嘉庚劇院的聲學設計

楊志剛（華東建筑設計研究院有限公司 聲學及劇院專項設計研究所，上海 200041）

嘉庚劇院的聲學設計

楊志剛
（華東建筑設計研究院有限公司 聲學及劇院專項設計研究所，上海 200041）

介紹嘉庚劇院的建筑概況、主要功能、建聲設計技術指標、觀眾廳的體型分析、觀眾廳表面裝修用材的聲學設計要求，以及竣工后的建聲測試結果和評價。

嘉庚劇院；聲學設計；技術指標；建聲測試；聲學評價

嘉庚劇院位于廈門市集美新城核心區(qū)廈門嘉庚藝術中心（見圖1、圖2），矗立在集美區(qū)市民廣場上，毗鄰集美區(qū)行政服務中心，臨近靈玲國際馬戲城、園博苑，占地面積29 456.90 m2，總建筑面積約63 027.52 m2，地上六層，地下一層，總高度37 m，中心采用現(xiàn)代嘉庚建筑風格設計，極大地完善了集美區(qū)文化服務設施。嘉庚劇院主體設施包括1個1 453座劇院和1個515座小劇場，其中劇院設有池座一層和樓座一層，高度跨一至四層，其中一層池座947個座位，二層樓座388座，樂池活動座椅108座。劇院配有工藝設計合理的機械自動化舞臺，在舞臺平面同層布置了與演出密切相關的道具室、化妝間、候演室等。此外，芭蕾舞排練廳，高檔貴賓廳、展示廳等一應俱全。

圖1 廈門嘉庚藝術中心外景效果圖

圖2 廈門嘉庚藝術中心外景效果圖

嘉庚劇院2014年底以“委托經營”的模式，委托保利文化集團所屬的保利院線進行經營管理，成為保利院線在國內的第36家直屬劇院。嘉庚劇院正式開業(yè)后，推出以音樂劇、兒童劇、歌劇、雜技、芭蕾舞、話劇、魔術等各種藝術形式的高雅演出，堅持走低票價的路線，以“高雅不貴，文化惠民”的經營理念，讓更多觀眾可以走進劇院欣賞演出。

1 劇院建筑概況

該劇院建筑設計由同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司負責，而建筑聲學方面則由華東建筑設計研究院有限公司聲學及劇院專項設計研究所負責。劇院平面近似呈馬蹄形，觀眾廳中，池座長31 m（樓座比池座向后5 m），寬21 m～35 m，平均高15 m（見圖3、圖4）。觀眾席分為池座和一層樓座，池座為全臺階形式，共22排，前后高差（總起坡）為4.62 m，平均起坡為0.22 m，觀眾席池座末排的視點俯角為9°（見圖5）；樓座為臺階式樓座，共7排，前后高差（總起坡）為2.58 m，平均起坡為0.43 m，樓座末排的視點俯角為19°（見圖6）。臺口兩側觀眾廳內設置二道耳光，天花設置二道面光（見圖7、圖8）；追光室在樓座后墻上方當中；音控室、燈控室在池座的后墻當中。

舞臺平面呈品字形，舞臺包括1個主舞臺，2個大小一致的側舞臺和1個后舞臺，總面積為2 213 m2。主舞臺寬32 m，深20.5 m，面積656 m2；側舞臺寬18 m，深18.5 m，面積333 m2；后舞臺寬21 m，深19 m，面積402 m2；舞臺面比觀眾區(qū)第一排地面高1 m。

圖3 劇院觀眾廳剖面圖

圖4 劇院觀眾廳效果圖

圖5 劇院池座平面圖

圖6 劇院樓座平面圖

圖7 劇院臺口照片

圖8 劇院側面照片

2 劇院的主要功能和建聲設計指標

2.1 主要功能

劇院主要可以適應多種演出需要：歌劇、戲曲、歌舞、使用擴聲系統(tǒng)時的演出、放映資料宣傳片等。

2.2 主要建筑聲學技術指標

（1）中頻滿場混響時間RT：1.4 s±0.1 s

（2）低頻比重BR：1.1～1.3（提高低頻RT可增強音樂豐滿度）

（3）側向反射系數(shù)LFE4：15%～35%

（4）聲場力度 Gmid：2.5 dB～4 dB

（5）初始時間延遲間隙 tI：≤30 ms

（6）表面擴散因子SDI接近于1

（7）本底噪聲：NR-25

（8）每座容積：7 m3/人～9 m3/人

（9）在演出時觀眾廳內任何位置上不得出現(xiàn)回聲、多重回聲、聲聚焦和共振等可識別的聲缺陷。

3 劇院觀眾廳的體型分析

經過對觀眾廳平面進行聲線分析發(fā)現(xiàn)，由于后部側墻呈內凹弧形，造成聲線反射不均勻，容易在觀眾區(qū)的后面角落造成聲聚焦，且樓座中間部分的大部分區(qū)域缺少反射聲；臺口側墻的角度略差，樂池區(qū)域缺少前次反射聲。因此，聲學建議適當調整臺口側墻的角度，使樂池區(qū)域也能夠得到前次反射聲；后部側墻做擴散造型，避免聲聚焦并使反射聲均勻覆蓋池座后部和樓座。劇院平面修改前、后的聲線分析圖見圖9～圖12，剖面聲線分析沒有問題，不再列出。

4 劇院觀眾廳表面裝修用材的聲學設計要求

根據(jù)音質計算結果，確定了觀眾廳各界面的聲學裝修材料、配置及構造，具體要求如下。

4.1 觀眾廳內地坪

劇院的觀眾廳內地坪用料為木地板，龍骨間隙填實，以避免地板共振吸收低頻。

4.2 墻面和眺臺欄板

觀眾廳墻面選用厚度為40 mm～50 mm的成品木飾面掛板，裝修材料的面密度為≥40 kg/m2；整個側墻均采用了鋸齒形無規(guī)擴散造型。

4.3 天花

天花在建聲上會起到重要的前次反射聲作用，因此，建聲設計要求在屋架荷載允許的條件下，盡可能采用較為厚重的反射型天花，以避免過多的低頻聲能被吸收，聲學要求采用面密度為40 kg/m2的GRG板。

4.4 舞臺墻面

由于舞臺包括1個主舞臺、2個側舞臺，空間體積比較大。為了避免舞臺空間與觀眾廳空間之間因耦合空間而產生的不利影響，聲學設計要求舞臺空間內的混響時間應基本接近觀眾廳的混響時間。聲學設計要求在舞臺（包括主舞臺、側舞臺）一層天橋以下墻面做吸聲處理。具體做法為：3 m以下墻面采用厚度為25 mm的防撞木絲吸聲板（刷黑色水性涂料）+100系列輕鋼龍骨（內填厚度為50 mm、密度為48 kg/m3的離心玻璃棉板，外包玻璃絲布）+原有粉刷墻體；3 m以上墻面采用厚度為5 mm的穿孔KT板，穿孔率20%（刷黑色水性涂料）+75系列輕鋼龍骨（內填厚度為50 mm、密度為48 kg/m3的離心玻璃棉板，外包玻璃絲布）+原有粉刷墻體。

圖9 劇院池座平面聲線分析圖（修改前）

圖10 劇院樓座平面聲線分析圖（修改前）

圖11 劇院池座平面聲線分析圖（修改后）

圖12 劇院樓座平面聲線分析圖（修改后）

表1 劇院聲學參量的現(xiàn)場測試結果匯總

5 竣工后的建聲測試結果和評價

5.1 建聲測試儀器系統(tǒng)圖

筆者所在的聲學所于2015年6月29日對新建成的廈門嘉庚劇院進行了現(xiàn)場建聲測試工作，測量的內容包括在有、無樂罩的空場條件下劇院的各項聲學參數(shù)。測試的儀器和軟件為丹麥B＆K 7841——DIRAC Room Acoustics Software建聲測試分析軟件、丹麥B＆K 2250B聲學頻譜分析儀、德國SENNHEISER MKH800無線測試話筒（可調指向性）、德國SENNHEISER SKP500 無線發(fā)射系統(tǒng)、德國SENNHEISER EW500 無線接收系統(tǒng)、丹麥B＆K 4292無指向球面聲源，以及丹麥B＆K 2734測試功率放大器等。

5.2 主要建聲測試結果

在空場狀態(tài)下對嘉庚劇院進行各項聲學參數(shù)的測試，結果見表1。

5.3 主要建聲測試結果分析

劇院在歌劇演出狀態(tài)以及交響樂狀態(tài)下的聲學參量測試結果與白瑞納克寫的《音樂廳和歌劇院》第二版的優(yōu)選范圍對比分析表見表2和表3。

歌劇演出狀態(tài)下，空場混響時間為1.77 s，根據(jù)經驗，空場和滿場的混響時間約相差0.2 s左右，預計滿場混響時間約為1.57 s，符合設計要求的1.5 s±0.1 s（滿場）?？偟膩碚f，混響（RTmid和EDTmid）和明晰度（C（80,3））均符合優(yōu)選范圍。但響度和低音力度低于優(yōu)選范圍，需要通過擴聲系統(tǒng)彌補一下。

交響樂演出狀態(tài)下的分析首先需明確一點，劇院演出是以歌舞劇為主，在舞臺上設置音樂反聲罩（混響時間約可增加0.3 s），可以演出交響樂，但和專業(yè)音樂廳相比是有區(qū)別的，最主要的區(qū)別是混響時間相對短一些（考慮歌劇演出的唱詞清晰度），因此，相對專業(yè)音樂廳，在劇院演出交響樂時清晰度會更高一些，而音樂的明晰度或豐滿度則會略差一些。從測試結果也可以看出，混響時間RT基本符合要求，而EDT偏短，響度和低音力度也低于優(yōu)選范圍，舞臺支持度和空間感均符合優(yōu)選范圍。

表2 歌劇條件下劇院聲學參量的現(xiàn)場測試結果與優(yōu)選范圍對比分析表

表3 交響樂條件下劇院聲學參量的現(xiàn)場測試結果與優(yōu)選范圍對比分析表

6 結語

總的來說，嘉庚劇院音質效果還是不錯的，只是響度和低音力度偏低一些。2015年6月28日，嘉庚劇院舉行了開業(yè)首演，由中國歌劇舞劇院帶來的大型歌舞晚會《四季情韻》獲圓滿成功，廈門市民又多了一個欣賞高雅藝術的好去處。

（編輯 薛云霞）

Acoustic Design of Jiageng Theater

YANG Zhi-gang
(Acoustics and Theater Special Design Institute of East China Architectural Design & Research Institute Co., Ltd., Shanghai 200041, China)

In this paper, the author introduced the acoustic design of Jiageng theater, including construction survey, main function, acoustical design technical indicators, analysis of audience hall, acoustical design requirements for surface decoration materials of auditorium, and the acoustical test results and evaluation after completion.

Jiageng theater; acoustic design; technical indicators; acoustical test; acoustic evaluation

10.3969/j.issn.1674-8239.2016.02.006