音乐厅舞台声学设计解读

　　摘要：舞台是厅堂的重要组成部分。早期的舞台声学设计侧重考虑改善观众席的声学环境，事实上，合理的舞台声学设计不仅可以改善观众厅的听闻环境，更可改善舞台本身的声学环境，创造出有利于演奏者的声学条件，演的高质量才可达到听闻的高质量。本文通过回顾厅堂舞台声学的实践与理论研究成果，解读有利于演奏者声学条件的舞台声学设计方法。  关键词：音质设计；舞台声学；音乐厅  中图分类号：TUll2.4  文献标识码：A    1 引言  自1895年赛宾发现混响时间，人们开始科学地对待室内声学。而在很长一段时间内，其焦点都是围绕观众厅的声学特性，以及听众的听闻效果，而对表演者的听闻条件，舞台声学设计则有所忽视。毫无疑问，表演者与听众，舞台与观众厅共同构成观演主体与观演空间，二者的配合才能达到完美的观演、视听效果。  音乐厅是供交响乐(包括民族音乐)、室内乐及声乐演出的专用厅堂，它是音质要求最高的观演场所，由于音乐厅建筑投资维护费用较高，也有多功能剧场设可移动乐罩兼音乐演奏功能。本文通过回顾音乐厅堂舞台声学的实践与理论研究成果，解读有利于演奏者的舞台声学设计的方法。  2 舞台演奏直达声的分布与衰减  3 早期古典“鞋盒”式音乐厅尽端式舞台“乐罩”  4  环绕式厅中心式舞台与“浮云式”反射板  1963年，由德国建筑师Hans Scharoun和声学家L.Cremer设计的柏林爱乐音乐厅，采用山地葡萄园式座位布置，即中心式环绕舞台形式，并获得了优良的音质效果，从此动摇了只有“鞋盒”式厅才能产生完美音质的神话。中心式舞台的布置方式为观众席环绕舞台四周，这种形式能够使大容量厅堂内的后排听众尽可能接近演奏者，从而获得足够强度的直达声，但相对于舞台空间，中心式舞台四周均为观众席，缺乏反射界面，通常只能通过顶部悬吊反射板未改善乐师间的相互听闻。图3为德国柏林爱乐音乐厅，中心式舞台。  1965年美国声学家L.L.Beranek和T.J.Schultz对早期声能与混响声能的比值对音质的重要影响做了新的论述，研究了声能比对音乐丰满度、温暖度及清晰度的影响，他们还通过人工合成声场试验发现早期声中以高频成份对清晰度、丰满度起主要作用，而只要后期混响能中有丰富的低频成份就能得到温暖感。这一发现对于舞台反射板设计，尤其是“浮云式”舞台反射板设计具有很重要的意义。舞台上空采用非连续声反射板(“浮云式”反射板)，在中高频具有良好反射性能，同时可使低频声在反射板后面的舞台空间里充分地混响，从而给音乐增加了温暖感。1989年丹麦声学家J.H.Rinde研究表明，对于浮云式反射板，低频反射特性主要取决于反射板的相对密度，而与单个反射板的大小关系不大；高频反射特性则主要取决于反射板的尺寸以及板间的距离，为舞台反射板设计提供进一步的理论基础。    5 有利于演奏者的声学条件实验与舞台音质评价研究    1989年，声学家GADE.A.C以演奏者为研究对象，对丹麦和英国各8个厅堂做了舞台音质评价的实验，其中主观评价参数有：混响感、演唱演奏支持感、音色品质、活跃感、相互听闻以及整体感觉，研究指出，演奏者在自己熟悉的厅堂，关注的是早期声能的支持，而在不熟悉的厅堂演出，首先关注的是厅堂混响感的支持。客观评价主要包括有混响时间RT、早期衰变时间EDT、舞台支持因子ST(E)、以及低音比EDTF。GADE,A.C在对16个厅堂的测量分析后，指出：演奏者的主观感受，包括自身演奏的轻松感、支持感以及整体演奏的协调轻松感与客观评价参数ST(e)的相关性最大，STl最佳值-12+-1。而混响感与混响时间的相关性最大。RT最佳值为2s；此后，ST(e)成为人们普遍接受的舞台评价客观参数。  其中舞台支持因子ST(e)定义为：  测量点在声源1m处，离地1m高，声源与传声器均为无指向的，且舞台上无演奏架及椅子确保声音无障碍传播。                          6 有利于演奏者的舞台声学设计中应注意的问题  6.1有效的早期反射声    6.2注意舞台声部平衡  交响乐演奏乐器种类较多，主要包括打击乐、管乐与弦乐等，它们的声功率级相差较大，其中打击乐、管乐相对较大，而弦乐相对较小，一般的舞台乐队布置也是考虑不同乐器声功率级、音域等因素影响的结果，见图1。演奏时声部的平衡是舞台声学设计时必须考虑的问题，因此，音乐厅舞台后墙常处理为扩散、吸声或者适当的缝隙泻声，来降低舞台后部打击乐器与铜管乐器的反射声强度。  早在1960年美国BBN声学顾问公司为Tanglewood音乐厅设计新的舞台反射板时就特别注意到声部平衡问题，反射板设计为局部透空，透空部分可以逸散部分声能，而弦乐声部上面的反射板透空部分上方还有另一层反射板来加强该声部的反射，取得了较好的效果。  1986年声学家Meyer.J研究指出乐师对舞台早期反射声的敏感度与反射的方向有关，相对于侧向以及斜上方的声音，正上方的声音乐师听闻最敏感，从而提出有利于声部平衡的舞台反射板布置方式，见图4，弦乐声部上方反射板水平布置，弦乐声部间可以获得较有利的反射声；管乐声部上方反射板向观众方倾斜，这样弦乐声部向管乐声部的反射声方向为正上方，而反向反射方向为斜上方，这样有利于管乐与弦乐声部之间的声部平衡。  6.3舞台界面的扩散处理  1979年Ro rbe rt.s.Shankland在《Acoustical design for perl：ormers》一文提出舞台反射界面扩散处理的重要性。关于舞台扩散效果及评价的研究不多但在舞台声学设计中却普遍运用，从古典音乐厅中的雕饰扩散，到近现代几何形体及QRD等扩散体。舞台反射界面的扩散处理可使长延时反射声均匀分布，有利于演奏的整体协调感；扩散可使部分声能到达观众席，有利于观众席较好的融合声；扩散同时还可降低舞台声缺陷产生风险。  6.4舞台声学设计对观众席声学条件的改善  从多功能厅加设乐罩前后观众席音质评价研究中可以看出，舞台乐罩在改善演奏者的声学条件，还改善了观众席的声学条件，如响度、混响时间、清晰度等，优秀的音乐厅舞台乐罩设计应同时考虑观众席和表演者的要求，创造出好的声学环境。