“天蟾逸夫舞臺”劇院修繕的聲學設計

夏 媛

（華東建筑設計研究院有限公司，上海 200070）

隨著時間的推移，城市文化設施慢慢變老，一些沉淀著文化和記憶的老劇院亟待修繕。將這些文化瑰寶一代一代地傳承下去，對越來越多的劇院進行修繕是城市發展的需要。

在繁華喧鬧的上海市福州路，端坐著一座源遠流長的“天蟾逸夫舞臺”劇院。這座928座的劇院，從2017年初開始，歷經3年的修繕工程，于2021年大年初一正式展現在人們面前（圖1）。新的“天蟾逸夫舞臺”劇院音質更為“清、透、潤”，整個劇院的音質效果得到升級。筆者有幸參與“天蟾逸夫舞臺”劇院修繕項目，深刻體會到老劇院修繕的聲學設計和新建劇院的聲學設計的異同。本文以“天蟾逸夫舞臺”劇院修繕的聲學設計為例，探究劇院的修繕聲學設計思路。

圖1 “天蟾逸夫舞臺”劇院（修繕前和修繕后）

關于如何進行劇院修繕項目的聲學設計，筆者認為，一般分為三個階段進行：項目立項時的修繕目標、項目設計時的修繕內容和項目竣工后的修繕結果。

1 “天蟾逸夫舞臺”的修繕目標

1926年開業的“天蟾逸夫舞臺”，是上海灘京劇“四大舞臺”之一，有著“遠東第一大劇場”之譽，在梨園界一直有“不進天蟾，不成名”的行話。本次修繕屬于“天蟾逸夫舞臺”第三次整體大修繕。

本次修繕的原因有三個。第一，歷經近百年的劇院明顯老舊，裝飾效果過時，舞臺專業設備陳舊。第二，現在的演出形式越來越多元化，既有自然聲為主的京劇等演出，也有電聲為主的話劇、舞蹈等演出，這對劇院的環境和設備有更多的要求，原來的設備老舊，劇院的音質效果也略“干”。第三，由于資金需要，原來的劇院部分區域租賃給書店，整體建筑功能略顯混亂，隨著文化產業的繁榮，人們對劇院的需求日漸增多，本輪修繕正好收回出租部分，將劇院打造成完整純粹的劇院建筑。

明確修繕原因后，結合GB/T 50356—2005《劇場、電影院和多用途廳堂建筑聲學設計規范》以及業主的使用習慣，設定928座“天蟾逸夫舞臺”劇院的修繕目標。

（1）中頻滿場混響時間RT：T60=1.20 s±0.10 s

（2）低頻比重BR：1.1～1.3（提高低頻RT可增加音樂豐滿度）

（3）側向反射系數LFE4：15%～35%

（4）聲場力度Gmid：-1 dB～2 dB

（5）音樂明晰度C80(3)：1.0～3.0

（6）初始時延間隙ITDG≤23 ms

（7）本底噪聲≤NR-30

（8）廳內任何位置不得出現回聲、多重回聲、顫動回聲、聲聚焦和共振等聲學缺陷。

2 “天蟾逸夫舞臺”的修繕內容

在劇院修繕時，首先需要了解老劇院的聲學現狀。項目啟動初期，筆者團隊對劇院進行修繕前的聲學測試和分析。測試結果表明：原觀眾廳的混響時間略低，聲場不均勻，反射聲偏少。

其次，建筑設計提出3個限制條件：觀眾廳體量無法變化；觀眾廳座椅不更換；觀眾廳“頂送側回”的送風方式不改變?！坝休^多限制條件的定制設計”是劇院修繕聲學設計的核心要求。聲學設計只有因地制宜，發揮想象力和創造力，定制非標設計，才能完成“修繕后提升音質環境”的任務。筆者團隊經過仔細研究和探索，本輪修繕的聲學設計重點為以下六大內容。

（1）改變觀眾廳側墻造型，使得觀眾廳聲場完備和均勻。

原觀眾廳的側墻向外傾斜角度較大，導致有效的側墻反射面比較少，觀眾席中前區缺少側墻反射聲，整個觀眾席反射聲不均勻（圖2）。本輪修繕設計時，改變側墻形式，設計朝向舞臺的裝飾面，這些裝飾面的反射聲覆蓋觀眾席中前區，彌補原本缺失反射聲的區域；同時，設計連續朝向舞臺的裝飾面，使得整個觀眾席有均勻的反射聲，每個座位的聽感基本一致（圖3～圖4）。

圖2 劇院墻面聲線分析（修繕前，紅色表示缺少反射聲區域）

圖3 劇院墻面聲線分析（修繕后）

圖4 觀眾廳墻面

（2）優化觀眾廳八字墻造型，提高觀眾廳的親切感。

“天蟾逸夫舞臺”是黃浦區文物保護點建筑，主要墻柱結構不能改動。修繕過程中，著重優化八字墻的裝飾面，把裝飾面設計成“兩段弧”造型（圖5），第一段弧度裝飾面成為第一塊側墻反射面，縮小第一塊側墻反射面的間距，使得初始時延間隙控制到19 ms，達到比較好的國際劇院的水準（初始時延間隙≤23 ms），整個觀眾席聽聞的親切感優秀。

圖5 觀眾廳“兩段弧”造型

（3）運用厚重材料，提升觀眾廳的混響時間。

混響時間是劇院最重要的聲學指標之一。而“天蟾逸夫舞臺”觀眾廳的面積和高度都無法改變，意味著觀眾廳的體積無法變化。另外，本輪修繕經費有限，劇院座椅需延用舊座椅，這就意味著觀眾廳的吸聲量也無法改變。經過仔細計算和研究，取消原后墻的一些穿孔板，對整個觀眾廳墻面都做擴散設計，并加大擴散材料的面密度，采用40 kg/m2面密度的GRG板。采用較厚重材料后，觀眾廳的混響時間提升0.1 s，達到聲學設計目標要求。

（4）提升觀眾廳聲場力度。

伴隨觀眾廳混響時間的提升，除了不得已的設備開口（音響口、面光口、耳光口和追光口），把厚重的擴散材料用在墻面和頂面，觀眾廳的聲場力度提升2 GB。在自然聲演出狀態下，有利于演員展現渾厚的藝術功力。

（5）微擴散處理使聲音聽上去更“潤”。

觀眾廳側墻裝飾面在擴散造型的基礎上，表面采用微擴散處理（圖6）；后墻裝飾面做成品MLS聲學擴散體（圖7）；頂面根據聲線分析，精確設計吊頂形式。整個觀眾廳反射聲分布完備和均勻，未出現聲音經過后墻直接返回舞臺的反射聲缺陷，整個觀眾廳聲音很“潤”（圖8）。

圖6 側墻微擴散處理

圖7 后墻MLS擴散體

圖8 劇院頂面聲線分析

（6）采用定制的“土建風管消聲器”，有效抑制本底噪聲。

新建劇院通常采用“座椅下送風”的送風方式，這種送風方式噪聲低。但是，老建筑修繕的局限條件在于劇院沒有條件設置靜壓箱，觀眾廳仍采用“頂送側回”的送風方式，噪聲較大。同時，空調機房緊貼舞臺，暖通管線很短，這又給噪聲控制加大難度。聲學和暖通設計師一并研討，多次深化設計，最終采用土建管道內設置特別定制的“土建風管消聲器”（圖9），保證整體消聲量達標。同時，嚴格控制管道風速，最終把本底噪聲控制到NR-30，為觀眾創造一個安靜的觀演環境。

圖9 “土建風管消聲器”和土建風管

3 “天蟾逸夫舞臺”的修繕結果

經過修繕的“天蟾逸夫舞臺”劇院，“外表”傳承古色古香，“內里”在視覺和聽覺上都得到提升。2021年1月16日，“天蟾逸夫舞臺”試演《智取威虎山》（圖10）。上海京劇院舞臺監督朱偉剛老師對場內音質效果很滿意，他表示：“現在的天蟾逸夫舞臺音色干凈而飽滿”。

圖10 《智取威虎山》試演照

對改善后的“天蟾逸夫舞臺”進行空場聲學檢測，最終測試數據均在聲學目標范圍內（表1）。

表1 竣工測試數據

對每個音質參量的測試數據進行分析，結論如下。

（1）混響時間測量結果為中頻1.10 s（空場）。本項目的座椅（空場）吸聲量比較大，與常規劇院座椅的滿場數據接近，因此，預計滿場中頻混響時間約1.10 s。聲學目標是混響時間1.20 s±0.10 s，混響時間達到目標值下限。

（2）混響時間頻率特性很好，即低頻有一定提升，中頻基本平直，高頻適當下跌。

（3）早期衰變時間衰減特性與混響時間一致。

（4）明晰度（空場）的測量結果C80為3.7，滿場時C80略有下降，達到設計目標，說明廳內音樂明晰度較高，音樂細節的可識別度較高。

（5）空場語言清晰度達到0.56，達到設計目標，說明廳內語言的可識別度好。

（6）空場聲場 力度Gmid為3.2 dB，滿場時Gmid略有下降，達到設計目標，說明廳內有合適的聲音強度。

（7）側向反射系數達到22%，達到設計目標，說明廳內側墻反射聲豐富。

（8）初始時延間隙19 ms，已經達到國際比較好的劇院的水準（初始時延間隙≤23 ms）。

（9）空調正常開啟后，觀眾廳背景噪聲滿足NR-30曲線，達到設計要求。

“天蟾逸夫舞臺”完成修繕，筆者從中深刻體會到老劇院的修繕考驗設計師的智慧。只有“正視”限制條件，“傾聽”業主訴求，扎實分析劇院現狀，“對癥下藥”地特制聲學設計方案，方能取得劇院修繕的聲學設計的成效。