成都城市音乐厅建声设计和扩声系统解构

odyssey · 发表于 2021-3-12

这家澳大利亚公司在过去20年的时间里在中国取得的进展，他们设计了一些中国最前沿、最具建筑风格的演出场所，包括北京、广州、西安、珠海、南京、宜兴和青岛的歌剧院、音乐厅等专业演出场地。马歇尔戴最近的一个项目是位于四川省省会成都的投资约25亿人民币的成都城市音乐厅综合项目。

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马歇尔戴与客户——中国建筑西南设计研究院有限公司通力合作，设计了该建筑集群内的四个独立场地：一个1,600座的歌剧院、一个1,400座的音乐厅、一个400座的戏剧厅和一个200座的室内小音乐厅，以及相关设施，包括戏剧和管弦乐队排练室、录音室和门厅区域。该项目的早期阶段是与四川音乐学院联合开发的，四川音乐学院的意见指导了建筑师进行概念设计的准备工作。客户意识到最高质量的声学和技术设计的重要性，因此准备聘请国际声学顾问公司来实现其目标，鉴于马歇尔戴声学公司在中国的上述经验而迅速建立起联系。

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歌剧院可在池座区和两个挑台上容纳1,600名观众

“我们与客户、建筑师和技术顾问合作，为我们的每个项目创造独特的成果，”马歇尔戴声学公司的合伙人Peter Exton解释说：“基于我们对物理声学原理的理解使我们能够针对设计团队的实际和美学需求而量身定制解决方案。”

与在总部以外进行的任何项目一样，一个主要的挑战是保持沟通渠道的畅通，尤其是在设计阶段。在成都城市音乐厅项目中，马歇尔戴声学公司在香港的设计团队由Thomas Scelo领导。“经过多年的合作，我们在全方位的房间声学团队中获得的信任使得我们可以共享技术分析和对设计的改进进行审查，”Exton继续说道：“团队的丰富经验和内在的共识确保了最终结果的质量，并在概念和设计开发阶段为我们所有人提供了信心。”

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1,600座的歌剧院

马歇尔戴团队参与了所有的设计研讨会议，在整个设计和施工阶段与客户建立了有效的业务连续性。工作从设计概念开始，解决了场地的许多运营要求。为了响应规划用途，为四个演出空间都制定了房间声学设计标准，并为每个空间制定了声学设计实施策略。“我们对原始图纸进行了重大修改，以实现合理的房间大小、房间比例、挑台悬空和达到理想的声学反射等。”Exton继续说道。

然后与建筑师和客户进行了房间内部装修的磋商，并与技术顾问协调，将基础设施定位到声学设计中，目的是使每个房间在形式和功能上实现一个无缝的自然衔接。

“这样就形成了具有个性的房间，其声学特性和应用功能也是由房间几何形状和材料所带来的自然结果，”Exton解释说：“在设计阶段，与建筑师、技术顾问和室内设计师的大部分联络都是从圆桌讨论开始的。通过这种方式，设计过程的动态通常很容易建立，并且可以确定项目的共同目标。声学上重要的处理与剧院设备位置的确定往往需要进一步通过建筑师和设计团队来调解的，在每个设计阶段结束时的常规技术文档和设计报告中都有我们的实际反馈。”

当马歇尔戴团队着手制作一些设计文档的迭代版本时，他们使用Odeon室内建筑声学模拟软件对设计进行了分析，以确保任何变化都会对声学效果产生有益的影响。该建筑集群中最大的两个场地——歌剧院和音乐厅需要以不同的方式处理。这个占地17,800立方米的音乐厅包括一个倾斜的池座区、走廊区、合唱台和一个挑台区，可容纳1,400名观众，设计满足了无需扩声的西方交响乐、合唱和室内乐等用途需求。同时，这座13,900立方米的歌剧院可在池座区和两个挑台上容纳1,600名观众，是为歌剧、戏剧、音乐剧和芭蕾舞等大型和非大型演出而设计的。

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1,400座音乐厅由一个倾斜的池座区、走廊区、合唱台和一个挑台区组成

由于每个场地都是为特定的演出类型而设计的，所以对声学的要求也不一样。“在管弦乐演出的音乐厅中，来自舞台各部分的声音应该融合在一起，以创造出音乐的质感，”Exton解释道：“声音层次分明又十分饱满，让观众能够沉浸其中。在需要的时候，单个乐器的声音应该是清晰可辨，但对于一个完整的演出来说，它不能过于突兀。在歌剧院里，舞台上的声音应该清晰地投射出来，歌手的声音位置必须与他们在舞台上的位置相一致。舞台上的表演者能够在管弦乐队的海面之上飞扬起舞，管弦乐的声音必须保持一个完整的音色范围，而不是压倒性地覆盖人声。”

声学上的差异可以通过多种方式实现，其中之一是为每个场地提供不同长度的混响时间。较长的混响时间可以促使音乐厅中的交响乐实现声音的完美融合，传达出交响乐的饱满感，而清晰度和响度则保证了让音阶和独奏的所有细节投射到最远的座位上。在一些大厅中，阳台下的区域可以屏蔽掉混响声，要想在这里提供令人满意的声学体验，需要非常小心。对于歌剧院来说，较短的混响时间可以呈现歌手清晰的声音。“我们一般会在歌剧院的设计中加入天花板反射装置，”他继续说道：“来自头顶的反射加强了歌手的直达声，同时与视线保持同一方向。对于音乐厅来说，舞台上方的反射装置可以用来增强舞台上音乐家所呈现的声音清晰度。但有时对于音乐会上的观众来说，从侧面到达他们的反射声更重要，因为这些反射声能促进表演的包围感。”

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Stagetec Crescendo数字台

马歇尔戴在音乐厅空场情况下实现了2.3s的混响时间，同样在歌剧院空场中实现了1.8s的混响时间，由于观众的额外吸收效应，这些数值在演出过程中会略有降低。

Meyer Sound音响系统由中国经销商上海广远提供，安装到其中三个空间中：歌剧院、音乐厅和小音乐厅。系统集成由大连艺声电子有限公司负责。

音乐厅选择了Meyer Sound CAL 32有源可变指向柱形阵列主系统，一楼和三楼为双柱式阵列系统，二楼为四列柱式阵列系统。Meyer Sound的CAL系列主要是为固定应用中的人声重放而开发，它产生的垂直波束宽度可以实现上下30°的调整控制以优化更大面积的清晰度。延时系统由4只600HP紧凑型大功率超低音箱和4只UPA-1P宽角度扬声器组成，此外还有6只MJF-210舞台返送音箱，一台Galileo Galaxy 816网络音频处理器对音乐厅的音频系统进行控制。

在歌剧院中，由上海广远提供的点声源系统是由6只Meyer Sound公司Ultra系列的UPQ-2P有源窄角度扬声器组成，每侧配备3只600- HP紧凑型高功率超低扬声器。Meyer Sound专为空间受限和解决视觉问题而设计的的三只超紧凑型MM- 4XP扬声器提供了前场声音补充，另外7只用于乐池，9只UPQ-1P用于舞台侧补，8只MJF-210用于舞台返送，三台Galileo 616数字扬声器管理系统负责歌剧院扩声系统的驱动和配置，并由两台MPS-488HP外置电源提供澎湃动力。

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DiGiCo和Midas调音台

对Exton来说，成都这个音乐厅项目使他得到了一个特别深刻的结论，这要归功于最后一次去现场检查的一个偶然发现。在完成其他场馆的建设工程之前，马歇尔戴声学公司正在对音乐厅进行调试，在与客户在四川音乐学院附近吃完午饭返回来时，Exton经过了几家音乐商店，其中有一家是专门经营小提琴的商店。对于Exton来说，在从事声学研究之前，他是一名出色的专业小提琴家，于是他情不自禁地走了进去，这家店是由毕业于盐湖城美国小提琴制作学校的林先生经营的，他的父亲也是一名小提琴制作和维修师，并于早期开办了这家店。“我们享受着茶水，非常友好地谈论着小提琴和小提琴制作的艺术，参观了制作间并完整地演示了林氏手工工具，这种手工制琴方式自17世纪意大利北部流传开来从未改变过。”Exton回忆道：“两天后，林氏的另一件精美的手工乐器抵达店里，我们被邀请第二次参观体验，我也因此享受了演奏该乐器的机会，音色饱满、反应灵敏。”

几个月后，Exton再次回到成都，对另外三个场地和排练室进行声学测试，Exton很高兴借到了这个乐器，在小音乐厅和较小的戏剧厅为一位女高音歌手伴奏。

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Peter Exton在音乐厅展示林氏乐器

“我很高兴能再与林氏小提琴重逢，并在新场地展示它的清澈声音。”Exton解释道：“对我来说，任何项目最重要的时刻就是进入即将完工的场地来评估多年来努力付出的成果。首先可以评估建筑的特点，感受整个场所的氛围，接着每个演出空间依次展现眼前，艺术家和表演者通过将乐器与房间融为一体带给现场观众一种身临其境的体验。对于该项目，最难忘的时刻就是场地的最终评估阶段，通常我们使用最先进的测量设备进行客观测试和调试，这也是根据合同约定并符合科学验证的方法。但是，在这个场地中，我使用了这把漂亮的、本地制造的小提琴来进行现场实地演奏做为扩展的测试方案，这样就能利用乐器的声音诠释出房间的声学质量。通过与客户和小提琴的制作主人沟通、分享和交流，我们能够进一步挖掘该项目作为未来演出场地的一些潜力，这让我荣幸至极。”

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