平潭国际演艺中心1500座大剧场的建声设计.pdf

2023年第2期 总第195期 季刊演艺科技 ENTERTAINMENT TECHNOLOGYNo.2 2023 Quarterly No.19562平潭国际演艺中心位于福建省平潭综合实验区，面朝开阔的海湾景观。建设用地面积约31 374.21 m2，建设总建筑面积38 972.87 m2，其中地上建筑面积26 907.21 m2，包含大剧场、多功能厅、公共文化中心和公共服务配套等，地下建筑面积12 065.55 m2。大剧场及多功能厅配置了先进的声光电设备，同时，这两个厅堂也都进行了专业的建筑声学设计。先进的舞台设备及优良的建声设计，使得平潭国际演艺中心完全可以满足国内外大型歌剧、舞剧、综艺、话剧、戏曲等节目的演出需求。平潭国际演艺中心的建成投用，提升了平潭国际旅游岛的知名度和影响力，也将对两岸文化艺术交流与合作发挥重要的促进作用。图1为平潭国际演艺中心效果图。1 音质设计原则及指标大剧场品字形舞台的前端配置升降乐池，可临时安装118个活动座椅。观众厅呈马蹄形，座位数1 500座，总容积约12 600 m3，每座容积约8.4 m3/人。观众厅后墙到平潭国际演艺中心1 500座大剧场的建声设计*师 军1，宋拥民2(1.福建省交通规划设计院有限公司，福建 福州 350004；2.上海章奎生声学工程顾问有限公司，上海 200086)【摘 要】本文介绍了平潭国际演艺中心1 500座大剧场的音质设计思路、技术指标及建声技术措施。采用ODEON软件对 观众厅进行了室内音质计算机模拟，并在大剧场竣工后进行了空场条件下的现场音质测试。大剧场的室内音质 计算机模拟结果与现场实测结果吻合较好，现场演出效果也佐证了建声设计较为成功。【关键词】平潭国际演艺中心大剧场；建声设计；室内音质计算机模拟；声学测试DOI：10.3969/j.issn.1674-8239.2023.02.012Acoustics Design of 1500-seats Great Theater in Pingtan International Performing Arts CenterSHI Jun1,SONG Yongmin2(1.Fujian Transportation Planning and Design Institute Co.,Ltd.,Fuzhou Fujian 350004,China；2.Shanghai Zhang kui-sheng Acoustical Engineering Consultant Co.Ltd.,Shanghai 200086,China)【Abstract】The main ideas and acoustic targets of acoustic design on 1500-seats audience in grand theater in Pingtan International Performing Arts Center are introduced,so the approaches to make satisfied acoustic are.Then acoustic simulation analysis was done both in occupied and unoccupied state with ODEON.And the spot acoustical measurement was done after the completion of this grand theater.It is shown that the results of computer simulation and spot measurement agreed well.The The effect of live performance also proves that the acoustic design of grand theater in Pingtan International Performing Arts Center is more successful.【Key Words】grand theater in pingtan international performing arts center;architectural acoustic design;computer acoustic simulation;acoustical measurement*本文得到福建省住建行业2022年第一批科学技术计划项目（编号：2022-K-30）支持。图1 平潭国际演艺中心效果图（图片来源：建筑设计方案）演艺科技 ENTERTAINMENT TECHNOLOGY63建 筑 声 学 Building of Entertainment Stadium演出场馆建设舞台边缘距离为32.77 m，厅内最宽为32.66 m，最高净空16.43 m，平均高度约13.45 m。池座有25排座椅，采用全台阶起坡设计，首末排高差为6.0 m。楼座观众席同样采用全台阶起坡设计，中间区域的前后高差为2.58 m，平均起坡为0.43 m。音响控室与灯光控室位于池座后部的中间区域。观众厅两侧八字墙各设置两道耳光，观众厅天花设置两道面光，楼座后方中间区域设置追光室。图2和图3分别为一层和二层平面图和剖面图。作为平潭国际演艺中心的核心建筑，1 500座剧场除了要满足专业歌剧、舞剧的演出需求外，还要兼顾大型综艺以及大型会议的使用要求。因此，观众厅音质设计原则确定为“扩声演出为主”，所有演出形式均使用扩声系统，而建声设计只需要为扩声系统创造良好的建声环境即可。基于此，音质设计时重点关注于体型合理、混响合适、厅内无声缺陷及本底噪音足够低等目标。与之对应，在音质设计指标的确定时，以混响时间、语言清晰度D50及背景噪声级作为主要的技术指标。依据剧场规模和容积，并参考相关技术标准1确定剧场观众厅音质设计目标值，如表1所示。2 音质设计技术措施体型设计是建声设计的基础，因为反射声的方向和能量分布主要依赖于墙面及顶面的体型设计。但作为以扩声演出为主的厅堂，演出时声音主要来源于扬声器系统，因此，建声设计在体型设计方面主要是在满足室内视觉效果的同时避免各种声学缺陷的产生。图4和图5分别为建筑设计师提供的不同视角的原创室内效果图。由图4及图5的室内效果图可以看出，建筑设计师意图2 平潭国际演艺中心大剧场平面图（图片来源：建筑设计方案）图3 平潭国际演艺中心大剧场剖面图（图片来源：建筑设计方案）表1 观众厅音质设计技术指标混响时间（s）语言清晰度D50背景噪声级1.400.1 50%NR-30图4 观众厅室内侧视效果图（图片来源：建筑设计方案）图5 观众厅室内前视效果图（图片来源：建筑设计方案）2023年第2期 总第195期 季刊演艺科技 ENTERTAINMENT TECHNOLOGYNo.2 2023 Quarterly No.19564在建造一座自然流畅浑然天成的剧场，因此在墙面及顶面设计了大量的双曲面，而且双曲面自顶部自然延伸至墙面。对于表面为双曲面的观众厅，普通的声线分析不能准确预测室内的声学缺陷。为此，在建声设计过程中，借助于室内音质计算机模拟软件ODEON，对观众厅的平剖面体型进行了优化分析。同时为指导声学室内方案的深化设计，确保最终室内的声场效果，也利用该软件对观众厅室内音质进行了模拟分析，并依据模拟分析结果对声学装修方案作音质预测评价。设计过程中，与建筑设计师及室内装潢设计师经过多轮的沟通与协调，最终确定了既满足视觉效果又满足声学效果的室内造型。而在装修材料的选择方面，考虑到双曲面造型的特殊性，整个观众厅除地面、座椅、出口门及观察窗外，墙面及顶部天花均采用GRG。当然，为保证声学效果，声学专业对墙面及顶面的GRG提出了不同面密度的要求。图6和图7分别为计算机模拟不同视角的声学模型效果图，表2则为观众厅满场和空场条件下各音质参量的模拟结果。从表2可知，计算机模拟的各个声学参量均在设计要求范围内。这说明经过多轮的调整优化，最终确定的观众厅的体型以及材料均是合适的。反射声序列对音质效果也是有一定影响的，图8和图9分别为池座和楼座典型测点的反射声序列图。从测点反射声序列的模拟结果看，厅内反射声也比较合理，前50 ms内也有一定数量的反射声。3 现场测试结果2022年9月28日，笔者带领团队依据相关技术标准2，3的要求对平潭国图6 剧场声学模型侧视效果图（图片来源：声学设计方案）图7 剧场声学模型效果图（图片来源：声学设计方案）表2 观众厅音质模拟结果测试条件参量倍频带中心频率f（Hz）125250500100020004000满场混响时间T30（s）1.761.531.501.431.361.14语言清晰度D500.480.530.500.510.530.59空场混响时间T30（s）1.981.751.701.581.551.33D500.440.480.460.470.480.52图8 池座区域典型测点的反射声序列图9 楼座区域典型测点的反射声序列演艺科技 ENTERTAINMENT TECHNOLOGY65建 筑 声 学 Building of Entertainment Stadium演出场馆建设参考文献：1 GB/T50356-2005，剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范S.2 GB/T 50076-2013，室内混响时间测量规范S.3 GB/T 36075.1-2018/ISO 3382-1：2009 声学 室内声学参量测量 第1部分：观演空间S.作者简介：宋拥民，毕业于同济大学声学研究所声学专业，获博士学位，高级工程师，注册环保工程师。现就职于上海章奎生声学工程顾问有限公司，研究方向为厅堂音质及噪声与振动控制。曾主持或参与的代表性项目有天津茱莉亚学院、上海世界会客厅、世博中心、国家会展中心（上海）、延安大剧院等。际演艺中心大剧场进行了音质参量的空场测试，结果如表3所示，图10所示为测试现场实景。由表3可知，剧场空场中频混响时间为1.53 s，考虑到满场演出时，1 500名观众会有一定的吸声增量，预计满场中频混响时间为1.3 s1.4 s之间，符合设计要求。空场D50值达到0.56，满场D50值将会进一步提高，这说明观众厅内语言清晰度很好。而噪声测试结果则表明，观众厅内实测本底噪音低于NR-30噪音评价曲线，满足设计要求。现场也观测到耳光室投光口噪声略高，对整个观众厅背景噪声有不利影响。预计耳光室噪声进行治理后，整个观众厅室内背景噪声将低于NR-25噪音评价曲线。同时，对比表3和表2也可以看出，实测结果与音质模拟结果也基本接近，两者的误差均在音质参量的允许误差内。这说明，剧场的音质计算机模拟结果也是非常可靠的。由空场和满场的音质计算机模拟结果来可以反推，观众厅满场音质参量也在设计范围内。综合来看，现场测试各个参量的结果均表明，建声设计达到预期目标。4 结语 作为平潭国际旅游岛最重要的演出场馆，大剧场的演出效果、音质效果得到专家及演出团队的一致认可。客观的测试结果和主观的评价结果均表明平潭国际演艺中心的建声设计是成功的。致谢：感谢建筑方案团队提供的效果图及方案图纸，感谢冯善勇博士、胡凯莉硕士在现场音质测量及室内音质计算机模拟方面提供的帮助。图10 大剧场测试现场实景（图片来源：作者自摄）表3 大剧场空场室内音质测试结果（17点平均）音质参量倍频带中心频率f（Hz）125250500100020004000混响时间T30（s）1.94 1.61 1.57 1.52 1.55 1.47 语言清晰度D500.44 0.54 0.55 0.57 0.56 0.59 背景噪声（dB）38.5 36.4 29.7 24.6 22.2 22.2（编辑 周建辉）