解析某现代剧场声学设计

解析某现代剧场声学设计
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.。