文章來源：維也納聲學(xué) 時間：2024-09-24
杭州大劇院坐落于被譽為“杭州外灘”的錢江新城南端,，是杭州市標志性文化建筑，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,。總用地面積146畝,，其中建筑用地面積64000m2。建筑總高度為46.4m,，地下最深達-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)計的露天劇場。
杭州大劇院建設(shè)方案設(shè)計通過國際招標,，最終采用加拿大著名建筑師卡洛斯?奧特的方案,，中國設(shè)計單位為杭州市建筑設(shè)計研究院；國內(nèi)外聲學(xué)設(shè)計及顧問分別為MüLLER-BBM和上海章奎生聲學(xué)設(shè)計研究所,。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標志性的文化設(shè)施，同時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）共24個逐級跌落式包廂組成,。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。
歌劇院的舞臺采用“品”字形設(shè)計,，包括主舞臺,、左、右側(cè)臺和后舞臺,，舞臺總面積約190m2,，具備全方位升降、移動及旋轉(zhuǎn)功能,，可以根據(jù)?。ü?jié)）目的不同需要，及時,、任意地更換和變換場景,、布景。舞臺機械由韓國佳思舞臺設(shè)備有限公司總包,，德國SBS舞臺技術(shù)公司分包,。
舞臺開口可以變化，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,，從而擴大臺口面積，樂池可容納125人同時演奏,。
劇院的擴聲系統(tǒng)采用50多只Meyer Sound音箱,，并應(yīng)用RMS遠端監(jiān)控系統(tǒng)。
3 觀眾廳的音質(zhì)設(shè)計
歌劇院主要用于大型歌劇,、音樂劇及交響樂演出,，兼顧召開國際會議。建聲設(shè)計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，擴聲系統(tǒng)主要用于會議功能,。
3.1 設(shè)定音質(zhì)評價參數(shù) 建聲設(shè)計預(yù)定的各項音質(zhì)指標，其中余響時間是最重要的音質(zhì)評價參量,，對于歌劇演出,，在中頻500Hz~1000Hz的設(shè)計滿場余響時間為1.4±0.1秒；對于音樂（如交響樂）演出,，將在舞臺上增設(shè)音樂反射罩,，余響時間會提高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)計特點（馬蹄形觀眾廳） 觀眾廳體型的好壞直接關(guān)係到一個劇院音質(zhì)效果的優(yōu)劣,，因此觀眾廳體型設(shè)計是保證劇院音質(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，避免對聲能的吸收,，從而增加臺口側(cè)墻和吊頂?shù)挠行暦瓷?。三是兩?cè)墻各設(shè)置12個高差變化的包廂，既豐富墻面的變化,，同時又可以作為聲擴散體,，起到有效的聲擴散作用。四是池座最前排和最后排高差達5.5m之多,，不僅對視線有利,，同時對聲學(xué)也相當(dāng)有利,，避免觀眾席對聲能的掠射吸收，從而提高觀眾區(qū)后排的聲音強度,。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秒的余響時間,，通過音質(zhì)計算,，在觀眾廳的后墻做吸聲處理，材料為黑色天鵝絨軟包,。
同時為保證低頻余響時間是足夠的提升,，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)備機房的隔聲措施：空調(diào)設(shè)備機組做隔振機座,，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。
為避免演出時手機鈴聲干擾觀眾,，觀眾廳內(nèi)采用手機信號遮罩技術(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四個聲學(xué)參量的模擬分析。
3.5.3 部分測點的反射聲序列 四個測點測得的反射聲序列,。
3.5.4 分析結(jié)論（1）總體說來,，觀眾廳絕大部分座區(qū)的各項聲學(xué)參量的指標都比較好，可以保證歌劇演出時能夠取得優(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,，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)評價
歌劇院竣工前后,，曾多次前往進行現(xiàn)場音質(zhì)調(diào)試和測量工作,，通過對實測結(jié)果的分析，可以得到以下主要結(jié)論：（1）歌劇院的實測中頻500Hz～1000Hz余響時間分別為1.8秒（空場有樂罩）,、1.6秒（滿場有樂罩）及1.60秒（空場無樂罩）,，估計滿場無樂罩條件下中頻余響時間約為1.4秒左右，表明歌劇院的余響時間達到設(shè)計要求的滿場中頻（無樂罩）1.4±0.1秒音質(zhì)指標,，余響分布也很均勻,，符合歌劇院的音質(zhì)設(shè)計要求。
（2）現(xiàn)場測量也表明本歌劇院觀眾廳空,、滿場中頻余響時間的差別為0.22秒，裝有音樂反射罩時觀眾廳內(nèi)中頻余響時間可比無樂罩時提高0.24秒,，符合音樂會演出余響要求,。
（3）歌劇院觀眾廳有良好的余響時間頻率特性，達到低頻略有提升,，有利于音樂演出時的豐滿和厚實感,，而高頻（4000Hz）余響時間下降不多，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)計要求為≤±4dB，而全廳實測55個點不同頻率的聲場不均勻度為±2.2～±3.8dB,，優(yōu)于設(shè)計要求,。
（5）觀眾廳相對比較安靜，空調(diào)運行時廳內(nèi)本底雜訊實測為32dBA（主要是受可控機組排風(fēng)雜訊的影響）,，基本接近設(shè)計要求的≤32dBA的指標,，總體聽音效果較為滿意。
（6）升降樂池等舞臺機械運行雜訊偏大,，有待改進,。
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，各方面反映都對音質(zhì)效果比較滿意,，認為廳內(nèi)聲音響度足夠,、聽音清晰,、余響合適、低音較豐滿,，對總體音質(zhì)給予較高的評價,。
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