摘要：剧场建筑室内的主要功能要求是良好的视觉及听觉。视觉效果容易解决，而良好的听觉涉及到心理及生理多种因素，基于此，本文结合案例分析某现代剧场的声学设计。
关键词：现代剧场；声学设计；解析
1、标准音质效果对房间体型的要求
1.1平面尺寸限制
自然声源的声功率有限，且传播过程中具有指向性的特征，高频声尤为明显。为保证观众席都能听到较高声音响度和较好的音质，在确定平面形状和尺寸时，要求最后排观众席离声源不能太远，观众厅不能过宽。
该剧院采用镜框式舞台，最远处观众席距声源距离设计长度L=26m，两边偏座区对声源所张角度θ=100°。按相关规定，音乐厅和剧院L≤30m，θ≤140°，故该剧院满足规范要求。
1.2观众厅有效容积的确定
对于自然声演出的大厅，由于自然声源声功率有限，为确保所有观众都能听清楚，达到一定的音节清晰度，其容积要控制适当。设计时，应针对场馆的不同用途，根据图1中表1确定其最大容积量。
最大容积仅是对厅堂容积的限值，而实际容积则受控于观众人数和厅堂功能。对于不同功能的厅堂，其最佳混响时间建议值T60要求不一，预测厅堂混响时间的赛宾公式表达式为：
观众吸声量在总吸声量A中所占比例较大，通常可达到1/2～2/3，所以总容积与观众座位数之比对混响时间的影响非常大。图1中表2为不同用途厅堂的每座容积建议值。在剧场设计时，考虑到不可见因素的影响，一般均留有余地，取每座容积建议值的上限。
图1
该剧院为多功能剧院，不仅要演出歌舞剧、话剧，还有地方戏的演出，主要以歌舞剧为主，总容积为4810m3，共685座，每座容积为7.02，基本满足图1的要求。
1.3观众席起坡和挑台尺寸
观众席的起坡应使任一听众的双耳充分暴露在直达声范围之内，不受任何障碍物的遮挡。一般来讲，观众席坡道以池座前后排高差≮8㎝，楼座前后排高差≮10㎝为宜。该剧院的前后排高差为15㎝，满足要求。
顶棚是给观众席提供反射声的主要部位，但挑台的存在容易对反射声构成遮挡。虽然在声波衍射作用下，挑台下部空间在开口附近可得到低频反射声，但仍缺乏高频反射声，挑台下空间深处反射声更少，致使声音丰满度欠佳，这种音质缺陷称声影区。声影区一方面可通过控制挑台下部空间开口高度与深度的比值来解决，另外还可通过对挑台下顶棚及后墙进行技术处理来获取前次反射声。
1.4墙体与顶棚设计要求
1.4.1墙体设计
在进行剧院平面体型设计时，侧墙一般不宜设计成相互平行的，这样容易产生驻波、共振的声学缺陷，一般设计成八字形。该剧院前部侧墙为八字形，后部墙体两边平行。在设计时，我们对前部八字形墙体做反射处理，把声音反射到缺乏前次反射声的听众席中部，对侧墙后部及后墙做扩散或吸收处理，防止回声的产生。
1.4.2顶棚
顶棚不宜过高，否则会增加反射的距离，易产生回声，不宜设计成凹形面，以防产生声聚焦。顶棚做成折线形或波浪形比较好，这样能把声音反射到需要的位置。在进行该剧院顶棚室内设计时，综合运用了折线与波浪形两种处理方式，弥补了观众席中部反射声缺乏的音质缺陷。
对于要求有良好听闻条件的剧院，设计人员可通过空间体型、尺寸、材料和构造的设计与布置，来利用、限制或消除一些声学现象，为获得良好的室内音质创造条件。
2、室内装修时的隔声吸声措施
2.1提高围护墙体的隔声性能
2.1.1墙体隔声措施
采用密实匀致墙时，根据其质量定律，单层匀致密实墙的隔声量与墙体的面密度有关，隔声量越大，面密度越大，所以墙体材料及墙厚可以根据室内允许噪声级选择。该剧院围护墙为300㎜厚钢筋混凝土墙，墙体一侧为体育场，一侧临交通干线，在使用时为防止受到噪声干扰，围护墙内侧采用木龙骨骨架、吸音板面层内填吸音棉做构造处理，以提高墙体的隔声量。
2.1.2与墙体相连的门窗的隔声
门的隔声性能除门扇自身的隔声能力外，还包括门缝的严密程度。即使隔声效果再好的门扇，如在安装后与墙体留有一定的缝隙，也会大大降低整面墙体的隔声量。该剧院的门采用双层木工板实木门内填隔音棉，门扇与门套之间加止口线，这种构造的门扇及门缝处理能满足剧院的隔声需求。该剧院的窗户正对室外噪声源，单纯增加玻璃厚度来提高窗户的隔声性的办法不可取，我们选择玻璃厚度为8㎜的双层塑钢窗，不仅提高了窗户的隔声性能，也提高了窗户的保温隔热性能。
2.2增强剧场内的吸声性能
2.2.1墙面的吸声
该剧院内的墙面为实木饰面与木质穿孔吸音板相结合的造型墙面，实木墙面因内部留有空腔，可作为薄板吸声结构，有效吸收室内低频噪声。木质穿孔吸音板内填隔音棉，此构造对室内的中高频声有很好的吸收作用。
2.2.2吊顶的吸声
在进行该剧院观众厅顶棚室内设计时，一方面对声音做扩散反射处理，另一方面做吸声处理。如图2所示，折线正面的波浪形处理不仅使室内声场均匀，而且可使一次反射声反射到观众厅中部，弥补此处一次反射声缺乏的声场缺陷；折线侧面开口部分做吸声处理，以有效吸收室内的中频声。此外，观众厅座椅、地面地毯、织物帘幕等对室内声音也有很好的吸收作用。因此，在对有吸声要求的空间进行装修设计时，可以利用墙面造型、地面地毯、窗帘及吊顶上的开口部分对室内外噪声进行有效的吸收，改善室内的声环境。
图2
结束语
随着声学设计的不断深入，声学理论已经日益成熟，常用的构造做法和声学材料在声学设计中被广泛采用。但是，这些构造形式并不是一成不变的，随着声学技术的不断革新，新的材料、新的构造形式将会不断涌现出来，必定会为声学设计注入新的活力。
参考文献
[1]GB50118—2010《民用建筑隔声设计规范》
[2]胡俊.基于我国剧场的声学设计探讨[J].建筑知识，2016.
论文作者:梁嘉俊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/14
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