蘇州科技文化藝術中心大劇場建筑聲學設計
來源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 編輯:ann 2012-05-02 00:00:00 加入收藏 咨詢

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1、工程概述
蘇州科技文化藝術中心選址在蘇州工業(yè)園區(qū)金雞湖東岸,位于金雞湖規(guī)劃中的文化水廊景區(qū),臨水而筑,總建筑面積134440M2。地塊呈橢圓形,深入湖面之中,是金雞湖景區(qū)中最重要的景觀,見圖1。地塊北側位于已建成的紅?景觀及規(guī)劃中的蘇州?會展中心,東側為商業(yè)街,建成后將成為蘇州市重要的科技旅游場所及大眾演藝影視中心,并成為金雞湖畔突出的標志性建筑,蘇州科技文化藝術中心功能眾多,設施齊全,主要由科技中心、藝術中心、電影世界及商業(yè)設施4部分?成。其中藝術中心包含1個能容納1200座的大劇場、1個能容納500座的觀摩演藝廳;電影世界包括1個能容納300座的影院、6個100-300座不等容座的電影廳和1個容納60座的貴賓電影廳;科技中心包括固定展館、臨時展館、兒童展館,
2、大劇場的功能及建筑概況
2.1使用功能
大劇場能承擔多種類型的演出,且均能取得不錯的割音響效果。主要演出功能有:交響樂、歌劇、室內樂以及獨唱或獨奏音樂會、戲劇、采用電聲的音樂會等。
2.2容座
觀眾廳總容座為1180座。其中池座747座,二層樓座及包廂221座,三層樓座及包廂222座
2.3建筑概況
觀眾廳建筑平面呈馬蹄形。廳內建筑尺寸:長26.6m,寬22.8m―31.6m,平均高約18m。舞臺開口尺寸為18mX12m,池座最底標高--0.6m,舞臺面標高為^.6111。臺口側墻設兩道耳光,天花設兩道面光天橋,一道追光。音控室、燈控室設于池座后墻的中部。
觀眾席設兩層樓座,二層樓座后墻比池座后瑭向后延伸0.9m,三層樓座后墻比池座后墻向后延伸1.6m。二層樓座下部開口高3.75m,深4.8m,高深比為1:1.28;三層樓座下部開口高4m,深4.8m,高深比為1:1.2m,基本符合規(guī)范要求的1:1.2。
池座觀眾席共20排,分2部分:前中部和側后部,其中,側后部區(qū)域標高鉸高,觀眾席共20排,其中,前中部區(qū)域共13排,前后高差(總起坡)為1.794m,平均起坡為0.15m;側后部區(qū)域共7排,前后高(總起坡)為1.668m,平均起坡為0.28m。二層樓座共5排,前后高差(總起坡)為2.05m,平均起坡為0.51m.三層樓座共5排,前后高差(總起坡)為2.384m,平均(總起坡)為0.6m各層觀眾席末排的視點俯角分別為池座10。,二層樓座20。,三層樓座28。。圖4~圖7分別為觀眾廳池座平面圖、觀眾廳二層樓座平面圖、觀眾廳三層樓座平面圖、觀眾廳剖面圖。
觀眾席前部設升降樂池,長17m,最大寬約3.8m,面積為52m、舞臺包括一個主舞臺、左右二個側舞臺和一個后舞臺。主舞臺尺寸:長18m,寬18m;面積324m2;左右側舞臺尺寸:長18m,寬15m;面積均為270III2;后舞臺尺寸:長18111,寬18111;面積324m。主舞臺高4747m,側舞臺和后舞臺高20m,主舞臺格柵頂標高為40m。主舞臺共設四層馬道,離舞臺高度分別為:20m、25m、30m及35m。舞臺上設升降舞臺及轉臺、車臺等機喊化舞臺。
3大劇場主要建聲設計技術指標
3.1技術指標
(1)中頻滿場混購時間
根據(jù)大劇場多功能使用要求,確定采用體積可調與吸聲置可調相結合的可調混響設計技術,具體設計混晌時間可調幅度為:1.2s-1.9s,不同演出要求中頻滿場混響時間PT如下:
交響樂:PT^1.9士0.1s;
歌劇:PT=1.4s士0.1s;
室內樂以及獨唱或獨奏音樂會PT=1.6s土0.1s;
其他劇種〔戲劇、?用電聲的音樂會)PT=1.2s土0.1s。
(2)混晌時間頻率特性
為保證演出的豐滿度,低頻與中頻的混響比應為1.1~1.3;由于^對高頻的吸收,高頻與中頻的混響比可為0.8-0.9。
〔3〕側向反射系數(shù)L
在15%~35%之間。
〔4〕初始時間延遲間隙
Tl:<=20ms。
〔5〕本底噪聲<=NR20曲線
(6)每座面積
9m'-11m/(交響樂條件),7m^8m/(歌劇條件:)。
3.2計算結果
計算結果基本符合設計要求:
(1)混響室門開且舞臺設音樂反射罩的情況下(交響樂條件)
總體積14000m3(其中樂罩包絡體積1000m3,混晌室體積2300m,單座容積11.9m3/人。
(2)混響室門關閉的情況下(歌劇條件)總體面積11200m,單,積9.5m/人
4、大劇場不問演出功能的聲學設定條件
交響樂是音樂演出中規(guī)模最大的一類,同時交響樂也是混響時間要求最長的音樂(管風琴演奏除外、一般混晌吋間要求在1.8s~2.08左右;而歌劇場的音質要求與音樂廳不同,通常采用折衷的辦法,即在音樂豐滿與唱詞清晰的最佳值之間取值,混晌時間一般取1.4s左右。這主要表現(xiàn)在兼顧演唱和樂隊伴奏的豐滿度與唱詞的清晰度上、兩者的要求相互矛盾。對于戲劇,由于要清楚了解劇情,唱詞的清晰比演唱和樂隊伴奏的豐滿度更重要,因此,混響時間要求更短一些,一般在1.2s左右。
為了保證以上各種演出均能取得滿意的音質效果,從建筑聲學的角度考慮,必須采用可調混響的措施,本劇場可調混響的具體措施為:在兩側墻設置混晌室(凋節(jié)體積),以及在后墻和混和混響室內安裝可上下升降的吸聲簾幕(調節(jié)吸聲量〉。
交響樂演出條件:混響室門全部開啟,體積約增加2300m;舞臺設置音樂反射罩,體積釣增加1000^;兩者相加體積共增加約3300m同時,所有的吸聲簾幕均處于收起狀態(tài)〔即不吸聲),通過音質計算表明,中頻滿場混響時間可控制在1.9s左右。
戲劇、采用電聲音樂會的演出條件混響室門全部關閉,且舞臺不設音樂反射罩;同時所有的吸聲簾幕均處于放下狀態(tài)(即吸聲狀態(tài)),通過音質計算表明,中頻滿場混響時間控制在1.1s左右。
歌劇演出條件:混響室門全部關閉,且舞臺不設音樂反射罩;同時所有的吸聲簾幕均處于收起狀態(tài)(即不吸聲狀態(tài)),通過音質計算表明,中頻滿場混晌時間可控制在1.4s左右。
室內樂以及獨唱會或獨奏會演出條件:混響室門全部開啟,內疰吸聲簾幕;舞臺設置音樂反射罩。同時所有的吸聲簾幕均處于收起狀態(tài)(即不吸聲),通過以上音質計算可以看出,中頻滿場混響吋間可控制在1.6s左右。
5、可調混響技術
現(xiàn)代廳堂要求的演出功能越來越多,為了保證各種演出功能都能取得良好的音質效果,必須設置可調混響結構。從建筑聲學的角度,可調混響技主要分為三種:可調吸聲結構、可調體積結構以及吸聲和體積均可調節(jié)結構。在現(xiàn)有的音質廳堂中絕大部分只使用可調吸聲結構,通過改變廳堂內的吸聲量來改變混和側向反射聲等聲學參數(shù)。但是,對于音樂廳和歌劇場而言,總體積和每座容積對廳堂的聲學特性也起著非常重要的作用。要控制與體積有關的參數(shù),必須改變廳堂的體積。
由于體識可調結構在建造技術上有一定的難度,造價也十分昂貴,所以,這種辦法雖然很早就提出來,但是實際上采用的并不多。
蘇州科技文化藝術中心大劇場采用吸聲和體積可調節(jié)結構,其中體積可調的混響室分布于觀眾廳的兩側,在兩側墻上各分3層.共48樘可電動控制調節(jié)開關的門,總可凋節(jié),體積為2300m,混響室分布平剖面見圖8、圖9。實際上,由于混響室內結構梁、走道、吸聲簾幕盒和控制機據(jù)等占據(jù)了不少體積,因此,實際,、要小于2300m,混響調節(jié)的幅度也沒有紐十要求的大。吸聲調節(jié)結拘均采用可升降的吸聲簾幕,分布在混響室內、混晌室門外側、觀眾廳后墻等。
6、計算機模擬分析
計算機聲學模似分析所采用的軟件為丹麥技術大學編制的ODEON建聲模擬軟件,是世界上公認模似結果最可靠的建聲模擬軟件之一。模似主要分兩沖情況:交響樂演出條件和歌劇演出條件。
6.1模擬歌劇演出條件
模擬歌劇演出條件下(混晌室門全部關閉、舞臺不設音樂反射罩、吸聲簾幕均處于收起狀態(tài)),觀眾廳的三維模型和音質模似結果如下:
〈1觀眾廳的三維模型根據(jù)劇場的平剖面圖建立觀眾廳的三維聲學模型,共有1005個包綣面圍成,見圖10、圖11。
(2)觀眾席主要聲學參量的示意圖圖12中的A、B、C、D分別為:T30、D50及Lf四個聲學參量的模擬分析結果圖。
6.2模擬交響樂演出條件
模擬交晌樂演出條件下(混晌室門全部開啟、舞臺設置音樂反射罩、吸聲簾幕均處于收起狀態(tài)),觀眾廳的三維模型和音質模似結果如下:
(1)觀眾廳的三維模型
根據(jù)劇場的平剖面圖建立觀眾廳的三維聲學模型共有1541個包絡面圍成,見圖13、圖14。
(2)觀眾席主要聲學參量的示意圖15中的A、B、C、D、分別為?T30,C80,D50及Lf4
蘇州科技文化藝術中心大劇場于2007年國慶之夜正式竣工首演,由匈牙利布達佩斯節(jié)慶管弦樂團和我國著名青年鋼琴家李云迪同臺獻演國慶音樂晚會,樂團團長兼指揮費舍爾和李云迪都對劇場音質表示十分滿意。業(yè)主特聘的新加坡音響顧問評價曲線認為本劇場的建聲設計已達國際先進水平,其音質效果同類效果十分優(yōu)良的。
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