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青岛万达东方影都大剧院建声设计
时间:2018-04-19 08:23:23   来源:中国演艺科技网   作者: 崔跃伟

1 项目概况

青岛万达东方影都大剧院(下称大剧院)位于青岛市黄岛区西海岸经济新区,设计总建筑面积24 000 ㎡,1970座,其中池座22排1298座,总升起3.35 m;楼座9排,672座,总升起高度为4 m。大剧院设计观众厅平面呈马蹄形,最宽处41 m,厅长(楼座后墙至大幕线)40 m,观众厅总体积约为19 989 m³,座均容积约为10.1 m³。箱型舞台,设主台和两个侧台,主台尺寸20 m× 37 m,侧台尺寸各16 m×11.5 m。舞台总面积1 108 ㎡;配合电影节开闭幕式电影银幕设置要求,镜框式台口尺寸为24 m×13 m。舞台设计比第一排观众席地面高出0.65 m。观众厅平面剖面图见图1、图2。

图1 观众厅平面图

图2 观众厅剖面图

2017年11月,大剧院舞台音响系统通过了专家评测。

2 大剧院使用功能与电声系统设置

本工程原设计为青岛国际电影节开闭幕式的主会场,可满足电影放映、电影节颁奖礼、现场演出及音乐会等多种使用功能。

鉴于其超大的规模(座位数、平面尺寸、容积)与多样的使用功能要求,大剧院所有演出均使用电声系统:除设有常规扩声系统外,另设可满足杜比ATMOS系统技术要求的电影放映系统和主要配合音乐会演出的VIVACE电子可变混响系统。三种电声系统互相配合满足不同使用功能的声学需求:

  • 电影节颁奖礼及综艺演出时,主要使用扩声系统,辅之以电子可变混响系统,实现现场演出的电声调音重放需求;

  • 电影放映时,采用杜比ATMOS系统实现电影还音;电影默片放映时,乐池乐队通过扩声系统实现同步伴奏;

  • 音乐会演出时,主要使用VIVACE电子可变混响系统实现对建声环境的改变与弥补,模拟不同厅堂的声学效果,并以扩声系统作为辅助。

3 电声环境下建声指标的确定及建声设计原则

从电影放映、现场演出到音乐会,大剧院的各项声学使用功能均通过各种电声系统得以实现,本项目确定的建声设计的原则是:满足功能使用,尊重装修设计,为电声系统创造适宜的建声基础,最终实现理想的电声演出效果。

依据上述原则,根据大剧院观众厅的体量特点,其建声设计最终设定的主要建筑声学参数为:T60=1.0 s±0.1 s(并可通过VIVACE电子可变混响系统实现音乐演出时2.0 s以上的长混响效果),RT125、250Hz≤1.4 s;背景噪声取值限定为NR30。

确定这样的建声指标主要是基于如下因素的综合考虑:

  • 大剧院观众厅规模为1970座,座均容积约为10.1 m³。确定的混响时间指标符合GB/T50356-2005《剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范》中对多用途厅堂混响时间的要求,见图3。选取图3中较短的混响时间,充分考虑了大剧院以纯电声演出尤其是电影放映为第一声学功能的需求;严格控制低频混响,其中125 Hz的混响时间最大按1.4 s进行控制。

图3 GB/T50356-2005中确定混响时间的规定

  • 为VIVACE电子可变混响系统的使用提供理想的建声环境平台。VIVACE电子可变混响系统可以在乐队表演时,将低混响时间和低响度的建声环境转变成较长混响时间和高响度的声学效果,而不减小混响时间,这是该系统的特点和要求。

4 观众厅声学装修材料的选择及构造处理

大剧院观众厅体量巨大,建声设计借鉴了古典声学装修手法,采用独创的穿孔GRG装修材料,通过材料对声音的均匀扩散及穿透吸收,保证声场均匀、控制混响时间。

4.1侧墙和天花

观众厅侧墙, 采用特殊设计的G R G 材料(见图4):穿孔率19%,背衬100 mm厚玻璃丝棉。GRG板穿孔处作楔形扩孔处理,在满足吸声性能要求的同时又具有扩散作用,尽量减小厅内前期声能衰减。

图4 观众厅侧墙设计

观众厅天花,采用与侧墙相同穿孔的GRG板,但与侧墙的装修构造不同。天花GRG板后设100 mm厚玻璃棉,浮铺。这种构造可以在施工调试阶段通过调整玻璃棉铺设面积的方法来调整大厅混响时间,最大程度地保证声学设计目标的实现。

侧墙与吊顶采用同一种表面材料,满足了内装专业对观众厅效果整体性和统一性的要求,也是建筑声学专业与内装专业的良好配合的体现。

4.2观众厅后墙

设置穿孔金属板吸声构造,穿孔率20%,内衬100 mm厚玻璃丝棉,较强的吸声效果,避免产生有害的反射声。

4.3观众厅地面

采用木地板实贴处理,其中走道位置设置地毯,既保证了装修效果又满足声学设计要求。

5 舞台声学装修材料的选择及构造处理

为保证舞台混响时间低于观众厅混响时间,大剧院舞台装修材料及构造如下:

  • 舞台顶部作宽频带吸声处理,在栅顶上方、舞台屋面梁下设100 mm厚玻璃丝棉外包玻璃丝布,下承钢板网。

  • 舞台墙面, 1 5 m 以下为150 mm厚玻璃丝棉(玻璃丝布外包),面覆8 mm厚穿孔FC板,穿孔率20%。

  • 舞台墙面, 1 5 m 以上为100 mm厚玻璃丝棉(玻璃丝布外包),面覆钢板网。

6 回声、聚焦的声缺陷处理

在如此沉寂的观众厅内,如果处理不当,极易出现有害回声,尤其是观众厅后部。为了消除回声缺陷,后墙装修选用了穿孔金属板的强吸声构造,见第4.2节。

观众厅后墙设置的声控、灯光控制室及同声传译室的窗户是回声产生的另一个重要因素。为消除它们产生的回声缺陷,经过仔细的模拟计算,将该处窗户作前倾20°处理;同时,楼座底面作强吸声处理。

挑台栏杆是产生声缺陷的另外一处地方。为了避免声聚焦和延迟的反射声,结合内装造型设计,挑台栏板作双弧形处理。见图5。

图5 挑台栏板双弧形处理

7 建声模拟计算与复核

基于上述材料选择及设计,建声设计采用ODEN软件根据电声声源位置对观众厅进行了建声模拟计算与复核,具体模拟计算成果如表1。

其它主要声学参数,如早期衰减时间(EDT)、响度(G)、明晰度(C80)等的模拟测算结果,限于篇幅本文不再赘述。

8 大剧院建筑声学设计过程回顾与终测结果

全电声演出的多功能厅堂,其最终声学效果是建声与电声整体设计的体现。大剧院的建声设计充分考虑了该厅堂全电声使用的特点,尤其是电子可变混响系统的要求,制定了适宜的声学指标并据之进行针对性的声学装修设计,为电声设计及电声各系统的效果呈现创造了良好的基础。

大剧院项目建筑声学由国际著名声学设计公司MASHALLDAY担纲设计。万达文旅院作为业主代表,主持了声学方案论证与建筑声学设计标准的制定,并负责大剧院建设的全过程技术管控。

图6 大剧院内景

目前,大剧院项目建设已经完成(见上图),经测试,主要声学参数如下:

T60=0.9 s(并可通过VIVACE电子可变混响系统实现1.2 s至4.6 s的可变混响效果),RT125Hz=1.1s,RT250Hz=0.9 s,STI=0.61,背景噪声NR25,各项主要指标均满足使用功能要求。

选自《演艺科技》2018年第3期  崔跃伟《青岛万达东方影都大剧院建声设计》,转载请标注:演艺科技传媒。更多详细内容请参阅《演艺科技》。

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