文章來源：維也納聲學(xué) 時(shí)間：2024-09-24
教堂是基督教的舉行禮拜和重要宗教儀式場(chǎng)所，教堂不同于其他的聲學(xué)空間的是,，它必須要求聲學(xué)、建筑,、教堂三者協(xié)調(diào)一致前提下處理語言和音樂對(duì)混響的要求。就聲學(xué)而言,，其措施不能違背建筑審美和一些宗教理念,。此外教堂的長(zhǎng)混響有助于贊美詩的音樂抒情和詠唱，同時(shí)國(guó)外的大多教堂會(huì)使用管風(fēng)琴伴奏,。但是長(zhǎng)混響嚴(yán)重影響了語言的清晰度,，過長(zhǎng)的混響會(huì)不利于教堂的布道活動(dòng)的展開。而在中國(guó)的教堂一般不使用管風(fēng)琴伴奏,，以傳經(jīng)布道為主,，更加偏向于語言類為主，混響時(shí)間可以略微降低一點(diǎn),。
圖示 維也納聲學(xué)技術(shù) 教堂
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)代教堂的最佳混響時(shí)間2s——3.5s
體型設(shè)計(jì)
教堂的平面體型經(jīng)過了圣帳篷,、希臘十字,、拉丁十字和現(xiàn)代教堂的四個(gè)主要階段。現(xiàn)代教堂回歸了圣帳篷的長(zhǎng)矩形的平面形式,。由于教堂的空間的宗教性,，建筑和聲學(xué)在這種情況下也不好加以改變其平面體型。
初期的教堂借用巴西利卡體型,，頂棚是凸字型剖面的藻井形式,，中古世紀(jì)發(fā)展到大型圓拱象征天宇；文藝復(fù)興時(shí)期出現(xiàn)雙心拱頂,；教堂再進(jìn)一步發(fā)展就是多肋拱和花肋拱
（圖示 維也納聲學(xué) 多肋拱教堂頂棚）
教堂的發(fā)展過程也是逐漸往聲學(xué)方面靠攏,，最初的大型圓拱頂棚，光滑而堅(jiān)硬的凹曲面會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的聲聚焦現(xiàn)象,，而雙心拱較之之前聚焦點(diǎn)有所分散,，但仍然沒有解決的聲聚焦現(xiàn)象，語言清晰度依舊不佳,。再到多肋拱和花肋拱則是進(jìn)一步破壞了聲聚焦并加強(qiáng)了聲能的擴(kuò)散,。而現(xiàn)代教堂也越來越重視內(nèi)部聲學(xué)效果，頂篷開始有曲面開始向平面改革,，使得聲聚焦現(xiàn)象得以解決,，布道的可懂度也得到了改善。但是仍然有建筑師和教堂設(shè)計(jì)還是會(huì)使用穹頂,，我們依然要對(duì)穹頂進(jìn)行必要聲學(xué)措施以避免聲聚焦現(xiàn)象,，具體的措施在下文會(huì)有提及。
根據(jù)各方面的聲學(xué)考慮教堂的體型長(zhǎng)寬高比：：1:0.5-0.6:0.5-0.7,。其中長(zhǎng)度在20-30M內(nèi)取值,。
圖示 維也納聲學(xué)技術(shù) 教堂
混響時(shí)間的控制和吸聲材料的布置
教堂本質(zhì)上屬于信仰空間，教堂的長(zhǎng)混響會(huì)使聲音變得渾厚而強(qiáng)化禮拜精神的莊嚴(yán)的和力量,，給以禮拜者以精神鼓舞,。而短混響會(huì)使教堂較為沉寂，加大聽道者心理距離而感到乏味,，影響兩者間的心理溝通,，也會(huì)弱化信徒的參與意識(shí)和團(tuán)聚感。同時(shí),，短混響需要更多吸聲材料,，會(huì)帶來更多的裝飾費(fèi)用，同時(shí)過于繁雜的裝修材料會(huì)淡化這種場(chǎng)所的神圣感,。綜上所述,，我國(guó)教堂還是應(yīng)該保證有2s-2.7s的混響時(shí)間較佳。
頂棚
如果條件允許,，從聲學(xué)角度考慮,，頂棚宜為平頂。如果頂棚全做強(qiáng)吸聲處理,，容易使混響時(shí)間大幅度降低而影響到混響感,，應(yīng)該在保證布道可懂度的情況下局部做吸聲處理。同時(shí)由于教堂的空間較大,，高頻聲衰減較快,，吸聲主要為中低頻段，
尤其是低頻段,，低頻聲過強(qiáng)嚴(yán)重影響了語言可懂度,。頂棚一般為連續(xù)不斷的整體效果，建議使用AGG無縫聚砂吸聲系統(tǒng)進(jìn)行吸聲處理,，即實(shí)現(xiàn)了整體造型的外觀需求,，有有效的解決了吸聲要求。
如果頂棚是穹頂,，為了避免聲學(xué)缺陷,，一般來說有三種解決方案
（1）吸聲法
顧名思義,，就在凹曲面的表面附設(shè)吸聲材料吸收聲能，為迎合宗教的裝飾效果,，適用于AGG（無縫造型）和聚砂板等吸聲材料,。因?yàn)榇瞬牧系膬?yōu)越性能，可以完美迎合教堂的裝飾效果,，保留了教堂的神圣感,。
（2）散焦法
把凹曲面切斷成更小的散射面積，把幾何聚焦發(fā)射編成擴(kuò)散發(fā)射,。有點(diǎn)類似花肋拱面,。但分割的元件的尺度必須要和被吸收頻率波長(zhǎng)相當(dāng)，而且元件造型要體現(xiàn)出與宗教藝術(shù)的巧妙結(jié)合,。其缺陷是做法難度高,，成本也較高，但能較完美契合教堂的裝飾效果,。
（3）透聲法
適合穹頂較高時(shí)采用,，即穹頂利用AGG透聲涂層或金屬微穿孔板飾面，開孔面積為總面積的10%-20%,，使透過的聲能被棚面后的吸聲材料吸收,。穹頂不再是彎曲的聲學(xué)反射面，聚焦已不成問題,。這種方法是比較兼顧裝飾效果以及性價(jià)比的方法,。但是需要注意穿孔面材的耐久性和宗教藝術(shù)性。
墻面
我們這里把靠近主祭區(qū)的墻面稱為前墻面,。在主祭區(qū)中,，祭臺(tái)是教徒的視聽中心。
有的主祭區(qū)的上方和前墻面會(huì)有造型各異,、工藝精巧的圓雕和高浮雕,。這些繁雜的設(shè)施一定程度室聲能擴(kuò)散更加均勻，但同時(shí)也容易產(chǎn)生或者對(duì)后排有長(zhǎng)延遲的反射,，影響到了語言的清晰度,。在這里一般有兩種解決辦法，一種是在祭臺(tái)下部使用帶宗教藝術(shù)刺繡織物,，能很好的將前墻面的帶來的早期反射聲吸收,。還有一種就是在前墻面的裝飾不過于復(fù)雜時(shí)，前墻面可以采用AGG吸聲模塊,，并在其后部留有50mm的空腔,，可以選擇填塞25mm玻璃棉。這樣既能吸聲又能為主祭區(qū)增添端莊的氣氛
后墻面
后墻也是容易產(chǎn)生聲學(xué)缺陷的地方,，聲程差超過30M則應(yīng)防范回聲以及墻面帶來的聲場(chǎng)不均勻的問題,。在后墻面下部設(shè)置吸聲材料,，為了迎合教堂的裝飾效果，推薦使用AGG吸聲模塊可以起到很好的吸聲效果,。后墻的上部主要做擴(kuò)散為主,，為了迎合裝飾效果，可以采用GRG石膏板做出具有宗教藝術(shù)的造型,。
側(cè)墻
兩邊側(cè)墻在教堂的墻面面積占有很大的比重，這跟教堂狹而長(zhǎng)的體型有關(guān),，側(cè)墻的反射聲是加強(qiáng)音樂豐滿度的重要因素,。所以側(cè)墻上方可以利用大幅高浮雕畫，既能完美契合宗教藝術(shù)又能起到擴(kuò)散的效果,?；蛘咄ㄟ^增設(shè)構(gòu)造壁柱、GRG凸出裝飾來加強(qiáng)聲能擴(kuò)散,。為保證其語言的清晰度和混響時(shí)間,，可以在側(cè)墻下部同樣適用薄板共振結(jié)構(gòu)配以50mm空腔和25mm玻璃棉，能前后墻面的外觀保持整潔一致,。
（圖示 教堂的聲學(xué)技術(shù)）
教徒區(qū)
教徒區(qū)是整個(gè)教堂的吸聲量的主力軍,，針對(duì)每次做禮拜的人數(shù)出入較大，可能會(huì)導(dǎo)致滿場(chǎng)和空?qǐng)龅沫h(huán)境下音質(zhì)偏差較大,。所以教徒區(qū)的高靠背長(zhǎng)椅和跪凳要用織物軟包包裹,。教徒區(qū)的中間過道通往主祭臺(tái)，是主祭者,、婚禮,、葬禮的固定通道，一般會(huì)在這個(gè)過道鋪設(shè)厚地毯,，一能烘托莊重的氣氛,；二能可以增加吸聲量，控制混響時(shí)間以及避免地面強(qiáng)反射聲給音質(zhì)的負(fù)面影響,；三能緩解教徒在儀式中的腳步聲,。
現(xiàn)代教堂一般都會(huì)引入電聲系統(tǒng),，但是電聲系統(tǒng)一般只會(huì)在布道時(shí)（特別是空間容積較大的教堂中）提高音量的輔助手段并設(shè)法提高語言的清晰度,。
但是電聲系統(tǒng)的引入會(huì)破壞的教堂的莊嚴(yán)感和神圣性，所以在需要引入電聲系統(tǒng)教堂一般會(huì)要求,，揚(yáng)聲器要布置的隱蔽不宜擾亂禮拜的空間形象,。所以揚(yáng)聲器需要在最佳的聲學(xué)位置跟燈具、裝飾以及構(gòu)造結(jié)合,。
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