文章來源：維也納聲學(xué) 時(shí)間：2024-09-24
杭州大劇院坐落于被譽(yù)為“杭州外灘”的錢江新城南端，是杭州市標(biāo)志性文化建筑，是第七屆中國藝術(shù)節(jié)的主場館之一。
杭州大劇院工程總投資8.78億元人民幣?？傆玫孛娣e146畝，其中建筑用地面積64000m2。建筑總高度為46.4m，地下最深達(dá)-20.3m。總建筑面積約55000m2，其中地下部分約1.2萬m2，地上部分約4.3m2。設(shè)有1600座歌劇院、600座音樂廳、400座多功能廳和演出配套的一些輔助用房以及結(jié)合市政廣場設(shè)計(jì)的露天劇場。
杭州大劇院建設(shè)方案設(shè)計(jì)通過國際招標(biāo)，最終采用加拿大著名建筑師卡洛斯?奧特的方案，中國設(shè)計(jì)單位為杭州市建筑設(shè)計(jì)研究院；國內(nèi)外聲學(xué)設(shè)計(jì)及顧問分別為MüLLER-BBM和上海章奎生聲學(xué)設(shè)計(jì)研究所。杭州大劇院的主體建筑背向東，面朝西，銀白色的圓形屋面象征著明珠，前面大斜面雙曲玻璃像一彎月亮，彎月的兩側(cè)就像好客的杭州人伸出一雙熱情洋溢的手臂，擁抱著廣場，擁抱著四海嘉賓。建筑物前面的廣場水域象征著西湖水面，一彎新月落在靜靜的水面?？逅?/span>?奧特在大劇院的建筑方案設(shè)計(jì)說明中是這樣寫的：“杭州大劇院猶如明珠出水，如鏡的水面由建筑群相擁、環(huán)抱。入夜，一彎新月在靜靜的水面，來自水中的熠熠波光更使其珠光寶氣”。因此杭州大劇院不僅是一個(gè)標(biāo)志性的文化設(shè)施，同時(shí)也是杭州這座美麗而又富有詩意的城市中的一尊雕塑。
2 歌劇院概況
歌劇院是杭州大劇院中的主體和核心演出場所。觀眾廳的平面大致呈矩形，長約30m（從舞臺(tái)口算起，其中二、三層樓座分別向后延伸1.7m、3.6m），寬約25m，平均高度約16m。由一層池座、二層樓座和兩側(cè)上下各兩排（每排6個(gè)）共24個(gè)逐級(jí)跌落式包廂組成。觀眾廳容座約為1600座，其中池座25排約1000座，二、三層樓座各7排396座，側(cè)包廂192座，二層樓座中間為貴賓區(qū)。在歌劇院的裝修設(shè)計(jì)中，采用黑色天鵝絨、鋸齒形石膏板金漆墻面和紅色織物面料座椅，以紅、黑、金、白四色的組合設(shè)計(jì)將現(xiàn)代藝術(shù)和中國傳統(tǒng)藝術(shù)完美結(jié)合起來，烘托出熱烈豪華的氣氛。
歌劇院的舞臺(tái)采用“品”字形設(shè)計(jì)，包括主舞臺(tái)、左、右側(cè)臺(tái)和后舞臺(tái)，舞臺(tái)總面積約190m2，具備全方位升降、移動(dòng)及旋轉(zhuǎn)功能，可以根據(jù)?。ü?jié)）目的不同需要，及時(shí)、任意地更換和變換場景、布景。舞臺(tái)機(jī)械由韓國佳思舞臺(tái)設(shè)備有限公司總包，德國SBS舞臺(tái)技術(shù)公司分包。
舞臺(tái)開口可以變化，范圍為18m×12m～14m×9m（寬×高）。
樂池面積約為190m2，地面可以抬升為分離的兩部分，從而擴(kuò)大臺(tái)口面積，樂池可容納125人同時(shí)演奏。
劇院的擴(kuò)聲系統(tǒng)采用50多只Meyer Sound音箱，并應(yīng)用RMS遠(yuǎn)端監(jiān)控系統(tǒng)。
3 觀眾廳的音質(zhì)設(shè)計(jì)
歌劇院主要用于大型歌劇、音樂劇及交響樂演出，兼顧召開國際會(huì)議。建聲設(shè)計(jì)主要考慮歌劇院和交響樂演出使用，觀眾廳演出要求以自然為主，電聲為輔，擴(kuò)聲系統(tǒng)主要用于會(huì)議功能。
3.1 設(shè)定音質(zhì)評(píng)價(jià)參數(shù) 建聲設(shè)計(jì)預(yù)定的各項(xiàng)音質(zhì)指標(biāo)，其中余響時(shí)間是最重要的音質(zhì)評(píng)價(jià)參量，對(duì)于歌劇演出，在中頻500Hz~1000Hz的設(shè)計(jì)滿場余響時(shí)間為1.4±0.1秒；對(duì)于音樂（如交響樂）演出，將在舞臺(tái)上增設(shè)音樂反射罩，余響時(shí)間會(huì)提高0.2秒左右，即升至1.6秒左右。余響頻率特性要求低頻的余響時(shí)間應(yīng)有20%左右的提升，而在高頻由于空氣吸聲允許略微降低。
3.2 觀眾廳的體型設(shè)計(jì)特點(diǎn)（馬蹄形觀眾廳） 觀眾廳體型的好壞直接關(guān)係到一個(gè)劇院音質(zhì)效果的優(yōu)劣，因此觀眾廳體型設(shè)計(jì)是保證劇院音質(zhì)優(yōu)良的極為重要的先決條件。一是歌劇院平面體型為古典的“矩形”形狀，世界上許多著名的音質(zhì)優(yōu)良的劇院均采用此形狀；根據(jù)剖面的聲線分析，并結(jié)合面光橋的位置將吊頂設(shè)計(jì)成四段圓弧形的波浪形狀，使聲能夠有效地的反射到池座及樓座觀眾區(qū)。二是在滿足照明工藝的前提下，將耳光和面光的開口尺寸盡量小，避免對(duì)聲能的吸收，從而增加臺(tái)口側(cè)墻和吊頂?shù)挠行暦瓷?。三是兩?cè)墻各設(shè)置12個(gè)高差變化的包廂，既豐富墻面的變化，同時(shí)又可以作為聲擴(kuò)散體，起到有效的聲擴(kuò)散作用。四是池座最前排和最后排高差達(dá)5.5m之多，不僅對(duì)視線有利，同時(shí)對(duì)聲學(xué)也相當(dāng)有利，避免觀眾席對(duì)聲能的掠射吸收，從而提高觀眾區(qū)后排的聲音強(qiáng)度。五是兩側(cè)墻的墻面均做成鋸齒形狀，避免兩平行側(cè)墻的之間可能產(chǎn)生的顫動(dòng)回聲。
3.3 觀眾廳的余響控制 為保證觀眾廳內(nèi)1.4秒的余響時(shí)間，通過音質(zhì)計(jì)算，在觀眾廳的后墻做吸聲處理，材料為黑色天鵝絨軟包。
同時(shí)為保證低頻余響時(shí)間是足夠的提升，觀眾廳內(nèi)的兩側(cè)墻和吊頂材料的面密度都要求≥30kg/m3。兩側(cè)墻的裝修做法為：表面材料為增強(qiáng)纖維石膏板（表面金漆），后襯二層12mm厚紙面石膏板；吊頂為GRG板，后加石膏涂層，保證面密度為30kg/m3。
3.4 雜訊控制措施 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲措施：歌劇院的隔聲墻體采用雙層墻體，具體做法為：430mm厚鋼筋混凝土墻體＋120mm厚空腔＋700mm厚鋼筋混凝土墻體。由于樓上為餐廳，所以樓板采用浮筑樓板，具體做法為：60厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板＋30mm厚彈性墊層＋180mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樓板。
設(shè)備機(jī)房的隔聲措施：空調(diào)設(shè)備機(jī)組做隔振機(jī)座，具體做法為：150mm厚鋼筋混凝土品質(zhì)塊＋阻尼鋼彈簧減振器＋結(jié)構(gòu)樓板。
為避免演出時(shí)手機(jī)鈴聲干擾觀眾，觀眾廳內(nèi)采用手機(jī)信號(hào)遮罩技術(shù)。
3.5 觀眾廳的電腦類比分析： 隨著電腦性能的提高和聲場模擬方法的不斷完善，電腦類比軟體對(duì)廳堂中聲波的傳播、反射和吸收等特性的模擬也越來越逼真，模擬的結(jié)果也越來越可靠。本次電腦聲場類比分析所采用的軟體為丹麥技術(shù)大學(xué)編制的ODEON軟體（它是世界上公認(rèn)模擬結(jié)果最可靠的建聲模擬軟體之一）。觀眾廳的三維模型和廳堂音質(zhì)的類比結(jié)果如下：
3.5.1 觀眾廳的三維模型 根據(jù)歌劇院的平剖面圖建立觀眾廳的三維聲學(xué)模型，其由1005個(gè)平面圍成。
3.5.2 觀眾席主要聲學(xué)參量 分別為T30、C80、D50及LF四個(gè)聲學(xué)參量的模擬分析。
3.5.3 部分測點(diǎn)的反射聲序列 四個(gè)測點(diǎn)測得的反射聲序列。
3.5.4 分析結(jié)論（1）總體說來，觀眾廳絕大部分座區(qū)的各項(xiàng)聲學(xué)參量的指標(biāo)都比較好，可以保證歌劇演出時(shí)能夠取得優(yōu)良的音質(zhì)效果。這與德國MüLLER-BBM公司的聲場模擬報(bào)告的結(jié)論相符。
（2）觀眾廳大天花吊頂?shù)那安啃螤睿ㄓ绕涫强窟厖^(qū)域）和兩層側(cè)包廂的底部形狀應(yīng)有所改進(jìn)，這樣可以改善二層樓座的前部、后部的側(cè)包廂和觀眾區(qū)靠邊區(qū)域的音質(zhì)效果。也與德國MüLLER-BBM公司的聲場模擬報(bào)告的相符。
（3）建議觀眾廳后部的所有觀察窗的玻璃向前傾斜一定的角度，以避免可能產(chǎn)生的回聲。
（4）建議觀眾廳的側(cè)墻和后墻增做一定的擴(kuò)散處理，使觀眾廳內(nèi)的反射聲分布更為均勻。
4 主客觀音質(zhì)評(píng)價(jià)
歌劇院竣工前后，曾多次前往進(jìn)行現(xiàn)場音質(zhì)調(diào)試和測量工作，通過對(duì)實(shí)測結(jié)果的分析，可以得到以下主要結(jié)論：（1）歌劇院的實(shí)測中頻500Hz～1000Hz余響時(shí)間分別為1.8秒（空?qǐng)鲇袠氛郑?/span>1.6秒（滿場有樂罩）及1.60秒（空?qǐng)鰺o樂罩），估計(jì)滿場無樂罩條件下中頻余響時(shí)間約為1.4秒左右，表明歌劇院的余響時(shí)間達(dá)到設(shè)計(jì)要求的滿場中頻（無樂罩）1.4±0.1秒音質(zhì)指標(biāo)，余響分布也很均勻，符合歌劇院的音質(zhì)設(shè)計(jì)要求。
（2）現(xiàn)場測量也表明本歌劇院觀眾廳空、滿場中頻余響時(shí)間的差別為0.22秒，裝有音樂反射罩時(shí)觀眾廳內(nèi)中頻余響時(shí)間可比無樂罩時(shí)提高0.24秒，符合音樂會(huì)演出余響要求。
（3）歌劇院觀眾廳有良好的余響時(shí)間頻率特性，達(dá)到低頻略有提升，有利于音樂演出時(shí)的豐滿和厚實(shí)感，而高頻（4000Hz）余響時(shí)間下降不多，有利于聽音清晰度及音樂的亮度。
（4）觀眾廳內(nèi)的聲場分布也十分均勻，設(shè)計(jì)要求為≤±4dB，而全廳實(shí)測55個(gè)點(diǎn)不同頻率的聲場不均勻度為±2.2～±3.8dB，優(yōu)于設(shè)計(jì)要求。
（5）觀眾廳相對(duì)比較安靜，空調(diào)運(yùn)行時(shí)廳內(nèi)本底雜訊實(shí)測為32dBA（主要是受可控機(jī)組排風(fēng)雜訊的影響），基本接近設(shè)計(jì)要求的≤32dBA的指標(biāo)，總體聽音效果較為滿意。
（6）升降樂池等舞臺(tái)機(jī)械運(yùn)行雜訊偏大，有待改進(jìn)。
5 結(jié)束語 杭州大劇院建成以來歌劇院已經(jīng)正式使用不同功能的演出，各方面反映都對(duì)音質(zhì)效果比較滿意，認(rèn)為廳內(nèi)聲音響度足夠、聽音清晰、余響合適、低音較豐滿，對(duì)總體音質(zhì)給予較高的評(píng)價(jià)。
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