音乐厅声学设计之星海音乐厅

传统音乐厅之所以能获得良好的音质，除了有最佳的混响 时间和良好的声扩散以外，早期侧向反射声起着重要的作 用，它加强了直达声的强度和提高了亲切感。
星海交响乐厅是通过 侧墙、厢座栏板、楼 座矮墙对所覆盖的听 众席提供早期侧向反 射的；此外，壳顶下 悬吊的反射体也给听 众席提供顶部的早期 反射声。
交响乐大厅的噪声控制，主要解决 单层壳顶的隔声和空调系统的消声 和减振两方面。
星海音乐厅
星海音乐厅位于广州二沙岛，造型奇特，犹如江边欲飞的 天鹅，与蓝天碧水浑然一体。
整体建筑为双曲抛物面钢筋 混凝土壳体，室内不吊天花 板，做到建筑空间与声学空 间融为一体。
我国目前规模最大，设备最 先进，功能完备，具有国际 水平的音乐厅。
交响乐大厅
交响乐大厅是星海音乐厅的 主体，容纳1437名听众。
原理：回音壁暗合了声学的 传音原理。
围墙由磨砖对缝砌成，光滑 平整，弧度过度柔和，有利 于声波的规则反射。加之围 墙上端覆盖着琉璃瓦使声波 不至于散漫地消失，更造成 了回音壁的回音效果。
三音石
回音效果：从皇穹宇台阶沿路数的第三块石头，游人们到 了这里鼓掌一下，可以听到五六次回声。
原理：因为三音石正好在回音壁内圆心 鼓掌声沿着四面八方的直径在墙间 反射。因为围墙为圆形，每次声波 墙反射回来在圆心会聚，便是一次 只是由于声波在来回反射的过程 衰减，因此回声一次比一次微弱， 次后，回声就微弱到听不出来。
音乐厅设计需要考虑的声学问题
1.混响时间：混响时间设计合理，声音厚重雄浑，音质丰 富饱满。
2.结构吸音：材料和结构、构造吸音，避免回声。 3.要设计观众席噪声尽可能被就地吸收，或被结构反射，
避免向舞台和其他观众方向传播。 4.要设置自然通风，避免集中空调噪声干扰。 5.设计力求圆形，使声音达到各个席位距离基本接近。
对此，在演奏台上悬吊了12个弦长3.2m，曲率半径为2.6m 的球切面反射体，其目的除了消除回声和声聚焦以外，还 可加强乐师间的相互听站，提高演奏的整体性。同时也使 堂座前区和厢座听众获得较强的顶部早期反射声。
为加强听众席后座的 声强，在球切面反射 体周围设置了锥状和 弧形定向反射板，以 此获得厅内均匀的声 场分布。
交响乐大厅的墙体均为内隔重墙， 只有壳顶暴露在室外，单层230mm 厚的钢筋混凝土壳体，具有足够的 空气隔声量。但大雨冲击的撞击隔 声量却很低，对此做了隔离1）在空调系统的管路系统内设置阻、抗复合型消场器， 减低风机噪声沿管路传至厅内。
（2）防止气流噪声，限止流速。为实现这一目标，采用侧 送、局部顶送和座席地面下回风的方式。
优点：较强的早期侧向反 射声；高天花使厅堂容积 较大，混响时间较长；楼 座包厢与装饰构件又使声 场扩散。
典型：维也纳音乐厅。
对于大容积的交响乐大厅应突破鞋盒式形体，山地葡萄园 式及环绕式是一种比较适用的形式。
环绕式即在乐台侧、后面安排观众席，优点是可以争取较 多的观众席靠近乐台， 缺点是乐台侧、后面 音质较差。
大厅采用“葡萄园”形的配 置方式，即在演奏台四周逐 渐升起的部位设置听众席。 这种形式的最大优点是在大 容量厅堂内缩短后排听众至 演奏台的距离，从而确保在 自然声演奏的条件下，有足 够强的响度。
大厅的屋盖选用“马鞍”形壳体，所有横剖面均为凹弧形 面而引起声聚焦，从而造成声场不均，并存在回声现象。 通过1／40缩尺实体模型试验和三维计算机模型试验充分 证实了这一点。
上， 来回 从围 回声。 中逐渐 五、六
圜丘
圜丘原是一座三层蓝色琉璃台，人们登上台顶，站在圆心 石上喊话或是拍手，听到的声音特别洪亮。
原理：原来台顶不是水平的，而 是从中央往四周坡下去。人们站 在台中央喊话，声波从栏杆（台 面）上反射到台面（栏杆），再 从台面（栏杆）反射回耳边来。 又因为圜丘的半径较短，回声比 原声延迟时间很短，以致相混。 人们无法分辨它的原音与回音， 所以站在圆心石上听起来，声音 格外响亮。
山地葡萄园式使各座 位去高地错落，提供 了其栏墙想临近坐席 反射声音的扩散。
音乐厅屋顶结构的选择
演奏台上方的屋架应能承重较大的局部荷载，以便吊置重 的反射体、灯具和一些机械设备。
演奏台上方应有足够的高度，使台上的声反射板和照明灯 有升降的空间。
在承重的屋顶下，音乐厅的吊顶上应设置一个工作层，以 便配置和操作升降的机械设备的设置通风管道。同时，还 可使屋顶有足够的空气声和撞击声的隔声能力。
室内乐厅的噪声控制同样包括隔声和空调系统的消声和减 振两部分。厅内周墙均为内隔断重墙，屋顶为双层结构， 不存在屋面冲击声的问题。空调系统采用上送下回的传统 方式，消声和减振做法同交响乐大厅。
调研小结
“最佳”混响时间
世界著名的传统音乐厅混响时间都比较长。星海音乐厅交 响乐大厅的满场混响时间也是参考了传统音乐厅而确定为 1.8s的。
但长的混响时间不适合国情，原因首先是我国的交响乐团， 习惯于在较短混响条件下演奏；其次是我国音乐家常以清 晰为主要目的。
星海音乐厅交响乐大厅在调试过程中就是追加了人工调控 混响而同时满足了国内、外音乐家的要求，而获得好评的。
音乐厅的形体
音质良好的传统音乐厅均为鞋盒式形体。
特点：矩形平面、窄厅、高天花，有一或两层浅楼座和丰 富的装饰构件。
（3）送风与回风量相适应，也即采用1：1的送回风比例。 （4）全部空调、制冷设备均作隔振处理。
室内乐厅
室内乐厅是以室内乐演奏为 主，兼供戏剧演出、会议和 立体声电影所用多功能厅， 可容纳462名听众。
室内大厅采用不对称扇表平 面，右侧设有厢座，左侧二 层有挑廊，大厅后部设有三 排座席的小楼座。
为使大厅达到中频满场1.8s的混响时间，并使低频混响提 升到2.07s，采取如下几项措施：
1.增大容积。
2.减低座椅的声吸 并使其吸声时 听众的吸声量， 减少厅内空、 混响时间的差
收， 接近 从而 满场
值。
3.厅内所有界面均不用吸声材料，在容易引起不利声反 射的部位，如后墙和后部吊顶，设置锥状扩散体；壳顶 拆模后上刷涂料；墙面和地面均贴木板；所有悬吊的反 射体采用刚度大的阻燃玻璃钢结构。
音乐厅声学设计
——星海音乐厅
陈国纯（200831100101） 08级建筑一班
2011
音乐厅简介
音乐厅，顾名思义就是音乐 的厅堂，是举行音乐会及音 乐相关活动的场所，是人们 感受音乐魅力的地方。
音乐厅通常都装潢典雅，由 音乐大厅和小剧场等组成， 并配备各种乐器及专业的音 乐设备。一座建筑精美风格 独特的音乐厅本身就是一件 艺术品。
从天坛声学奇迹得到的启示
天坛地处北京市区东南， 是明清两代帝王祭天和祈 祷丰年的祭坛，最初建设 于明代永乐年间。
其中，回音壁、三音石和 圜丘创造了声学上的三大 奇迹。
回音壁
回音壁是北京天坛皇穹宇的围墙，高3.72米，厚0.9米， 直径5.2米，周长193.2米。
回音效果：人们讲悄悄 话，一般在6m以外就听 不见。而在回音壁边上 讲，即使两人相距45m 轻声对话，彼此还听得 清清楚楚，就像同伴在 跟前与你说话一般。
星海音乐厅选用“马鞍” 形壳体，从结构上没有 体现壳体的优越性（壳 体厚220mm）同时又不 能满足上述要求。无论 在声学和使用上带来很 多麻烦。
THE END
大厅的声扩散是除混响时间以外的另一个重要音质指标。 当听众感到乐声似乎以相等的幅度来自四面八方时，扩散 是最好的。
交响乐大厅的声扩散是通过多边的形体、差落的包厢和楼 座栏板，以及顶部悬吊的反射体实现的。
对于音乐厅来说，厅内希望获得良好的声扩散，但又不要 求完全扩散，因为听众在要求乐场来自各方的同时，还希 望有一定的方向感，即乐声来自演奏台。
大厅的不规则形体有助于厅 内的声扩散，池座有左侧墙 和厢座矮墙提供早期侧向反 射声，厢座和楼座主要由吊 顶供给早期反射声。
为满足多功能使用的要求， 并具有最佳的混响时间，故 采用计算机调控的可调混响 装置。
可调吸声结构采用旋转圆 柱体和平移的帘幕相结合 的形式。
室内乐厅内除了可调吸声 结构以外，其余的墙面均 为25mm厚的木板墙，榉木 三合板贴面。木地板。吊 顶为轻钢龙骨石膏板刷涂 料。座椅采用相当于听众 声吸收的澳大利亚西贝公 司产品。座垫和椅背可根 据需要调节倾角。