湖南大學(xué)交響、民樂排練廳音質(zhì)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

胡瀟蓓，姚浩書，賀加添

(湖南大學(xué)建筑學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410082)

0 前 言

湖南大學(xué)為了增加學(xué)生高雅藝術(shù)方面的素質(zhì)培養(yǎng)和追求，校方投資興建交響、民樂排練廳等教學(xué)用房，排練廳位于長(zhǎng)沙市岳麓區(qū)湖南大學(xué)南校區(qū)藝術(shù)教育中心建筑3層內(nèi)。

1 湖南大學(xué)交響、民樂排練廳的體型設(shè)計(jì)

湖南大學(xué)交響、民樂排練廳如圖1所示，面積為295.0 m2，容積1 327.5 m3，從面積來看可容納大型樂隊(duì)排練，而對(duì)于一個(gè)體積一定的交響、民樂排練廳，排練廳的體型是排練廳室內(nèi)混響時(shí)間和樂器之間相互聽聞的清晰度和響度的重要影響因素。

1.1 平面形式

湖南大學(xué)交響、民樂排練廳是一個(gè)藝術(shù)表演學(xué)生排練的較為私密的活動(dòng)場(chǎng)所，主要是提供給學(xué)校內(nèi)部和被邀請(qǐng)來學(xué)校表演的樂隊(duì)進(jìn)行排練的場(chǎng)所，排練廳長(zhǎng)27.10 m，寬15.15 m，在指揮席位后布置3排較寬階梯以放置樂器進(jìn)行演奏排練，設(shè)計(jì)出入口做成過廳。

1.2 剖面設(shè)計(jì)

從排練廳的剖面層高4.80 m，梁高500 mm，如圖1所示，但一般要求排練廳凈高不小于6 m，考慮到排練廳凈高不達(dá)標(biāo)、聲源至排練者的直達(dá)聲距離，還有直達(dá)聲掠過排練者頭部而引起的附加聲衰減等問題。改善辦法是最大化排練廳凈高和在房間內(nèi)設(shè)置臺(tái)階提升坡度，同時(shí)能滿足排練廳的視線要求。

圖1 排練廳入口效果圖

2 交響、民樂排練廳聲學(xué)材料和構(gòu)造的選擇與布置

為了使得排練者們?cè)谄鳂放啪殢d排練時(shí)增進(jìn)各樂器之間的相互聽聞，達(dá)到良好的效果，盡量適應(yīng)原建筑室內(nèi)裝飾風(fēng)格，對(duì)相應(yīng)墻面、吊頂采用合適的擴(kuò)聲設(shè)計(jì)，首先應(yīng)注意各個(gè)頻率段的擴(kuò)聲設(shè)計(jì)，使得音色更具真實(shí)感、清晰度；其次是吸聲設(shè)計(jì)，為了使得指揮家聽聞的音樂聲與觀眾的效果一致更好進(jìn)行判斷利于“挑錯(cuò)”，模擬樂隊(duì)在音樂廳的真實(shí)聽聞效果，對(duì)相應(yīng)墻面、吊頂、地面采用合適的吸聲設(shè)計(jì)。

2.1 墻面擴(kuò)散處理

做墻面擴(kuò)散聲的方案很多，例如室內(nèi)墻面的弧形形狀與大小、起伏程度、墻面擴(kuò)散體的布置。常見的擴(kuò)散體有平面形式、凹面形式、錐面形式、方底金字塔面形式、周期二進(jìn)制面、隨機(jī)二進(jìn)制面、半圓柱面、三棱柱面、QRD面、Skyline面、周期半球面等形式多樣，如圖2所示。在這之中，每種散射面都有不同的散射效果，凹面的擴(kuò)散面效果最低，效果最好的是0.55直徑的半圓柱面。

a)平面b)凹面c)錐面d)方底金字塔面e)周期二進(jìn)制面f)隨機(jī)二進(jìn)制面g)半圓柱面h)三棱柱面i)QRS面j)Skyline面k)BAD面l)周期半球面

房間室內(nèi)的起伏設(shè)計(jì)，可選擇任意一種擴(kuò)散體組合而成，設(shè)計(jì)和建造都很容易施工，并且保證較好的散射效果。為了適應(yīng)原裝飾風(fēng)格，綜合施工難度和效果等因素排練廳室內(nèi)最終選擇在后墻面和側(cè)墻面采用最大長(zhǎng)度序列擴(kuò)散體結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)各頻率段的聲音擴(kuò)散和豐富度，使得室內(nèi)聲場(chǎng)分布較為均勻，其形狀以及附加的擴(kuò)散體需要滿足基本的混響時(shí)間指標(biāo)。

墻面如果依據(jù)均布的規(guī)律排列，擴(kuò)散效果不會(huì)很好，根據(jù)算式可得擴(kuò)散體的深度和寬度如表1所示，4組MLS擴(kuò)散體的橫截面構(gòu)造如圖3所示。在原墻體結(jié)構(gòu)層上外掛20厚GRG成品MLS擴(kuò)散體。主要擴(kuò)散聲的頻率段為：850 Hz的低頻聲段、1 133 Hz和1 700 Hz的中頻聲段以及3 400 Hz的高頻聲段，擴(kuò)散體材料是用G.R.G定制加工的木格柵，G.R.G產(chǎn)品是一種以優(yōu)等天然改良石膏為基料，添加石膏專用增強(qiáng)玻璃纖維和環(huán)保微量添加劑，制成的預(yù)制式新型裝飾材料，可以制成有最大長(zhǎng)度序列規(guī)律的擴(kuò)散體造型板以擴(kuò)散上述頻率聲音，測(cè)得擴(kuò)散體的基本指標(biāo)如表2。

表1 4種MLS擴(kuò)散體序列及擴(kuò)散上限頻率一覽表(來源：自繪)

(a)深度為25 mm擴(kuò)散體橫截面

(b)深度為50 mm擴(kuò)散體橫截面

(c)深度為75 mm擴(kuò)散體橫截面

(d)深度為100 mm擴(kuò)散體橫截面

表2 模擬實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)測(cè)得數(shù)值與裝修風(fēng)格，最終設(shè)計(jì)墻體立面如圖4所示。

2.2 吊頂處理

考慮到器樂排練廳凈高不達(dá)標(biāo)，進(jìn)行吊頂裝修設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量避免采用過多降低凈高的吊頂方式，一半吊掛6塊15 m220厚GRG成品MLS擴(kuò)散體長(zhǎng)條形板在樂隊(duì)上方以加強(qiáng)樂隊(duì)間的相互聽聞，另一半吊掛6塊15 m2橡木飾面沖孔吸音板吊頂，其余部分采用原結(jié)構(gòu)頂深灰色乳膠漆飾面吊頂。吊頂內(nèi)嵌燈具、管道等，和音質(zhì)設(shè)計(jì)相結(jié)合。

2.3 過廳、門窗設(shè)計(jì)

器樂排練廳室內(nèi)聲級(jí)很高，一般在35～40 dB(A)，聯(lián)系器樂排練廳與舞蹈排練廳、琴房等其他房間的走廊是一個(gè)封閉的內(nèi)走廊，所以與封閉走廊的隔音很重要，不能產(chǎn)生噪音影響同一層的其他房間，同時(shí)也不能被外部環(huán)境所影響，故在原設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)增加兩道橡木飾面沖孔吸音板隔墻和一道隔聲門，原來的門、設(shè)置成品橡木飾面隔音門，形成一個(gè)聲閘的過廳，并注意門縫的密封處理。

又由于器樂排練廳需要自然采光和被動(dòng)通風(fēng)，室外噪聲影響較大，故設(shè)置雙層5 mm厚玻璃隔音窗來提高隔聲效果，窗簾采用電動(dòng)百葉窗，除了美觀、光線可控外，還能有一定吸聲效果。在隔絕室外噪音的同時(shí)，宜選用低噪聲的擴(kuò)聲設(shè)備以降低室內(nèi)噪音。

圖4 擴(kuò)散體墻立面圖

3 學(xué)校交響、民樂排練廳的裝飾風(fēng)格

湖南大學(xué)藝術(shù)教育中心交響、民樂排練廳的具體要求，整體裝飾風(fēng)格更加端莊大氣，且與其他房間的裝飾風(fēng)格相協(xié)調(diào)統(tǒng)一，吊頂與墻體都采用外掛木紋格柵飾面，配以橡膠木色以及原結(jié)構(gòu)頂深灰色乳膠漆飾面等淺色系色彩使得整體氛圍更顯溫暖、氣質(zhì)更加高級(jí)、空間更加柔和。

4 結(jié) 語

器樂排練廳的音質(zhì)設(shè)計(jì)要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，室內(nèi)混響時(shí)間宜控制在1.2～1.8 s左右，做到器樂之間的相互聽聞效果明晰度高、響度合適。在室內(nèi)裝飾上為排練者營(yíng)造一個(gè)心理和身體都很舒適的氛圍，同時(shí)也要考慮與其他房間風(fēng)格相統(tǒng)一，把高雅藝術(shù)帶進(jìn)校園，給排練者一個(gè)音質(zhì)效果良好的排練室，使得排練的器樂有進(jìn)步，也擁有更加愉悅的心情。構(gòu)造和材料的運(yùn)用是根據(jù)功能所需特定的聲學(xué)要求決定的。本器樂排練廳主要采用GRG成品和木格柵材料進(jìn)行擴(kuò)聲、吸聲和裝飾，設(shè)計(jì)方案端莊、典雅，使藝術(shù)審美要求和聲學(xué)要求相統(tǒng)一，對(duì)同類器樂排練廳的聲學(xué)設(shè)計(jì)與裝修設(shè)計(jì)有一定的參考意義，為觀眾獻(xiàn)上更多更好的高雅藝術(shù)作品。

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