国家大剧院音乐厅的声学设计
国家大剧院音乐厅建筑面积2615平方米,观众席1966(含111站席)。内厅长宽高比为2.98 :1.86 :1。考虑为较为接近理想的音乐厅功能。音乐厅吊顶总面积1268平方米,音乐厅座位数1966(含站席111).设计混响时间空场为2.2秒。背景噪声满足NR20要求。营业厅造型选用了改良的鞋盒型。采用“岛”式设计,即乐队和演员在中间观众厅在周围的设计。如此多的座位和岛式设计在国内也较为少见。
国家大剧院音乐厅采用室内GRC(玻璃纤维补强混凝土)扩散反射体、舞台与一层池座侧墙采用了MLS扩散反射墙面、巨大的帆形音乐反射罩、和观众座椅吸声控制等处理方法,将音质设计有效地融合到室内装饰中。对GRC材料的特性,音响测试等作了大量的论证,并确认其可行性。
音乐厅顶棚和墙面采用了平均厚度为2.4厘米的GRC板。GRC墙面的形式与吊顶有所不同,面积约1263平方米.顶棚上GRC装饰有着看似凌乱的沟槽,侧墙的GRC为起伏的表面,目的在于扩散反射声音。平面反射的声音类似与镜子,会导致局部声音强烈反射而音响音质。扩散反射类似与被磨毛的毛玻璃,声音反射更加均匀柔和。另外,厚重的GRC板能够有效地防止低频吸收,增强厅内低频的混响时间,使低频效果(如管风琴、大管、大提琴等声部)更加具有震撼力和感染力。舞台侧墙上采用栅状间隔的MLS墙面,凹凸尺寸严格按照数论理论设计,被称为“数字声反射墙”,外观既现代又神秘,还能扩散反射来自演奏台的声音。保障演出者之间具有良好的自我听闻和相互听闻,有利于乐队更好的发挥表演水平。
观众厅顶部悬挂巨大的帆形声反射罩。一方面将声音向厅内四面八方反射,有效将弥补“岛”式舞台声学反射前后音质不一致的不足,另一方面降低顶棚声学反射高度,缩短了近次反射声与直达声之间的距离,获得了更好的声音亲切感。这个顶部的声反射罩可升降取得最好的声学效果。
《国家大剧院》设计卷,天津大学出版社,2008.