 声学/剧场/舞台/设计 建筑概况 巴黎爱乐音乐厅（Philharmonie de Paris）坐落在巴黎19区的维拉特公园，除了用于演出，它也是巴黎这座城市第一个专用音乐综合设施，其中包括了办公楼、图书馆和展览空间。这个音乐综合设施的“核心”是法国设计师让·努维尔（Jean Nouvel）设计的2400座音乐厅。项目自2007年开始建设，2015年1月14日正式落成并迎来了它的首场演出（最早拟定的完成时间是2012年），共历时8年，总耗资3.87亿欧元（最初预计成本为1.7亿欧元）。巴黎爱乐音乐厅是一种有机设计，其形体像一座小山一样矗立在维拉特公园内。编织式样的铝板紧紧围绕结构旋转，与其余的哑光外观形成对比。建筑外观镶嵌有7种形状的34万只鸟，共有4种色调，从浅灰色到黑色，象征着一次盛大的起飞。公众可以爬上高37米的屋顶，欣赏到城市与郊区融为一体的广阔景观。内部设计也独具一格，黑色的底层座椅和地面象征黑色的沃土，木色的、流线型的楼座和反射板象征着蜿蜒生长的树林。温暖的色调让大厅充满了阳光和生机，与外部灰冷的山脉造型，形成鲜明地对比。 它有两个关注焦点，至今仍为人津津乐道。 1. 原建设成本预计为1.7亿欧元，实际为耗资3.87亿欧元（约30亿人民币），是原预算的两倍多，这使它成为当时世界上造价最昂贵的音乐厅。2017年1月11日举行开幕典礼的德国汉堡易北爱乐厅造价7.89亿欧元（约60亿人民币）是当今世界上最昂贵的音乐厅（2007年4月开工，最初定于2010年完工）。 2. 2015年1月14日连法国总统奥朗德都来参加的开幕庆典音乐会（为了纪念一周前恐袭事件的死难者，同时为了鼓舞和振奋人心，所以提早开幕），它的建筑师让·努维尔却拒绝出席。他认为“音乐厅还没有进行声学测试，开幕时间表没有尊重建筑和技术要求。” 建筑尺寸 巴黎爱乐音乐厅2400座大厅的建筑平剖面和具体的尺寸见图5-8。舞台尺寸为18.3m×14.1m，面积为247m2。池座的平均宽度约为19.9m，最远视距为32m。音乐厅的平均长度、宽度和高度约为49.2m、35.6m、22.9m。有效体积约为30500m3，每座容积约为12.7m3/座。音乐厅的体型为不规则的流线型双腔体，它尽可能地吸取了古典“鞋盒式”和现代“葡萄园式”音乐厅的优点，如池座的宽度为19.9m，和维也纳金色大厅的宽度（19.8m）相当，使音乐厅具有较好的亲切感；吸收了“葡萄园式”音乐厅将舞台置于观众厅的“中心”（并非绝对中心）位置的布置方式，拉近了观众和表演者之间的距离，增加了亲近感。 图5 巴黎爱乐音乐厅二层平面图 图6 巴黎爱乐音乐厅三层平面图 图7 巴黎爱乐音乐厅横剖面图 图8 巴黎爱乐音乐厅纵剖面图 声学设计师通过在顶部设置反射板来增加楼座观众的早期反射声，反射板既结合了声学的设计要求又很好地兼顾了建筑师的美观要求，反射板如浮云似飘带，使整个音乐厅灵动和活跃起来。反射板的白色和木色分别与墙体、顶部的白色和楼座的木色相呼应，和谐而不突兀。 图9 音乐厅顶部反射板（一） 图10 音乐厅顶部反射板（二） 为了不使来自墙面和顶面的反射声能太强，在墙面和顶面可能影响的区域均作了为扩散处理。墙面凸出的木块和凹进去的方形凹槽相互补，仿佛大小不一的小木块正是来自于方形的凹槽。 图13 管风琴打开时状态（来自网络）
图14 管风琴关闭时状态 管风琴来自奥地利制造商Rieger Orgelbau，由91个音栓及超过7000个管组成，藏在后墙可开合的百叶内。外部露出的金属管是装饰性的哑管。 音乐厅周边的耦合腔体通过墙体之间的开口和音乐厅内部相连，观众通过中间的连廊进入音乐厅内部。开口的面积似乎并不大，可能会影响耦合的效果。
图15 音乐厅的耦合腔体(一)
图16 音乐厅的耦合腔体(二) 无论是音乐厅外观与内部颜色的冷暖对比，抑或是反射板与吊顶及墙面的颜色呼应，还是墙面扩散的凹凸互补，都体现了设计师独具风格的设计思路。 音乐厅的声学设计及略显浮夸的描述 巴黎爱乐音乐厅主要的声学要素都是可以调整的。混响时间的调节主要依靠在外腔以及反射板的背面放置最大面积可达1500平方米的吸声材料。早期反射声的调节主要依靠移动调整舞台与坐席上方的反射板以及舞台周边的墙面增加吸声帘幕来得到。其中反射板可以在9米至15米的高度范围内任意调节。池座的侧向反射声由侧楼座的墙面提供，楼座上的侧向反射声主要由悬挂的反射板以及反射板-墙面的二次反射来提供，详见图17。
在《巴黎爱乐音乐厅：声学设计新范式》一文中，作者对巴黎爱乐音乐厅的声学设计进行了详尽的描述，其中也有一些略显浮夸的描述。有两个概念必须澄清一下： 一、提出所谓的“巴赫”范式音乐厅（Bicameral Adaptable Concert Hall）新概念。并解释“巴赫”范式中的bicameraladaptable（姑且翻译为“可调的双腔体”）是指早期反射声场和混响声场分别可由两个嵌套的腔体独立控制可调。早期反射声场与音源的存在感和清晰度直接相关，而混响声场直接决定了音乐的空间感。这两个独立可调的声场意味着，整个音乐厅的音响效果可以通过适当的调整而适用于最广泛的演出类型，参数的独立性保证了不会出现因为调整其中一个声场而对另一个的指标带来的负面效果的情况。 其实就是利用耦合空间进行音质可调的音乐厅，并不是什么新鲜概念。W.C.Sabine发表于1930年的论文也许可以被作为最早的关于耦合空间声场的科研成果。文章中Sabine给出了测量由两个子空间所组成的耦合空间中声波在各子空间之间传播过程中传播损失的方法。1932年，Eyring基于统计声学理论，建立了第一个针对耦合空间的声能随时间衰变预测模型，从此也揭开了耦合空间问题研究序幕。1989年开幕的美国meyerson交响乐中心是世界第一个真正意义上可调耦合空间的音乐厅。相比于巴黎爱乐音乐厅的耦合空间，meyerson交响乐中心的耦合空间更加先进，主厅和耦合空间的开口大小是可以调节的（通过墙面的门或开或关），而巴黎爱乐音乐厅的耦合空间却不能关闭，至少缺少了一种演出状态。如果考虑通过调整门开的角度和数量（即调整耦合开口的大小），则缺少了更多的演出状态。 二、克赖斯特彻奇镇音乐厅（ChristchurchTown Hall）是第一次突破性地实现了高清晰度和丰富的混响兼备的音响效果吗? 克赖斯特彻奇镇音乐厅（Christchurch, town hall）建于1972年，是根据Harold Marshall提出的“侧向反射声的早期声能是产生空间感的必要条件”建造的，观众席周围设计了18块巨大、倾斜的反射板是为了把早期反射声均匀地散布到所有观众席，眺台栏板及其底部造型也考虑到能够产生额外的早期反射声。这些处理使得：“声音很清晰，听者有连续活跃度的印象”，“和波士顿音乐厅所感受到被后期混响声场所包围的感觉不同，在克赖斯特彻奇镇音乐厅观众感受到的声场包围感是由许多到达很早、间距很近的早期反射声所组成。当音乐突然中断的瞬间，后期混响声比较弱”[6]。因此克赖斯特彻奇镇音乐厅并没有第一次突破性地实现了高清晰度和丰富的混响兼备的音响效果，或者说至少实现的不够完美。
其实克赖斯特彻奇镇音乐厅18块反射板后面的空间和主厅也构成了耦合空间。一部分声能通过18块反射板较早地反射到观众区，一部分声能进入板后的耦合空间多次反射后再反射到观众区，起到延长混响时间的作用。也许是多次反射后的声能比较小，人耳感觉比较弱或感觉不到。这主要是当初声学设计师只是把18块反射板作为早期反射声的反射板，而没有把反射板后面的空间作为一个耦合空间进行详细的声学设计。
巴黎爱乐音乐厅延续了克赖斯特彻奇镇音乐厅重视早期反射声的声学设计思路，又和建筑结合合理设计了耦合空间，延长了后期混响声，改善了克赖斯特彻奇镇音乐厅后期混响声比较弱的缺点，使得高清晰度和丰富混响兼顾的更加完美。从两个音乐厅混响时间对比表（表1）可以看出巴黎爱乐音乐厅的中频500Hz的满场混响时间要比克赖斯特彻奇镇音乐厅长0.6秒，后期的混响声能明显得到了延长。 巴黎爱乐音乐厅和克赖斯特彻奇镇音乐厅的混响时间对比表 1
演出效果的主观评价 她的音响效果到底如何呢？是否真如预期般那么完美呢？ 英国艺术经理人Marshall Marcus在他的博客上对首演的表现进行了点评。首先，混响感和清晰度之间的平衡满足了他严苛的耳朵。音乐厅的音响效果不如维也纳、波士顿、阿姆斯特丹那样的传统设计来得温暖，但音质足够明亮足够清晰却不生硬，使得它完全不同于那些代表性的音乐厅的效果，这种独特的效果让他非常惊喜。对于乐队，他幽默地表示，在这样的具有清晰音质的音乐厅里就别想滥竽充数了，一切尽在听众掌握之中，甚至连英国管乐手在演出结束前关掉了簧片盒的声音也被他注意到。另一方面，空间上的不均匀效果仍然存在，他觉得在最高的5层位置以及乐队后方的4层座位的音响效果最差；舞台近处的声音要比舞台远处的声音更加温暖更加有包围感[3]。 2017年11月12日应邀参观巴黎爱乐音乐厅。我们先是下午参观了音乐厅的建筑，晚上观看演出和感受音乐厅的音质效果，演出完后和音乐厅的音响工程师进行了技术交流。我在二层楼座的弧形包厢内（位于舞台的右侧前方），演员的模仿鸟叫的声音和自述（使用了扩声系统）听得非常清楚，乐队演奏的丰满度也相当好，尾音足够长。音乐厅的语言清晰度和音乐丰满度得到了很好的兼顾。只是感觉不到阿姆斯特丹音乐厅等顶级音乐厅那种达到高潮的涨落气势和混响质量。根据法国L-Acoustics音响公司的工程师介绍，在后期声学测试中发现吸声帘幕可调作用并不明显。 一个音乐的体型一旦确定后，各个位置的声能量分布也就基本确定。耦合空间只不过是把部分早期的反射声迁移到后期混响声的序列中（当然随着传播路径的加长以及反射界面的吸收，能量会减少）。因此早期声能衰减会加快（提高了清晰度），后期混响声能会加强（延长混响时间），最终形成双折线的能量衰变过程，参见图19，红色的早期反射声能迁移到后期变成后期混响声能。由于早期声能的快速衰变，声能的衰变过程中间部分就显得“骨感”，而缺少了顶级音乐厅的那份“饱满”。
当然，音乐厅长混响之下的高清晰度也与扬声器的布置方式、指向性和音色等有一定的关系。音乐厅采用的法国L-Acoustics的KIVA II系统，音响尺寸非常小，从照片中可以看出，与电脑灯和面光灯相差不大。这与一般音乐厅悬挂两组大大的线阵列扬声器而言，显得小巧而不突兀。交响乐演出时共设置了11组KIVA II小型线阵列。舞台上部反射板共设置了6组（用于舞台的周边观众区），面光吊杆上悬吊了3组（用于楼座前区），舞台台口两侧设置了2组（用于池座前区和拉相位）。
图20 能看出音响布置的音乐厅内景图 “曾虑多情损梵行，入山又恐别倾城。世间安得双全法，不负如来不负卿”。清晰度和丰满度就像多情和梵行本就是一对矛盾，想要兼顾，无非牺牲一个的一部分去补贴另一个而已，不可能两个都做到最完美。 |
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