高校音乐类排练厅建筑声学设计与改进——以中南大学排练厅为例

文／梁庆峰、许诺言 中南大学 湖南长沙 410083

1.排练厅建筑声环境要求综述

排练厅作为文艺展示工作者进行、安排各类演出工作的专门用房,已普遍设置在音乐学校、艺术表演团体的剧场里。按照排演内容的不同,分成了声乐排练厅、舞剧排练厅和话剧排练厅、歌舞剧排练厅等的各种类型。但排练厅目前未有系统的设计标准,主要根据场地要求和所允许的设计范围而定。

其中对音乐排练厅的要求最高。音乐排练厅是乐团或合唱团训练、表演排练的专属场地,与正式演出音乐厅相比面积较小。所用乐器类型相当广泛，有打击乐、铜管乐、木管乐、弦乐等。但不论何种排练厅，其设计目标都是尽可能的接近并模拟音乐厅实际演出的建筑声环境，在混响时间、背景噪音等方面尽可能接近音乐厅对应指标的数值。

2.中南大学排练厅基本概况

中南大学民乐排练厅位于湖南省长沙市岳麓区中南大学新校区毓秀楼一层124 室崇义厅。经实地调研，记录排练厅体型系数如下：长19.3m，宽14.4m，高6.0m，面积277.9 ㎡，体积1667.6m3。室内装修采用了一定隔声处理：顶棚材质采用穿孔石膏板，墙面采用玻璃纤维吸声板，地面采用瓷砖铺地（无隔声处理），门窗分别为木质门与铝合金玻璃窗，照明采用嵌入式LED 射灯，此外室内长期存放有固定乐器——笙、定音鼓、大鼓、排鼓、编钟、木琴、谱架等。

笔者运用Rhino 建模软件，还原排练厅内部空间情况，为方便表达空间关系，乐器采用体块表示，谱架在模型中省略。

图1 内部空间效果图

图2 排练厅平面图

图3 声部位置分区

3.主观音质感受

3.1 走访调查，确定问卷指标

通过与乐团的指挥、首席老师走访交流，收集他们对于音乐类排练厅音质的意见评价，结合演出音乐厅对应的建筑音质指标，归纳了问卷的排练厅主观音质指标——混响感、嘹亮感、温暖感、响度、空间感、明晰度、亲切感、整体感、及时响应、隔音度。

3.2 问卷调查

本次问卷的被调查者为中南大学民乐团与交响乐团共计73 名成员，问卷采用线上填答的方式，问卷调查情况归纳如下：

（1）被调查者基本情况

图4 被调查者基本情况

（2）根据主观感受对上述确定的问卷指标——混响感、嘹亮感、温暖感、响度、空间感、明晰度、亲切感、整体感、及时响应、隔音度的重要程度评分（最低分1，最高分6）

图5 主观音质指标重要性程度评价平均得分

（3）根据主观感受选择当前排练厅存在的建筑声学问题（多选）

图6 中南大学排练厅现存声学问题

3.3 主观感受

根据走访及问卷结果，得出使用者对中南大学民乐排练厅音质特点的主观看法：

（1）有混响感，声音饱满不干涩。

（2）声音较嘹亮，高音音色明亮干净。

（3）声音较温暖，低音音色浑厚丰富。

（4）有空间感，有被声音包裹的感觉。

（5）合奏时明晰度降低，演奏时较难听清自己乐器声音。

（6）有亲切感，声音有在小空间演奏的感觉。

（7）有整体感，声音以声部为单位像一个整体。但存在某一声部声音特别突兀的现象，与实际演出音乐厅效果差异较大。

（8）及时响应，声音反应及时，延迟较小。

（9）与外部隔音较差，存在环境噪声干扰。

4.客观音质指标测量与计算

4.1 声级测量

测试环境描述：

测试场为空旷场地,只留二位测试员,并按照乐队排练时的状况,在排练室里设置座位和谱架；门窗均为封闭状态;各暖通装置和照明系统均保持正常使用状况。

测量内容：

（1）测量在“有排练”和“无排练”两种情况下，排练厅外走廊的A、C 声级数据；

（2）在排练厅内选择12 个测点，测量在 “无乐器发声”和“有乐器发声”两种情况下各点的A、C 声级数据。通过测试人员在指挥位置使用一把二胡平缓持续演奏A4音作为定量，模拟“有乐器发声”的情况。测得结果如表1,2,3所示：

图7 排练厅内部与楼道测点

表1 无二胡演奏时AC 声级数据

表2 仅有一把二胡演奏时AC 声级数据

测量结论：

合奏时廊道内声级为90db 左右，与静止时差异较大，说明墙体隔声并不好，且在靠近门外的位置处更明显。分析原因为：内部墙面虽然采用了吸声材料，但是使用直接在墙面粘接玻璃纤维吸声板的方式，未留有空腔，使得墙体隔音虽然有一定效果但并不显著。而门窗因为没有采用隔声措施，隔声效果微弱。

4.2 混响时间计算

房间的混响时间与房间内界面的吸声材料有关，本次测试房间内的吸声项目主要有：瓷砖铺地、橡胶抬高架、穿孔石膏板、玻璃纤维吸音板、白色乳胶漆、木门、玻璃窗、棉挂帘、座椅、鼓、绒布、测量人员。根据公式总吸声量、房间界面总面积、室内平均吸声系数、赛宾公式、依林公式、考虑高频声音空气吸收的依林公式，算得混响时间如表4：

表3 楼道AC 声级数据

表4 混响时间计算

计算结论：《剧场建筑设计规范》（JG157-2016）中规定，乐队排练厅混响时间宜在1.0s-1.2s 间。通过粗略计算得知，该排练厅的混响时间在低频范围较符合要求，但在中频和高频过低，可能会影响乐手对声音的判断。

5.音质改进措施

乐团成员在排练厅中训练时，最注重的建筑主观音质指标为融合感、整体感、平衡感和明晰度。所以，音乐类排练厅的音质设计必须着重参考乐队成员们对这四项主体音色技术指标的评估结果和意见。但从建筑声学角度来看,混响持续时间过长会造成排练时的音色含混不清,无助于纠错; 时间过短也会造成排练时的音色过于干涩,难以达到理想的演奏效果。故从这些方面出发，思考并提出改进方式：

（1）可在侧墙上和顶部布设吸音材料,并安装吸声体、扩散体,通过调节吸声与扩散,从而合理地调节排练房间声能大小，在侧墙上进行的声学扩散处理还能够有效减少房间内的颤动回声。

（2）可以设置反声板、反声罩，进行调节反射面的位移、倾角和界面扩散,使早期声能分布到达理想状况。另外,还可以选择在排练室中安装可以调节视角的反射板,方便依据实际排练状况及各种排演曲目加以调节。

（3）在进行噪音控制设计时，在建筑室内暖通空调及其他设施的选取时应选择低噪声系统，防止因设备使用的噪声干扰正常排练，同时注意减少排练厅与外界空间的相互影响。

（4）合理采用隔音门、隔音窗、注重墙体、地板的隔音构造。

图8 反声板、隔声墙构造

结语：

本文对中南大学民乐排练厅的建筑声学设计问题展开调研探索, 通过采用问卷调查，实地测量声级，计算混响时间等方式，分析高校排练厅建筑声学设计的缺陷,剖析了高校排练厅建筑声学设计问题,寻求改善的举措,并获得了一些初步研究成果。以期抛砖引玉,引发人们对高校排练厅声学设计问题的反思。