寻找技术与艺术的平衡点——中国近现代剧场声学技术实践

wdg · 发表于 2017-6-7 10:18:15

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　清末民初

　　19世纪有两个建筑内部的本土戏台，一个是位于北京的湖广会馆(图1)，一个天津的广东会馆。这两个会馆室内音质都很好，京剧、话剧等效果都很不错，至今仍在使用。其原因在于房间容积适中且室内各界面大多为木夹板，空腔大，低频共振吸声效果好。

　　图1：北京湖广会馆内部

　　20世纪初的上海的大新舞台与南通的更俗剧场是民国时期所建剧场的代表，分别邀请国外设计师仿效西欧剧场，结合本土剧种演出而修建。这些剧场位于上海周边，主要的目的是赚取票房，手段是娱乐民众。与此相比，传统戏台场地小，容纳不了上千名观众同时观赏，另从经济效益角度来讲，西洋剧场的更有优势。不过，这一时期剧场的声学效果整体上都不尽如人意，原因就在于当时无声学专家参与设计。

　　抗战时期

　　由于历史时期的特殊性，延安时期的剧场在政治需要和艰苦条件下促成了其多功能的使用要求。两大主要功能为会议与演出，还常兼作讲学、展览、舞会等用途，这种模式至今仍有延用。单就声学而言，多功能的结果势必造成每个功能的效果都不是最佳的。此外，就严肃性而言，政治场所内的娱乐演出无论是在中国古代还是西方社会都是无法接受的。

　　解放初期

　　1950 年，西南军政委员会决定在重庆建造大礼堂(图2)，供会议与演出使用，因为当时的设计中没有考虑声学设计，因此音质效果极差。在后来的一段时间里仅仅作为重庆的标志性建筑物供游客参观。然而真正掀开中国建筑声学历史新篇章的是在1959年落成的人民大会堂(图3~4)。延安时期礼堂和 50 年代剧场的教训使周恩来等工程项目负责人深刻认识到声音效果的问题是必须用严谨的科学态度来解决的。周恩来亲自点名当时我国的声学领头人马大猷负责，让他带领全国可动员的所有声学力量来攻克这一难题。该团队不负众望，开创性地采用穿孔吸声板来降低大会堂内的混响时间，保证了语音的清晰度，并且采用局部区域补声器和座椅局部扬声器与主扬声器相结合的方式，保证了声能均匀分布于每个座位。人民大会堂观众席9770座，舞台300座，合计10070座，是当时世界上人数最多的室内会堂，也是迄今为止世界上人数最多的室内会堂。

　　

　　　　图2：重庆大礼堂

　　

　　　图3：人民大会堂

　　

　　　文化大革命至改革开放初期

wdg · 发表于 2017-6-7 10:20:56

文化大革命的十年之间，剧院的建设量严重下滑。文化大革命对孔子的儒家思想进行了大批判，严重地破坏了一些优良的历史传统，这在剧场设计上则体现为谦逊精神的缺失与模仿抄袭思想的泛滥。这期间修建的贵阳川剧院几乎完全抄袭南宁剧院，这一时期的其他剧院也都大同小异。南宁剧院曾经采用船形的吊顶设计，起对顶棚声进行扩散反射的作用，而那些模仿它的剧院却根本不知其声学设计的初衷，任意改变船形体的尺寸和材料，将材料由预制钢筋混凝土替换为轻质胶合板，导致其完全丧失了声音的扩散作用，沦为形式上的摆设。

　　80年代中期开始，国外的设计公司开始介入我国的剧场设计。深圳大剧院(图5)落成于1989年，在设计中由英国的舞台设计公司参与设计。北京中日青年交流中心落成于1989年，建设过程中引入了日本的团队。保利剧院落成于1991年，设计者与深圳大剧院相同。国外的先进设计理念为这些剧场吹入了新的空气，无论从建筑形式设计、室内装修还是舞台照明，都有一种令人眼前一亮的感觉。就声学设计而言，这一时期的确不乏优秀作品，但由于建筑仍以政治集会和例行会后的演出为主，以及观众大多对音效的认知有限，因而除了保利剧院等为数不多的剧场商业运作比较成功之外，几乎没有其他以音效著称的剧院。

　　

　　图5：深圳大剧院

　　二十一世纪之后

　　新世纪的十多年以来，大型剧场不断涌现。这些剧场往往造型新颖，能够给人留下深刻的印象。从声学效果来考虑，这些剧场往往被分成多个专用的厅堂，并分别具有与演出类型相适应的混响时间。歌剧院一般约为1.5s，音乐厅一般约为2.0s，戏剧与话剧演出一般约为1.2s。

　　于2007年建成的中国国家大剧院(图6~7)造型独特，气势恢宏。在椭球型钛金属屋架下，有三大独立厅堂：音乐厅，戏剧院，歌剧院。虽然其在设计方案、维护管理、用材造价等方面饱受非议，但从剧院在建成后的实际使用情况来看，尤其是就音质效果而言，国家大剧院是剧院设计之中比较成功的案例。

　　

　　　图6：国家大剧院

　　

　　图7：国家大剧院内部

　　于2010年建成的广州大剧院(图8~9)，其极具科技感的非线性设计将后现代主义表现得淋漓尽致。然而，建筑师扎哈为实现深藏于人们内心中对梦幻场景的渴望，在剧院室内设计时采用了极不规则的曲面，这对声音的扩散十分不利。在这种情况下负责大剧院声学设计的新西兰团队利用微尺模型按照的模拟结果对墙面进行曲线优化和局部鳞片状声散射处理，这使得广州歌剧院声学效果获得了成功。

　　

　　　图8：广州大剧院

　　

　　　图9：广州大剧院内部

　　20世纪初以来，特别是20世纪50年代以来，全世界由于工业交通事业的巨大发展出现了噪声环境污染问题，而促进了噪声、噪声控制、机械振动和冲击研究的发展高速大功率机械应用日益广泛。非线性声学受到普遍重视。此外还有音乐声学、生物声学。这样，逐渐形成了完整的现代声学体系。

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