广州歌剧院声学设计与声学材料应用简析

http://www.audio.hc360.com2018年10月17日11:37 来源:慧聪音响灯光网T|T

  广州歌剧院由英国着名建筑师扎哈?哈迪德和声学大师马歇尔共同设计。扎哈?哈迪德是第一位获得“普利兹克建筑奖”的女设计师,马歇尔则是国际声学界最高奖“塞宾奖”得主,也是负责巴黎音乐厅声学设计的核心专家。

  两位大师将他们的设计理念命名为“圆润双砾”,因为歌剧院从外观上看就像静卧在珠江边平缓山丘上的两块砾石,一大一小,一黑一白。随着工程临近收尾,“双砾”造型已经呼之欲出,由石材和玻璃镶嵌而成的外墙显得玲珑剔透又不失凝重。

  

  衡量歌剧院的声学条件主要有三个指标:第一是进场感,即哪怕在离舞台最远的地方也能享受到声学上的亲近感;第二是清晰度,即不管坐在哪个座位上,都 能将歌词听得清楚;第三是声音优美,即能感觉出声音很丰满,混响感很强。从测试效果来看,广州大剧院就达到了国际一流剧院的声学条件。

  内部声学设计根据马歇尔大师的独特研究采用“双手环抱”式看台,此项设计为全球首创。

  观众厅采用多边形设计,乐池为“倒八字形 ”,有利于增加台上演员和乐池演奏者的沟通。

  “双手环抱”,是指观众席看台两侧的延伸部分和楼座挑台交错重叠,从舞台角度看来,犹如迎面伸来的两只手臂。据介绍,此种设计的优势在于内墙的形状和角度有利于提供侧向反射声,同时避免回声的干扰,从而使得混响音色既优美又清晰。

  

  内部空间

  坐在观众席上对舞台视野良好,剧院内部空间形状形成一种强烈围合感,有利于声音反射。

  一层视野一角。

  可以看出各种声波反射鳍片和弯曲的楼板底面形状、光滑的材质。

  底层仰视视角

  

  大胆利用二三层观众席和舞台旁边的墙壁来取代原有的反射板

  更为巧妙的是设计的座椅背面有声音反射作用,座椅软垫则有吸声作用,使座椅反转时声音人耳根本听不到。

  侧边通道壁上有声音反射设计。

  

  座椅隔断的形状和材料。

  观众厅

  内表面看起来很随意没有规律可言,但没有一块是随意确定的,深化设计及施工中不可以任意改动主观众厅内的墙、天花板、看台边缘和观众席的分割拦板等的几何形状,内表面基本上是一个声反射表面,这些称之为声扩散元素,把反射声扩散开来。声音扩以后,分布就会均匀。

  负责歌剧院声学设计的专家杜晓军表示,经过测试,广州歌剧院的混响时间为1.6秒,与最初设计的目标吻合。一般话剧演出或报告厅的理想混响时间是1秒,纯交响乐演奏的理想时间是2秒,而歌剧院的声效既要达到让观众听得清楚,又要保证伴奏音乐优美,所以就定位在1.6秒。

  广州歌剧院的室内也彻底地贯彻了扎哈?哈迪德的设计理念。借助大面积的玻璃与室外景观内外交融,延续建筑外观灵动流畅的设计风格,室内以充满视觉张 力的作法来处理墙面及顶面,构成功能交织、景观渗透的动态空间。大量的平面、斜面、曲面构成的墙面、天花、栏板、取景窗,犹如流过砾石的珠江水,时而平 缓,时而高潮迭起,但不留一丝痕迹。

  由于声学要求,观众厅内采用了G R G 挂板,且厚度较一般常用的大,行云流水般的观众厅内墙,是没有规律可求的。 G R G 的全称是预铸式玻璃纤维加强石膏,广泛用于声学要求较高的演出厅堂,能实现自由曲面,且具有较好的强度及抗冲击力,其不易变形。根据样板的制作,前厅则采 用较薄的G RG 挂板。这种材料实现了设计“流水经过,不留一丝痕迹”的想法,完成后表面不留任何接缝,实现了大尺度、流畅、扭动且表面光滑无缝的大体块构成。

  不规则的体形设计为声学设计不但带来惊喜, 也带来了挑战。为了获得第一次反射声和混响声的平衡,反射声在空间内的合理分布以及合理的声反射序列,经过声学设计的多番计算测试,结合建筑设计的反复修 改,并制作了一个1 ∶ 100 的小模型来进行声反射的初步测试研究,终于得到了一个能延续扎哈?哈迪德建筑风格,计算机模型声学测试又能达到设计理想值的厅堂。

  接下来就是声学缩尺模型试验,设计要求严格按1 ∶ 20 的缩尺比建立观众厅和舞台的声学缩尺模型,模型界面用G R G 材料制作,G R G 石膏预铸件是观众厅墙面及吊顶主要装修材料。初步测试发现,多数测点的声场均满足要求,但其中有6 个测点的脉冲响应存在能量较集中的长延时反射声。三维模型必须进行修改,声学设计建议在舞台台口两侧墙面、天花的某些部位增加了扩散构件。重新测试修改后 的缩尺模型,各测点的声脉冲响应终于达到较满意状态。声学缩尺模型试验结果为歌剧院的声学设计提供了科学的依据。声学设计也建立了室内声场三维计算机仿真 模型进行声场分析。这些技术措施保证了大剧院的优良音质。

  平台三区清水混凝土天花放样

  广州歌剧院实现了建筑设计和声学设计的完美结合,建筑不规则的非几何线性体形体现了未来建筑的动态发展,不规则的体形打破传统歌剧院观众厅的布局,灵动行云流水般的室内设计与声学设计巧妙结合,不仅给观众带来视觉上的享受,也保证了世界一流的声学音质效果。

责任编辑:黄丽芳

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