由于音乐厅演奏节目的种类比较多,如独奏、独唱、合唱、合奏、室内乐、交响乐等。本文研究的重点为交响乐队,因其最为复杂。音乐厅的舞台一般称为演奏台,以区别于剧院演出的舞台。有关音乐厅声学设计的文章习惯上称为舞台,所以本文仍以舞台相称。 图1. ST和EEL测量原理示意图[7] 图2. 直达声、早期反射声和后期反射声的定义[8] 图3. Lokki倡导测试用的扬声器(左)和传声器陈列(右) 由于舞台音质的复杂性,所以最近Gade (2013年)呼吁展开国际性合作,集多单位力量,广泛地展开大规摸调查来攻关。 在舞台音质设计中核心内容就是让音乐家拥有良好的相互听闻条件和足够的房间声反馈。 音乐家拥有良好的相互听闻条件,即要有合适的早期支持度STEarly,拥有丰富的早期能量(包括直达声和早期反射声)。舞台上交响乐队的演奏就是各种声源的组合,最根本最直接的方法就是优化交响乐队内部直接声音(直达声)。其次就是演奏者能够获得足够多的早期反射声。例如在一个大的全消声室内(几乎没有反射声),如果不是正对着你讲话(没有直达声),你就听不到其他人的声音。由于乐器的演奏都有一定的指向性且乐队相互之间存在一定的遮挡可能,如果缺乏直达声和反射声的支持,会导致听不清乐队其他成员弹奏的声音,从而导致交响乐队难以同步“合奏”。 音乐家希望拥有足够的房间声反馈,也就是要拥有丰富的来自观众席(尤其是主观众席)的混响声能,即后期支持度STLate。但是房间声反馈太多也不好,例如在一个混响室内,由于房间反射声太多,也会掩盖直达声,听不清其他人的声音。
合理的交响乐队结构可以使演奏者听到或感受到内部最细微的声音,它不依赖于舞台的周围条件,主要受交响乐队的排列、台阶升起和地板等影响。相对于铜管和打击乐器,弦乐响度比较低,是最需要支持的,对音质效果的要求也最高。 交响乐团通常有数十种不同门类的乐器,为了保证各乐器的音量和音色的平衡,世界上的指挥家与乐手经过一百多年的努力探索和实验,交响乐队内部声音的衰减已经被研究和量化,基本上确定了一个合理的席位排列原则:弦乐组是整个交响乐队的基础,它的音色给人以亲切感,所以一般席位排在舞台的前面。木管组乐器音色突出,所以需要分门别类的将其排列在弦乐组之后,乐队的中间部位。铜管乐器和打击乐器,音量宏大,并富有穿透性,所以他们排列在乐队的最后面或后侧面。竖琴和其它弹拨乐器经常排在乐队的左右侧(见图4)。但有时候因作品的要求,比如一些近、现代派作曲家的作品演奏,以及指挥家的个人偏好,乐队席位排列也有某种特殊安排。 图4. 现代交响乐队的典型排列方式 (源自Bennett,1990) 交响乐队在舞台上为了避免前排乐师的遮挡,同时也使观众能够看到后排乐师的表演,因此需要设置台阶。简单的平行台阶将使乐队左右距离拉得很宽,不利两端乐师相互听闻。故常将台阶按弧形布置,减小两端乐师的距离。如日本东京三得利音乐厅(1986年)的半圆形台阶是按国际著名指挥卡拉扬的建议而设计的,据介绍音质效果良好,后被其他音乐厅舞台布置广泛采用。可从日本三得利音乐厅(图6、7)和上海交响乐团音乐厅(图8、9)了解舞台半圆形台阶的布局和尺寸的变化。 图7. 三得利音乐厅乐队演奏时的舞台照片 根据矩形大厅尽端式舞台的调查资料[36],舞台容积越大,台上支持度STEarly会下降,观众席声压级和G值也会下降;而混响时间RT则会上升,尤其对观众席早期声能级GEarly和EDT影响更大。因此控制舞台面积及其高度很有必要。 舞台面积太太时,就会加大乐师之间的距离,乐队内部的直达声就会减小。舞台太宽时,前排两侧的听众听到就近乐师演奏的声音要先于演奏台另一侧传来的声音,时差太大会对音乐的融合产生不良影响;台太深时,舞台后部乐器的声音是在前部乐器声音以后经过一段可分辨的时差才能到达听众耳朵(有利于相互听闻的延时不宜超过35ms,对应的距离为12m),也会产生类似副作用。演奏台的全部应保持在约18m(宽)×12m(深)的长方形范围内[2]。考虑到舞台前指挥和乐师上下场的通道面积,可适当放宽到18m(平均宽)×13m(平均深)的长方形范围内[37]。
图11. 日本三得利音乐厅(1986年) 图13. 德国多特蒙德音乐厅(2002年)
图15. 日本东京歌剧城音乐厅 图17. 德国汉堡易北爱乐音乐厅 图18. 美国迪士尼音乐厅 图23. 德国易北音乐厅(单侧展开角为15˚) 2.关于舞台侧墙上部的形状 2009年Dammerad研究发现,与来自顶部的早期反射相比,最小延迟的侧向早期反射声可以更有效地补偿弦乐演奏者的反射[24]。从指挥的角度考虑,如果有靠近弦乐演奏者的窄侧墙(见图24),舞台上不悬挂反声板(让舞台直接暴露在观众厅)比悬挂反声板(高度<13米)显然会达到有益的效果。但是如果舞台侧墙太宽,结果表明它将很难完全弥补这一点。 舞台墙面水平方向的反射,会受到乐手们的遮挡而衰减。故常将上部墙面向下倾斜,可提供最小延迟的侧向早期反射声,如意大利罗马音乐公园交响乐厅(见图25)。 图24. 舞台顶部 (C)和上部侧墙 (W1和W2) 反射路线示意图(Meyer,2004) 图25. 意大利罗马音乐公园交响乐厅 图27. 美国费希尔音乐厅 图28. 中国国家大剧院音乐厅(MLS扩散体) 图29. 葡萄牙波尔图音乐厅(QRD扩散体) 图31. 波兰De Doelen音乐厅(梯形扩散体) 图32. 美国丹佛尔 boettcher音乐厅(扩散面) 单纯从舞台音质考虑采用反射或扩散比较合适,如美国丹佛尔 boettcher音乐厅(见图32)。如果考虑乐手的听力保护,就会是另外一个结果。靠近打击乐器(声音非常强)的乐手将会对听闻乐队其它声音受到掩蔽,对乐手听力也有损害。尤其是2008年欧盟工会对乐手听力保护法规(按ISO 9612测试,八小时工作日的LAeq≤85 dB)实施后,这个问题更引起关注。例如木管和弦乐部分乐手,本身声音不大,但由于坐在打击乐器附近而“超标”。所以在靠近打击乐器的后墙,通常会设置厚重的可变吸声帘幕,以减少后墙的反射声能(见图33、34)。如果乐队配置的打击乐器数量不多(或不配置),响度并不大,吸声帘幕也可以收起来,作为反射面使用。 图34. 法国巴黎爱乐音乐厅 图36. 德国柏林爱乐音乐厅(被合唱遮挡) 图37. 美国考夫曼表演艺术中心音乐厅 图38. 座椅靠背上部的木板反射面 图40. 台湾卫武营文化艺术中心音乐厅 第四部分、结语 图41. 舞台和池座中心测点的实测脉冲序列图 舞台和池座中心测点的实测声学参量数据
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