陳家義
高級工程師，國家註冊監理工程師，浙江江南工程管理股份有限公司文化場館工程管理研究中心主任，參與深圳南山文體中心、盛京大劇院建設，主持G20杭州大劇院改建、河北文化藝術中心、淄博大劇院、南通大劇院等劇場類項目建設。
設計原則
根據功能定位，音樂廳的聲學設計以自然聲為主，電聲為輔；劇場則以擴聲為主，這種靈活的變化可以滿足多種風格藝術作品演出的需求。
設計應達到不存在明顯的聲缺陷，如回聲、顫動回聲、聲聚焦等現象；聲場分佈均勻，使各個座席區域的聽眾能夠獲得較多的有益於音質的早期反射聲；較低的背景噪聲等目標。
對於音樂廳建築來講，混響的功能在於讓管絃樂的各種樂器發出的聲音協調、融合，創造出豐滿的音效，同時讓旋律更加流暢。由於混響，音樂廳內的聲音被放大，觀眾可以聽到音質更美、響度更大的音樂。然而，當過多的混響存在時，也會損害音質，如導致音樂層次不清，掩蓋強音之後的弱音細節。
對於綜合劇場，在音質上主要把重點放在“音質的清晰度上”，當然，混響對於歌舞劇演出也是不可缺少的。混響能使旋律優美飽滿，能增大音量。但是，為了防止詞語聽不清楚，劇院的混響時間一般要求比音樂廳短。特別是過多的混響通常會損害速度較快詞語演出（如話劇表演）的清晰度。
根據相關國家規定，確定在正常工作時的聲學指標如表1：
表1 各功能場館的聲學指標
混響時間值是一個比較重要的技術參數，需將其控制在一個比較合理的範圍之內。混響時間的頻率特性相對於500-1000Hz的比值宜符合表2
設計方案分析
劇院聲學設計中，對聲音的主觀評價指標可以細分為混響感、空間感和親切感等。室內聲學設計就是基於各自的任務，從這些指標中確定若干物理指標的設計值，再在建築設計中實現。
一、體形設計
觀眾廳聲學設計，最重要的是要擁有出色的室內音質，出色的室內音質的重要指標之一是混響時間。混響時間與房間的大小、形狀以及裝修條件有關。
劇院及音樂廳所選用的體形既要滿足聲學上的要求，還需考慮建築的尺度、視線和安全方面的需求，同時還應具有良好的美學效果。
綜合劇場觀眾容量1824座，觀眾廳體積14040立方米，每座容積約為7.8立方米，為了使劇場有較強的環繞感，觀眾廳設計成馬蹄形平面；音樂廳觀眾1224座，體積13200立方米，每座容積約為11立方米，演奏臺面積210平方米，觀眾廳平面為縱軸對稱多邊形。多功能廳觀眾540座，舞臺面積430平方米，觀眾廳平面為矩形。
綜合劇場舞臺位於建築的一端，觀眾廳佈置形式為馬蹄形帶挑臺的樓池座式觀眾廳；音樂廳採用“島式”舞臺設計，觀眾席佈置在演奏臺周圍幾個大小不同、高低不等的區域，形成環繞演奏臺的“梯田式”觀眾廳。
音樂廳“梯田式”觀眾廳使觀眾更接近演奏臺，縮短舞臺（聲源）與後排觀眾（接收者）之間的距離，而且自然聲演出時，能在觀眾席產生相對較強的直達聲，是獲得良好音質的最基本保障。
二、反聲板和擴散體設計
除了混響時間，聲學特性裡一個重要指標是均早期反射聲。聲學設計要使所有的觀眾席均能獲得豐富的早期反射聲。
音樂廳吊頂高度較高又以自然聲演出為主，經過吊頂反射到觀眾席聲音的聲程長，聲能損失大。為了減少聲能損失，在舞臺的上空設計了反射板，
使座席前區的觀眾能夠得到較多的早期反射聲，同時能夠增加演員及樂師之間的聽聞，提高演出質量。
為進一步加強聲擴散，在劇場和音樂廳觀眾席的頂部適當的位置懸掛擴散體、在吊頂和側牆上加強聲擴散構造，使整個聲場分佈更加均勻。頂棚做反射面在聲學上有以下功能：一是能使舞臺上的聲音均勻的投射到整個觀眾廳；二來能給觀眾廳座席的中部及後區儘可能多的早期反射聲。對於可能形成回聲的局部頂棚部位，則利用建築造型，做成擴散的形狀，以避免聲學缺陷。對於易產生回聲的後牆部位進行強吸聲處理，以避免從後牆來的長延遲的反射聲，並適當控制劇場和音樂廳內的混響時間。
反聲板及擴散體
三、座椅設計
劇院和音樂廳內吸聲量最大的是座椅。觀眾座椅應滿足以下兩條：a、儘可能降低座椅本身的聲吸收。b、不論座椅上有無觀眾，其吸聲量應儘可能接近，使廳內混響時間不受觀眾數量的影響。為達到上述目的，本工程座椅採取的措施是：椅子軟包部分僅限於坐人和靠背部分，而不是全部；周邊、坐板下和椅背後部均為反射面；使之達到與觀眾吸聲相當的效果。
聲學效果的計算機模擬及縮尺模型試驗
綜合劇場及音樂廳施工前應有聲學設計單位建立聲學模型，各裝修面和室內的物品（如座椅、觀眾廳裝修等）的聲學參數輸入該模型，應用計算機分析軟件對劇場及音樂廳內進行聲學模型分析，以得出觀眾席聲壓、聲場分佈、及混響時間等模擬分析結果，以驗證劇場及音樂廳的聲學設計是否合理，能否達到預期音質設計值，並能及早發現該方案是否會產生新的問題。
有條件時，應進行縮尺模型試驗。縮尺實體模型試驗可以較為可靠地提供中頻混響值。此外，縮尺實體模型對體型設計中可能存在的先天性缺陷有較好的鑑別能力。一般進行1：10縮尺實體模型試驗，測試內容主要應包括混響時間、聲場分佈和脈衝響應三項。
噪聲控制分析
一、噪聲源
影響劇院、音樂廳及多功能廳的主要的噪聲源有：設置在觀眾廳周圍的空調設備的振動引起的噪聲的影響，空調系統的空氣通過管道的噪聲，聲閘門開啟閉合產生的噪聲等。
二、空調設備的振動
為了防止和減少空調設備的振動對於觀眾廳的影響，從以下方面進行聲學處理：在空調機房採用浮築樓板，空調設備基礎採用彈簧減震器；空調系統的管道採用隔聲做法。
風管隔聲做法
三、觀眾廳地面
劇院裝修設計一般要求觀眾廳地面均為木地板，如某大劇院音樂廳選用軟木地板，經聲學測試效果達到國內一流水平。綜合劇場採用木地板，基層採用毛地板滿鋪，避免地板共振吸收聲音及走動噪聲。
四、吸聲牆面
主要用於多功能廳（穿孔木飾面）、綜合劇場及音樂廳聲閘間（穿孔木飾面）、舞臺燈光、音響等機房（聚酯降噪板）、排練廳（織物聲學板）、舞臺四周牆面、空調機房（穿孔石膏板）、音響室、土建靜壓箱（穿孔FC板）。
吸聲牆面做法
五、隔聲門窗
觀眾廳的各出入口做防火隔聲門，隔聲門均採用工廠定型產品。靠近觀眾廳的隔聲門沒有金屬鎖件，只有推拉把手，這樣可以保證觀眾進出觀眾廳時不產生太大的響聲。外側聲閘門可採用金屬鎖件。門框與牆體之間縫隙採用彈性材料填嵌飽滿；表面採用密封膠密封做收口處理。
小結
“建築聲學”是劇院建設過程中的重要內容之一，無論是項目管理單位還是設計單位，都需要充分重視。設計過程中應充分考慮觀眾觀演需求、劇院的整體構造，並進行聲學效果計算機模擬，保證各項聲學指標達到規範要求。
來源於 浙江江南工程管理股份有限公司
陳家義，章楠
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