高質量的聲學設計

本刊已經為大家展示過很多的定制安裝、改造案例，但大多以家庭（家庭影院、智能家居）為主。這次的案例名稱為“深圳鳳凰廣場劇院”，是一次對劇院舞臺聲學理念的全新建設。改造工程由ADS中國-影音智能設計有限公司進行。

ADS中國-影音智能設計有限公司是英國電聲設計公司和香港長島集團共同在中國投資建立的集音響產品設計、制造的外商獨資企業。英國電聲設計公司成立于1990年，是電聲設計制造業為數不多的全資英國公司，總部設在英國第二大城市曼徹斯特，產品分布歐洲、亞洲及中東40多個國家。專門從事高質量的Hi-Fi、AV音響系統公共廣播系統數字教學系統，汽車音響系統的設計與制造，在電聲設計制造業被公認具有領先地位。它于1994年獲得ISO9001國際質量認證及歐共體CE安全認證，是國際專業聲光協會，北美音響協會，意大利帕索音響合作協會等多家國際專業協會會員，以支持ADS在歐洲、美洲及遠東地區的全球化發展。

ADS中國-影音智能設計有限公司作為英國電聲設計公司在中國投資建立的ADS中國制造基地，是一家專門從事頂級影音系統工程、別墅私家影院設計、建筑聲學設計及全宅智能家居系統整體解決方案的提供商。專注于別墅、會所、酒店頂級私家影院定制、影音娛樂室、Hi-Fi房間等專業空間的聲學設計及裝修、智能化控制、家庭舞會燈光、卡拉OK等，從毛坯勘察規劃開始到設計、施工再到后期的安裝調試提供全方位、一站式的顧問型專業服務，為您合理配置影音設備、智能控制系統并和家居裝飾和諧地融為一體，保證視覺和聽覺的完美統一。

鳳凰廣場劇場位于深圳羅湖區鳳凰印象花園裙樓三樓、四樓。觀眾廳容積約為2670立方米，共有500個座位。劇院主要使用功能是用于演出，兼顧會議使用，還具有電影放映功能。所以這項項目的工程核心為聲學設計。改造目的在于：1.應當擁有良好的語言清晰度；2.合適的響度，語言和音樂均要求有足夠的響度，它們應高于環境噪音，語言的合適響度為60-70分貝；3.無回聲和顫動回聲，因為回聲的出現會影響聽音的注意力，降低語言可聞的清晰度。而顫動回聲則使人感到厭煩，影響聽音效果；4.低噪聲，室外侵入的噪聲和建筑物內的工程設備噪聲，特別是空調制冷的設備噪聲，對聽音有障礙，因此應當盡量消除干擾，并控制在允許范圍內。

音質設計主要是通過室內裝飾材料的吸聲性能的計算，設置合理的、必要的吸音材料和擴散材料，取得合理的室內混響時間，并避免聲聚焦、顫動回聲等聲學缺陷，提高房間的語言清晰度。除此之外，在音質設計的過程中還考慮到了房間的電聲設備布置。

其次，廳場容積和座位數也是影響聲音的重要因素。劇場共有500座位，廳內有321座位，每座容積約為8.3m³。由于座椅的吸聲量占廳堂總吸聲量的一定比值，因此合適的每座容積有利于節省工程造價，并且避免出現吸聲過量的情況。相比專門的電影廳來說，劇院每座容積要略大于電影廳，因此需要對廳內設置較多的吸聲材料控制混響時間。

接下來，要解決的是聲聚焦問題。聲聚焦是由于廳堂體型的原因，導致混響聲在某一區域，從而導致聲場在這個區域加強的現象，聲聚焦可以引起聲場分布不均等聲學缺陷。在該項目中，ADS使用了聲線分析和聲粒子分析方法，用以分析該廳堂的體型。

通過測量對比分析，該劇場第一次反射聲和第二次反射聲都均勻分布在劇場聽聲面內，因此該廳堂不存在聲聚焦現象。那么，接下來，要注意是否有顫動回聲和回聲現象了。

顫動回聲，指在平行墻壁間聲音相互多次反射引起的聲音顫動現象，屬于一種嚴重的音質缺陷，會造成語言清晰度下降和音質不良。造成顫動回聲的主要原因是吸聲系數較低的平行界面，就實例而言，該劇場中觀眾廳中的平行界面主要為兩側墻之間以及頂面和地面之間。

說到回聲，人一般能夠辨別回聲的時延為50ms，也就是說直達聲與反射聲的聲程相差17m的情況就可以引起回聲。就劇場的情況來說，因為主聲源位置在舞臺臺口附近，因此觀眾廳前部坐席區容易引起回聲的現象。所以，必須對舞臺做出相應的吸聲處理。觀眾廳后墻使用生態木穿孔板，該結構為寬頻帶吸聲結構，可以防止后墻聲反射引起的回聲現象。

混響也是衡量聲音好壞的重要指標，混響時間可以象征音質的好壞，語言清晰度的高低，也是房間吸聲材料擴散材料使用面積計算的最重要參數。該廳的主要使用功能有電影放映，戲曲兩種。而混響時間主要參考電影放映的使用功能，其中戲曲使用由于可以使用電聲擴聲的方式，因此相對較短的混響時間可以使用電聲方式進行補償。通過測量分析，該廳觀眾廳的中頻最佳混響時間定為0.7+/-0.1s，舞臺內的混響時間不宜過高，因為舞臺對于觀眾廳屬于耦合空間，如果舞臺內的混響時間過高會導致觀眾廳的混響時間增大，并且由于經過舞臺內的混響聲聲延遲較長，較易形成回聲聲學缺陷，因此舞臺內的混響時間應小于1s。

根據廳堂的容積、內表面積及推薦的混響時間參數，推算出該廳堂達到推薦混響時間所需的吸聲量。吸聲量參數是確定廳堂吸聲材料面積的主要設計依據。

經過全面測量，針對上述聲學問題，我們做出了相應聲學材料選擇和安裝布置。

青色區域主要作用是聲反射，可選用金屬板或密度板實貼木飾面。洋紅色區域是聲音的吸聲和擴散，吸聲采用聚酯纖維吸聲板龍骨空腔吸聲結構，擴散使用造型擴散體結構，部分區域使用反射材料。

而吊頂主要作用是增加觀眾廳內的早期反射聲，并避免廳堂吸聲量過大，我們選擇了GRG板。吊頂處采用圖中（頂部造型示意圖）大致造型（紅色線條所示部分），該結構可以降低室內容積，并且增加了頂部的擴散。

由于舞臺內空間巨大，屬于觀眾廳內的耦合空間，因此同樣需要對舞臺做強吸聲處理，降低舞臺空間對觀眾廳的影響。舞臺內的大幕、舞臺機械設備也都具有一定的吸聲效果。我們的做法是在舞臺墻壁內設置穿孔板材料，得到最佳聲音效果。如圖所示

經過合理的聲學設計，鳳凰劇場得以改造完成。而我們，則看到了ADS的專業水準，看到了鳳凰廣場劇場的魅力美。