。因此声学建议设置八字墙,有效缩小侧墙前部间距,保证歌剧厅有良好的亲切感。参见图3和图4。

图3 侧墙前部间距(原图)

图4 侧墙前部间距(优化后)

观众厅的宽度和高度合适;每座容积8.8 m3/座,观众厅体积合适。

3.2 观众厅体型分析

观众厅墙面和顶面的造型都需进行严格、细致的声学分析,采用二维和三维结合的手段,多次分析和优化室内造型的角度和形状,最终的观众厅具有均匀和完备的顶面和墙面反射声,参见图5和图6。

图5 歌剧厅二维声线分析

图6 歌剧厅三维声线分析

4 音质计算和各界面用材的声学要求

4.1 音质计算和音质模拟

体量和体型分析优化后,对观众厅进行混响时间计算和Odeon计算机声场模拟工作,确保用材都有明确的声学要求;确保音质各项指标得以严格把控。Odeon模拟的部分结论参见图7、图8和图9。

图7 T30(满场500 Hz、1 000 Hz)模拟结果

图8 C80(空场500 Hz、1 000 Hz)模拟结果

图9 G(空场500 Hz、1 000 Hz)模拟结果

4.2 各界面用材的声学要求

根据音质计算和Odeon音质模拟,观众厅用材声学要求如下:除了座椅、各类开口(面光、耳光、音响),顶面采用扩散措施,材料为面密度50 kg/m2的GRG板;墙面采用扩散措施,材料为面密度40 kg/m2的GRG板;地面采用实贴木地板。舞台墙面采用吸声措施。室内图中严格落实声学顾问要求,这是音质成败的关键。

5 隔声和消声控制

音质设计以外,声学设计还有隔声设计和消声控制两个重要部分。隔声设计部分,歌剧厅的围护构造的做法都经过声学理论计算和经验评估的,确保歌剧厅内外不会互相影响,隔声控制图参见图10。

消声控制部分,对最不利机组进行消声计算,在管道上添加消声措施,严控机组噪声过多地传入歌剧厅,确保歌剧厅有一个安静的环境。消声计算示意参见表1。

表1 歌剧厅最不利送风机组消声计算(续表1)

表1 歌剧厅最不利送风机组消声计算

6 声学测试结论

经过严格细致的设计把控和现场把控,竣工后,进行歌剧厅(空场)声学检测,最终测试数据都在声学目标范围内,参见测试数据汇总表2、数据结果分析表3和图11。

表2 测试数据汇总

图11 歌剧厅T30(观众厅)混响时间频率特性曲线图

表3 数据结果分析

此时此刻,南通大剧院的1 600座歌剧厅已经竣工绽放,远远看去犹如紫琅湖畔的一颗璀璨的文化明珠,熠熠生辉。此文通过对歌剧厅声学设计的总结,为未来建设更多“听得好”的歌剧剧场做好准备。

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