星海音樂廳室內樂廳是以室內樂為主的多功能大廳。容納461名聽眾,有效容積3400m³,每座占容積7.4 m³。大廳採用不對稱的扇形平面,右側設廂座;左側為二層挑廊,後部設有三排座席的小樓座。 舞臺配置在盡端。臺上設有活動的音樂罩和11個音栓的練習用管風琴。室內樂廳的平、剖面見圖1。
室內樂廳的聲學設計指標的確定,考慮到自然聲演奏室內樂和用擴聲系統演出其它劇碼兩種演出方式。餘響時間採用可調吸聲裝置,其它指標則偏重以清晰為主。各項設計指標見表1所示。
室內樂廳經一次調試即達到設計要求,並於1998年2月20日啟用,首場演出是廣東省少年鋼琴比賽,相繼演出的是古箏獨奏會。無論是樂師或聽眾,均反映廳內音質效果極佳。
[室內樂廳的聲學設計]廳內的不規則室形和側牆、後牆上的圓柱形可調結構(音樂會時為圓柱形反射面),有助於廳內的聲擴散。池座有左側牆和廂座矮牆提供早期側向反射聲:廂座和樓座的聽眾主要由吊頂供給早期反射聲。
為控制廳內的餘響時間,使之有盡可能大的可調餘響幅度,採取了如下措施:
(1) 除可調餘響結構中的吸聲構造以外,均為反射面;硬木地板:輕鋼龍骨石膏板吊頂;25 mm厚硬木板牆,外貼樣木三合板。
(2) 可調響結構的反射面為25mm厚松木板,外貼雙層三合板:簾幕反射面為牆面抹灰粉光。
(3)座椅選用澳大利亞”西貝(Sebel)”公司特製的低吸聲塑膠軟墊椅。
(4) 可調結構的吸聲面,採用寬頻帶吸聲構造和材料。
室內樂廳的噪聲控制同樣包括圍護結構的隔聲和空調系統的消聲兩部分。廳內的周牆均為內隔牆,且採用重牆(240 mm厚磚牆和200 mm厚鋼筋混凝土牆),屋頂為雙層結構,故不存在空氣聲和衝擊聲的隔聲問題:空調系統採用頂送、下回的傳統送風方式,消聲採取了配置消聲器、限止氣流速度和確定送、回風量的比例等三項措施。所有的空調設備分別采用橡膠隔振器(擾動頻率島較大時)和彈簧隔 振裝置(擾動頻率ƒ0較低時)。確保大廳達到允許噪聲級。
為滿足多功能的使用要求,使每種功能均達到”最佳”的餘響時間,故採用電腦調控的可調餘響裝置。可調餘響的上限值取1.3秒,供室內樂演奏使用;下限值是根據身歷聲電影的要求確定為O.8秒,故可調餘響的最大幅度為0.5秒(1.3~0.8秒),並要求125 Hz~4000 Hz的覆蓋頻率範圍內均高較為接近的可調幅度。對此採取了如下兩條基本的設計準則,即:
(1)可調結構反射面暴露時,低頻的聲吸收盡可能地低。
(2) 吸聲面暴露時,低頻吸聲量盡可能地高。
根據上述準則,旋轉圓柱體,反射面採用25mm厚木板,追加6 mm厚的雙層三合板:吸聲面採用6 mm阻燃毛氈,在800mm直徑的圓 柱體內填滿32k玻璃棉氈。
在可調餘響幅度內可根據需要無級調控,但為了工作人員便於操作,把可調幅度設定五個檔次,即:
·用於室內樂演奏:1.3秒
·用於獨奏、獨唱:1.2秒
·文娛節目演出:1.1秒
·音樂講座或會議:1.0秒
·身歷聲電影:0.8秒
可調餘響結構採用旋轉圓柱體和平移的簾幕相結合的形式。圓柱體直徑為800 mm,半面 吸聲,另半面反射,配置在左側牆的上、下部位和後牆上,共計29個;可調簾幕分三道配置在廂座側牆的木格棚內,共計可調面積為:圓柱 轉體為78.7 m²簾幕46 m²總計面積124.7 m², 為大廳總表面積(1238 m²)的10%。
可調餘響圓柱體的配置、構造和內景分別見圖2~圖4所示。
調控採用電腦和手動兩種方式;調控的方塊圖見圖5 所示。調控裝置完工後,進行了可調餘響時間幅度的測定,其結果達到了設計要求。
室內樂廳竣工後曾對設計的八項指標進行了測定。其中響度(L)、低音比(BR)和聲場分佈(ΔP) 等的測定概況見表1,其餘幾項測定結果如下:
(1)餘響時間(RT)
餘響時間的測定是按設定的五種可調餘響方式中的三種進行的,即:
A.轉體和簾幕反射面暴露,這時廳內具有最長的餘響;
C.轉體和市幕吸聲面各暴露一半;
E.轉體和簾幕唄聲面全部暴露,廳內餘響時間處於最短的情況。測定結果見表2,測點位置見圖1平面所示。平均最大可調幅度為0.48秒。
(2)頻率回應 (F)
頻率回應按80 Hz~4000 Hz的1/3倍頻程進行測定。共測6個點,測點位置同餘響時間,見圖1,測定結果為125 Hz~4000 Hz頻率範圍內F均小於8 dB。
(3)早期反射聲時延間隙(tI)
早期反射聲的測點選擇在池座、廂座和樓座三個區域內有代表性的座席上,總計8個點,見圖6所示。
測定聲源採用電火花發生器;傳聲器接收後輸入電腦。信號處理後,由打印機繪製出反射聲序列圖,時標取100 ms,見圖7所示。由反射聲序列圖可見,時延間隙為2~9 ms。
(4)明晰度(C80 (3),C50 (3)):
由早期反射聲的測定結果可用兩式求得500 Hz,1000 Hz,2000 Hz三個頻率的C80和C50值,然後取其平均值,即得C80(3) 和C50(3)。
C80=10lg∫0-80 P²(t)dr / ∫80-∞P²(t)dr
C50=10lg∫0-50 P²(t)dr / ∫50-∞P²(t)dr
室內樂廳8 個測點的C80 (3) 值為2.55~4.93 dB,平均值為3.77 dB;C50(3)為-0.02~2.38dB,平均值為1.06 dB。這表明廳內有較好的清晰度。
(5)噪聲級(N)
廳內噪聲級測定是在空調系統達到使用工況時進行的,同時還測定了背景噪聲。測定結果為A聲級26.0 dB。
星海音樂廳室內樂廳的9項聲學指標測定的結果表明,全部達到設計要求。該廳在試用期間,多數用於音樂分聲部排練和獨奏(唱)排練。公開演出僅有兩次:廣東省少年鋼琴比賽和古箏獨奏會。無論是樂師或聽眾一致反映音質優異,特別表現在聲音清晰、純真,樂器的質感和演奏(唱)的亮度都受到音樂家們的贊賞。
此外,由於採用電腦調控餘響時間,操作人員僅需在15秒時間內(旋轉一圈為30秒)即可調到所需的餘響時間,並在顯示屏幕上即可看到調節的狀況,因此很受管理人員的歡迎。
