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世界十佳音乐厅揭示音乐厅音响效果的奥秘

 阿里山图书馆 2023-03-15 发布于北京
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世界十佳音乐厅

揭示音乐厅音响效果的奥秘



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沉思曲Classical Artists - 世界名曲一百首
上个世纪中段,人们根据音乐特性的不同,逐渐将音乐厅从歌剧院中分离出来。而在此前,音乐会一般是在有舞台的歌剧院中演出,因为舞台可以满足舞台布景和作品多样化的需求。然而,由于高大的舞台空间会造成声能的损失,使得举办音乐会时不得不在剧院舞台上加装音乐反射罩。尽管这些音乐反射罩重量大,组装难,造价高,但它的出现为音乐厅的诞生做出了很大的贡献。各国建筑声学的专家开始依据发射罩对声音控制的原理,相继设计了各种独具特色的音乐厅。
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01

音乐厅声学的标杆


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世界十佳音乐厅自1996年公布以来几经调整,最新排序是:维也纳金色大厅、波士顿交响乐厅、柏林音乐厅、阿姆斯特丹音乐厅、东京歌剧城音乐厅、苏黎世音乐厅、纽约卡内基音乐厅、巴塞尔城市音乐厅、卡迪夫圣大卫音乐厅、达拉斯梅耶森音乐厅。


这10个音乐厅作为世界十佳音乐厅,虽然是白瑞纳克一家之言,但由于他的评价是基于公开、权威的数据,还是很有说服力的。它们确实是世界上优秀音乐厅的代表,也成为音乐厅声学的标杆。


在这10个音乐厅中,有7个建于19世纪,有2个建于20世纪80年代,1个建于20世纪90年代。这说明长期以来人们认为音乐厅建设的黄金时期是在19世纪下半叶是有依据的。当然,这些音乐厅因为音响效果优秀,得到人们的喜爱而保留下来了,也成为后来音乐厅的一种评价依据。也有许多音乐厅由于音响效果不佳而被拆除。


鉴于音乐厅的尺度、形式、材料、观众厅布局和乐队之间的相互作用,以及在厅堂中声音传播的特性,在演艺建筑的设计中,声学设计师应该扮演引导者的角色。声学设计师应该控制墙体反射的波形。而且需要声学设计师和建筑师一起制定详细的墙体处理方案,这样在建筑师每次做出形状或材料的选择后,声学设计师都能够用声学语言将修改的结果表达出来。通过这种方式,建筑师才能够设计出具有良好音质的厅堂。


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02

优秀音乐厅的标杆





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维也纳金色大厅被白瑞纳克评为世界十佳音乐厅之首。金色大厅呈鞋盒形,有1744席,建成开放于1870年,室内容积15000立方米。该厅具有至高无上的音质效果是由于规模相对小,高平顶所带来的长混响时间,内部表面的不规则性以及抹灰内表面,当然最重要的是其具有典型的长方形体形。任何具有这些特征的大厅都会成为音响效果优良的音乐厅,对于演奏浪漫时期和古典时期的交响乐尤为合适。指挥家布鲁诺·瓦尔特说:“这绝对是世界上最美的音乐厅,它本身所具有的力量和美感,让我每次都重新认识到音乐的美。”


维也纳金色大厅音响的一个特征是空场中频早期衰变时间较长(3s),部分原因是由于该厅的座椅几乎是硬板凳,包覆很少。当坐满观众以后,这种情况就会改善。此外该厅的初始时延间隙(11ms)是10个厅中最短的,原因是由于该厅较窄,以及侧廊表面的反射。


维也纳爱乐乐团与著名指挥的展示,以及优秀音乐家的表演,使得维也纳金色大厅成为乐迷们的朝圣之地。



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03

长方形音乐厅音响效果优异





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音乐厅的空间形式分类,大致可分为两种:一个是传统“鞋盒式”音乐厅,另一个是非“鞋盒式”音乐厅。传统“鞋盒式”音乐厅是早期音乐演奏室的发展与升华。其平面形状为矩形,空间比例接近1:1:2(长:宽:高),沿后、侧墙设有浅挑台,演奏区和听音乐共处在同一空间中,厅内装修华丽,具有大量的雕塑及大型吊灯等。现代“非鞋盒式”音乐厅为了容纳更多的听众、创造更舒适的试听环境及突破传统“观“、”演“双方隔离的模式而产生,并出现圆形、椭圆形、扇形、多边形和不规则型等多种多样的厅堂形式,其设计宗旨都是既要继承传统”鞋盒式“音乐厅的良好音质,又要满足现代音乐厅所提出的各种需求。世界上音效出众的音乐厅中不少都是鞋盒形的。维也纳金色大厅、阿姆斯特丹皇家音乐厅、波士顿交响乐厅等,这些音乐厅形态的雏形,源于已被焚毁的旧莱比锡布商大厦音乐厅。鞋盒厅普遍声效不均匀,但不同位置各有趣味。


19世纪末,物理学家赛宾发现了“混响时间公式”,使音乐厅声学走上了科学的道路。20世纪科学技术迅猛发展,钢结构在建筑中广泛使用,使建设各种形式的音乐厅成为可能。直到20世纪70年代,全世界建造了无数的音乐厅。但是音乐家和听众发现,音响效果最佳的音乐厅始终是那些建造于19世纪下半叶的传统音乐厅。这是科学家们深入研究音响效果优秀的古典音乐厅后得出的结论。


在世界十佳音乐厅中,有9个是长方形的。这说明长方形体形对音乐厅音响效果的重要性。在20世纪,人们做了各种可能的探索,希望打破长方形音乐厅那种传统的形式,实践的结果——音响效果不佳。


人们发现在音乐厅声学中,除了混响时间以外,“亲切感”和“空间感”也非常重要,这两种感觉与混响时间无关,与侧向反射有关,而侧向反射主要来自于音乐厅两边不要离开得太远的侧墙。侧向反射的理论揭示了古典“长方形音乐厅”之所以音响效果优异的原因。这个发现,被音乐厅声学家白瑞纳克称为20世纪最后30年声学界的重大发现。


根据这个重大发现,20世纪80年代后,全世界建造了一批新的长方形音乐厅,普遍取得良好的音响效果。从实践上证明了音乐厅声学侧向反射理论的正确性。


据统计,社会上所有的演艺活动中,约有一半是各种形式的音乐会。音乐厅对音乐会的重要性,以及对社会演艺活动的重要性是毋庸置疑的。音乐厅是为音乐表演而建造的,它最终的音响效果是由音乐家和听众来评价的。全世界有哪些音乐厅是得到普遍好评的?这个问题不仅音乐家和音乐爱好者关心,科学家也关心。这10座音乐厅受欢迎,说明它们反映了好的音乐厅的普遍规律,为研究、设计、建设、评价音乐厅提供标准。



04

列举几个著名音乐厅的声学玄机





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维也纳金色大厅、阿姆斯特丹音乐厅、波士顿音乐厅都是比较有名的古典音乐厅,音乐厅内的声音效果能够让世人所称颂,建筑声学设计是其能扬名世界的重点。我们首先看看维也纳的金色大厅,这是世界上最为辉煌的音乐大厅,于1867年由出生丹麦的著名建筑师汉森设计。维也纳金色大厅宽20米、高17.5米、长35米。资料记载大厅容积15000立方米,座位1840座,站位500个,每席容积8.9立方米,满场中频(500Hz)混响时间2.1秒。人们认为维也纳金色大厅的高、宽组成近似于正方形的横截面,宽、长近似1比2,和适中的宽度都是音响空间的理想组合,有利于大量侧向反射声到达观众席,产生良好的空间感;女神像等装饰形成了凸凹丰富的表面,有利于漫反射形成更加均匀的声场;砖墙上涂石膏灰泥,形成恰到好处的反射;较长的混响,不算大的空间,保证有足够的声能密度等等,这些都与现代理论相吻合。而金色大厅的屋顶,有九个三角型大钢结构架,架在两边承重墙上,负荷着屋顶的重量,钢架上伸下根根钢筋,吊起云杉木料的天花。天花上面铺了砖块,天花的表面涂上了石膏灰泥,外表镀金,形成了一个略有弹性的大天花。整个天花上面的空间形成了一个巨大的共鸣箱,这也是造就金色大厅优良音质的重要原因。

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