淺談地方戲曲的劇場聲學設計
——以湖北戲曲藝術中心劇場聲學設計為例

2021年7月建成的湖北戲曲藝術中心，坐落于武漢市武昌區，主要用于表演楚劇、漢劇、黃梅戲、荊州花鼓戲等湖北地區的戲曲，藝術中心外貌如圖1所示。劇場需要通過建筑聲學和擴聲系統設計滿足戲曲表演的聲學要求。筆者以湖北戲曲藝術中心的劇場聲學設計為例，闡述有關聲學設計的一些問題及解決方案，與同行進行交流。

其中Γna∈N′×1，N′

1 地方戲曲劇場的聲學特征及要求

要做好地方戲曲劇場的聲學設計，必須了解地方戲曲表演的聲學特征及其對劇場的聲學要求。

1.1 劇場規模

用于地方戲曲表演的劇場，一般情況下規模不宜過大，表1是武漢地區幾家以戲曲表演為主的劇場的規模情況。早期一些“戲園”，如武漢市民眾樂園，由于其規模小，以自然聲的方式演出，觀眾接受的響度足夠，故有較好的“聽戲”效果。隨著劇場規模的增大，觀眾人群增加，基于“形象”“多功能”“效果”等目的增加了擴聲，難免會伴隨一些新的問題產生。筆者認為，對于這類劇場應盡量釆取以自然聲為主的方式，因此，做好建聲設計尤為重要，湖北戲曲藝術中心劇場的聲學設計即是建立在以自然聲為主的基礎上。

1.2 聲源特點

戲曲表演的聲源主要由演員人聲（唱腔和念白）、樂隊伴奏聲及音效三大部分組成。其中，人聲是說唱結合，包括地方方言，這是戲曲與其他音樂門類在風格上相區別的重要特征。這類劇場的混響時間既要照顧到念白的清晰，又要兼顧到演唱和配樂的豐滿。

（2）盡可能獲取更多近次反射聲

演員人聲與樂隊器樂伴奏聲依藝術表演需要，以表演唱腔為主，伴奏為輔，因此，音響設計與調音需要滿足音樂和形體節奏互為作用的效果，掌握好各聲部拾音與合適的混合比。如打擊樂聲對演員形體節奏表演可以起到渲染烘托的效果，武打群舞演員表現兩軍交戰、沖鋒陷陣、翻騰跌撲時，清晰響亮的鑼鼓點子聲起到整齊統一的作用。

1.3 聲源位置的變化

在做劇場體型設計時，需要依據表演形式確定自然聲源的位置，從而使觀眾席獲取充分的早期反射聲。

早期的戲曲表演，人聲、伴奏樂隊均來自舞臺，但隨著戲曲藝術表演的發展，因大量布景需要占用側臺空間，伴奏樂隊被安排在樂池內。聲源的分布發生了變化，因此，在做建聲的聲線分析時需考慮這一因素的影響。

北美刺龍葵是玉米田、糧食作物、西紅柿地、牧場、荒地的主要問題雜草，也是一些重要害蟲和農作物致病菌的中間寄主，如番茄葉斑真菌(tomato leafspot fungus)、番茄斑枯病(Septoria lycopersici)、馬鈴薯和番茄花葉病毒的寄主。入侵農田后可造成農作物減產 35%～60%[3-4]。在美國南部幾個州，北美刺龍葵被列為10種問題雜草之一，是降低玉米田和牧場產量的主要有害生物。

1.4 舞臺與觀眾廳的關系

瀝青公路的施工質量，決定著社會運輸與出行安全，對于施工成果有著不可忽視的重要影響。而路面施工平整度是決定交通運輸安全的重要因素，為保證路面安全，要對瀝青路面的施工平整度問題產生的原因以及具體養護措施展開分析，這是進一步提升施工質量的理論依據。

其中In′為n采用an′策略的干擾用戶集.為了簡化公式推導，用表示集合X中用戶滿意度值改變量，則(12)式可簡寫為：

1.5 避免聲反饋的產生

無論建聲設計還是擴聲設計，觀眾席特別是關鍵區域的直達聲和近次反射聲是重點分析的要素。在這一過程中，對于樂池中伴奏的拾音，處于揚聲器覆蓋區或邊緣上，需要避免聲反饋的產生。

1.3 指標判定 用MMSE量表評估患者術后認知功能，包含語言能力、回憶力、計算力、注意力、記憶力、定向力等方面，正常：27-30分，輕度障礙：21-26分，中度障礙：10-20分，重度障礙：＜10分。記錄其麻醉前、手術開始時、術中0.5h、手術完成時，患者平均動脈壓、心率，以及術后睜眼時間、拔管時間，并比較。

（2）揚聲器向傳聲器輻射聲線與揚聲器聲軸的夾角(

)越大，其

（

）越小，傳聲增益越大。這說明，揚聲器垂直方向角越大其傳聲增益只會隨之降低。為此在滿足聲場均勻度的前提下，揚聲器垂直方向角不宜偏大。由此，對于該劇場的擴聲，除選擇強指向性傳聲器外，還需依劇場觀眾廳實際，選擇合適垂直指向角的揚聲器，避免覆蓋到樂池。在安裝調整揚聲器時，其聲軸不宜為照顧特殊區域而靠前，宜靠后，即指向觀眾廳長度的2/3處。

2 主要聲學問題的解決方案

以上簡單分析了用于地方戲曲表演劇場的主要聲學特點，在聲學設計時即可有針對性地設計解決方案。下面以湖北戲曲藝術中心劇院為例給出具體實施方案。

2.1 劇場的體型設計

戲曲劇場的建聲設計應明確以自然聲為主的方法來設計。因此，其建聲設計除混響時間及其頻率特性設計外，需合理進行體型設計，充分利用直達聲及早期反射聲，這不僅可以增加響度和念白的清晰度，還可增加聲音的親切感、空間感。

室內聲學的研究表明，早期反射聲對提高音質的空間感有較好效果，這就涉及到兩側八字墻、天花板的設計，并確定聲源的位置。按GB/T 50356—2005，“聲源位置通常取大幕中心線的中點，離舞臺面高1.5米處”。筆者認為，即使樂池升起后形成伸出式舞臺，也不宜將聲源點向臺口外移，聲源位置仍按鏡框式舞臺來確定。聲源通過特定體型的臺口天花板（聲橋至面光口）、八字墻，使近次反射聲均勻覆蓋觀眾區。該劇場聲源到第1 排的直達聲聲程(6 m)與到達第1 排的反射聲程（8.5 m+11.3 m）小于17 m，不會產生回聲。

需要注意的是，初步按此確定臺口天花板反射面后，還要適當調整此面，盡可能兼顧近次反射聲對樂池的覆蓋。當然還可利用樂池的某些壁面作反射面，如圖4所示。

若將聲源位置按樂池作為伸出式舞臺，移向升降臺口線上，按原聲源位置的體型設計會產生反射聲落在聲源附近并進入舞臺，在前區觀眾席會產生回聲等聲學缺陷。若要改善這一現象，從揚聲器口后至面光口處的天花板要向上翹起，如圖5所示。

綜上分析，依據該劇場特點進行體型設計時，聲源點位置仍定在臺口線中點1.5 m高處，主要措施如下。

（1）充分利用直達聲

一是利用觀眾席起坡，使直達聲均勻覆蓋觀眾區，避免聲遮擋現象；二是控制樓座眺臺下開口的深高比，使臺口上方主揚聲器的直達聲直接向樓下觀眾區輻射；三是嚴格控制面光口、耳光口的面積，以減少對直達聲能的損耗。

近年來，隨著科技水平的提高，微創的腹腔鏡手術已經得到了患者的認同。而無氣腹腹腔鏡作為腹腔手術的重要組成部分，在20世紀90年代初應用于臨床［1］。與有氣腹腔鏡相比具有更高的安全性、可操作性且經濟實用，應用范圍日益擴大。我院自2010年10月以來開展婦科無氣腹腹壁下鋼針懸吊法腹腔鏡手術15例，現將護理體會報道如下。

在避免出現回聲的前提下，通過調整天花板的高度及形狀，獲得近次反射聲面，反射聲延時控制在35 ms內。同時，通過調整臺口兩側八字墻的形狀，也使觀眾席獲得較均勻的早期側向反射聲。

2.2 聲耦合的控制

對于較小規模、較低混響時間的戲劇表演劇場，為了減小舞臺與觀眾廳聲耦合帶來對觀眾廳音質的損害，GB/T 50356—2005中有明確的規定：舞臺空間應進行適當吸聲處理。大幕下落及常用舞臺設置條件下舞臺空間的中頻（500～1 000 Hz）混響時間不宜超過觀眾廳空場混響時間。所以，湖北戲曲藝術中心劇場建聲設計時，要求舞臺空間混響時間與大廳空場混響時間相同。

患者通過他汀類藥物可以有效地起到降脂及多種作用，從而減少心血管病發生率，幫助改善心血管病的預后。而他汀類藥物的抗炎作用對于患者有多樣化的治療效果，所以我們應該充分的發揮他汀類藥物的治療作用應用到臨床幫助心血管疾病患者改善癥狀，提高治愈率。然而藥物是一把“雙刃劍”，在重視和應用他汀類藥物時，也應充分的注意他汀類藥物的應用禁忌，嚴格遵照醫囑，按照他汀類藥物的使用說明應用該藥物幫助患者恢復健康。

當然，眺臺下空間與觀眾廳池座區的聲耦合也需引起注意，這里主要是依照聲學設計規范掌握好開口的深高比。

2.3 揚聲器系統的設計及調試

傳聲增益是擴聲系統最為重要的聲學指標，是指系統達到最高可用增益（臨界增益減去6 dB增益裕量）時，在指定的各聽眾位置上測得的平均聲壓級與傳聲器處聲壓級的dB數差值。

傳聲增益，沈?在《擴聲技術》中有較詳細的推導，針對劇場的實際，筆者進行了相應的變換，對照圖6說明如下。

其中，

是揚聲器聲軸與傳聲器間的偏角，

是伴奏樂隊在下場門臺口右側時的偏角，

是伴奏樂隊在樂池時的偏角；

是揚聲器與傳聲器間的距離；

是揚聲器聲軸線與揚聲器向指定聽眾輻射聲線所構成的偏角，

是揚聲器與指定某聽眾間的距離；

是揚聲器向傳聲器方向輻射聲線與傳聲器聲軸的夾角，

是伴奏樂隊在下場門臺口右側時揚聲器向傳聲器方向輻射聲線與傳聲器聲軸的夾角，

是伴奏樂隊在樂池時揚聲器向傳聲器方向輻射聲線與傳聲器聲軸的夾角。

是表示為距聲源較遠的某點聲壓/同點同功率的無指向性的聲源的聲壓：

為了更好地通過控制參數優化模型，進一步分析參數重要度，揀選重點模型參數進行敏感性分析，主要包括然后以初始參數賦值為基準，對6個計劃周期各參數值在[-15%,15%]范圍內以5%的比例依次變化。當一個參數值變化時，其他參數維持基準值不變，經計算，6個計劃周期的仿真結果如表5所示。

（1）當采用強指向性傳聲器拾音時，揚聲器向傳聲器方向的輻射聲線與傳聲器聲軸的夾角(γ)越大，其傳聲增益因此而產生的附加貢獻值就越大。主擴揚聲器置于臺口聲橋上，當樂隊伴奏從舞臺上移到樂池，

變小，

(

)值便變大，這就使伴奏樂隊傳聲增益隨之減小。為此，必須控制揚聲器垂直覆蓋，讓其遠離樂池。

指向性函數的定義為：當聲源指向性因素為

，在偏聲軸

角方向距聲源為

處的有效聲壓

與聲軸方向距聲源為

處的有效聲壓

之比值(詳見沈?《擴聲技術》)，即：

由上式可以得到以下結論。

(

)、

(

)是揚聲器指向性函數，

(γ)、

分別是傳聲器指向性函數和指向性因素。

其中，

、

分別是揚聲器的水平、垂直覆蓋角（-6 dB）。

不同功能劇場的混響時間，GB/T 50356—2005《劇場、電影院和多功能廳堂建筑聲學設計規范》（以下簡稱GB/T 50356—2005）中均有規定，詳見圖2、圖3，以戲曲功能為主的劇場，在相同容積下，其觀眾廳混響時間較其它功能劇場低。同時，舞臺建設依據JGJ 57—2016《劇場建筑設計規范》，臺口和主舞臺尺度如表2，舞臺的空間通常比較大。因此，大空間的舞臺與規模不大的觀眾廳的聲耦合，也是聲學設計中需要考慮的問題。

特別是在有些劇場，為了獲得較好的聲場均勻度，采用揚聲器的垂直覆蓋角度會稍大一點。有些情況下，為了照顧特殊區域的聽聲效果，擴聲系統安裝調試時，在垂直方向上調整揚聲器的傾角，使其聲軸稍向特殊區域傾斜。在這種情況下，樂池內分布的大量傳聲器很有可能會因避免產生聲反饋而降低傳聲增益，從而影響演出擴聲效果。

湖北戲曲藝術中心劇場擴聲主揚聲器聲線圖如圖7所示。依據上述理論設計揚聲器系統，計算過程及結果如表3所示，包括揚聲器的垂直方向角、水平方向角和最大聲壓級等參數的選取。

此外，在現場調音時，也可采用以下辦法提高伴奏樂隊拾音的傳聲增益。

（1）適當調整樂隊傳聲器與揚聲器的距離。因各傳聲器間音質與靈敏度參差不齊，對幾個高靈敏度并靠近揚聲器的傳聲器調整擺放角度與距離等，解決部分回授的問題。

（2）樂隊拾音傳聲器綜合各種因素，部分傳聲器選擇強指向性，減小傳聲器之間的聲干涉，提高樂器拾音清晰度，從而達到提升伴奏樂隊整體傳聲增益。

本文通過對現階段自動氣象站在農業發展中所起到的作用入手，結合相關防雷措施，對自動氣象站的防雷技術進行研究發現，只有通過采取合適的措施，提高自動氣象站的防雷效果，才能實現農業的進一步發展。

第四條 【商標注冊申請】自然人、法人或者其他組織對其生產、制造、加工、揀選或者經銷的商品，需要取得商標專用權的，應當向商標局申請商品商標注冊。

（3）在舞臺臺唇前沿增設一套臺唇補聲系統，重新布置調整音響覆蓋范圍。即把影響聲反饋的主揚聲器聲軸向觀眾廳后調，用增設的補聲揚聲器在舞臺臺唇處向觀眾前區補聲；并對兩套系統進行整體平衡互補調整，既保證了貴賓席上的聲音效果，又獲取了較大傳聲增益，取得了不錯的演出效果。

3 結語

以上簡單地分析了以戲曲功能為主的劇場的聲學特點，應用有效的聲學技術手段提供適合戲曲演出的聲學環境，使聲音達到劇情的要求與場景的需要，以取得較好的藝術效果并增強藝術感染力。隨著技術的進步，更多的新技術、新設備用于劇場的聲學建設，如電子聲學增強系統（或謂可變混響系統）。通過電聲聲場控制技術來控制室內的混響時間和頻率特性，不僅可以實現混響時間可變，而且還可以對室內聲場進行“修正或優化”，如增加近次反射聲、聲擴散，調整直達聲、反射聲和混響能量至最佳比例，以及對混響時間頻率特性進行調整等，從而滿足不同劇目劇情的聲效實時調整的需求。

建構主義心理學認為，學習是知識意義的建構，是新知識有限生成的過程．學生獲得知識的過程既是創造性地理解知識的過程，又是建構知識的心理意義的過程．而知識的心理意義是不可傳授的，要靠學生主動去建構，概念、方法的真正掌握，依賴于學生本人的理解，而有關的認知能力需要一定的時間才能達到[11]．涂榮豹、王光明等[12]認為：“數學概念教學歷來在數學教學中處于核心地位．……理解、掌握蘊含于數學概念中的思想，應是一個長期的探究過程．”由于學習數學全息定義一般比學習非全息定義要困難得多，因此，在教學時對數學全息定義更要舍得花時間，應留足時間讓學生建構全息定義的心理意義．

作為聲學工作者，需要不斷學習，提供戲曲表演專業的聲學環境，使觀眾獲得“聽戲”的藝術享受。

致謝：感謝為提供有關資料的中信建筑設計研究總院聲學中心的工程師們。

[1] JGJ 57—2016,劇場建筑設計規范[S].

[2] GB/T 50356—2005,劇場、電影院和多功能廳堂建筑聲學設計規范[S].

[3] 孫萬鋼. 建筑聲學設計[M]. 北京:中國建筑工業出版社,1993.

[4] 沈?. 擴聲技術[M]. 北京:人民郵電出版社,1982.

[5] 張飛碧,項玨. 現代音響技術設計手冊[M]. 北京:機械工業出版社,2004.

[6] 章奎生,張偉力. 廳堂可調混響技術的設計與應用[J].聲學技術,1994(01):4-10.