基于戲曲表演的聲學(xué)要求，闡述了用于戲曲表演劇場(chǎng)的聲學(xué)特征，通過(guò)體型、揚(yáng)聲器系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)及實(shí)施，滿足戲曲演出的聲學(xué)環(huán)境。

　　一、戲曲劇場(chǎng)的聲學(xué)特征及要求

　　要做好戲曲劇場(chǎng)的聲學(xué)設(shè)計(jì)，必須了解戲曲表演的聲學(xué)特征及其對(duì)劇場(chǎng)的聲學(xué)要求。

　　1.1聲源特點(diǎn)

　　戲曲表演的聲源主要由演員人聲(唱腔和念白)、樂隊(duì)伴奏聲及音效三大部分組成。其中，人聲是說(shuō)唱結(jié)合，包括地方方言，這是戲曲與其他音樂門類在風(fēng)格上相區(qū)別的重要特征。這類劇場(chǎng)的混響時(shí)間既要照顧到念白的清晰，又要兼顧到演唱和配樂的豐滿。演員人聲與樂隊(duì)器樂伴奏聲依藝術(shù)表演需要，以表演唱腔為主，伴奏為輔，因此，音響設(shè)計(jì)與調(diào)音需要滿足音樂和形體節(jié)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(duì)演員形體節(jié)奏表演可以起到渲染烘托的效果，武打群舞演員表現(xiàn)兩軍交戰(zhàn)、沖鋒陷陣、翻騰跌撲時(shí)，清晰響亮的鑼鼓點(diǎn)子聲起到整齊統(tǒng)一的作用。

　　1.2聲源位置的變化

　　在做劇場(chǎng)體型設(shè)計(jì)時(shí)，需要依據(jù)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(duì)均來(lái)自舞臺(tái)，但隨著戲曲藝術(shù)表演的發(fā)展，因大量布景需要占用側(cè)臺(tái)空間，伴奏樂隊(duì)被安排在樂池內(nèi)。聲源的分布發(fā)生了變化，因此，在做建聲的聲線分析時(shí)需考慮這一因素的影響。

　　1.3舞臺(tái)與觀眾廳的關(guān)系

　　不同功能劇場(chǎng)的混響時(shí)間，GB/T50356—2005《劇場(chǎng)、電影院和多功能廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱GB/T50356—2005)中均有規(guī)定，詳見圖2、圖3，以戲曲功能為主的劇場(chǎng)，在相同容積下，其觀眾廳混響時(shí)間較其它功能劇場(chǎng)低。同時(shí)，舞臺(tái)建設(shè)依據(jù)JGJ57—2016《劇場(chǎng)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》，臺(tái)口和主舞臺(tái)尺度如表2，舞臺(tái)的空間通常比較大。因此，大空間的舞臺(tái)與規(guī)模不大的觀眾廳的聲耦合，也是聲學(xué)設(shè)計(jì)中需要考慮的問題。

　　1.4避免聲反饋的產(chǎn)生

　　無(wú)論建聲設(shè)計(jì)還是擴(kuò)聲設(shè)計(jì)，觀眾席特別是關(guān)鍵區(qū)域的直達(dá)聲和近次反射聲是重點(diǎn)分析的要素。在這一過(guò)程中，對(duì)于樂池中伴奏的拾音，處于揚(yáng)聲器覆蓋區(qū)或邊緣上，需要避免聲反饋的產(chǎn)生。特別是在有些劇場(chǎng)，為了獲得較好的聲場(chǎng)均勻度，采用揚(yáng)聲器的垂直覆蓋角度會(huì)稍大一點(diǎn)。有些情況下，為了照顧特殊區(qū)域的聽聲效果，擴(kuò)聲系統(tǒng) 安裝調(diào)試時(shí)，在垂直方向上調(diào)整揚(yáng)聲器的傾角，使其聲軸稍向特殊區(qū)域傾斜。在這種情況下，樂池內(nèi)分布的大量傳聲器很有可能會(huì)因避免產(chǎn)生聲反饋而降低傳聲增益，從而影響演出擴(kuò)聲效果。

　　二、主要聲學(xué)問題的解決方案

　　以上簡(jiǎn)單分析了用于戲曲表演劇場(chǎng)的主要聲學(xué)特點(diǎn)，在聲學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)即可有針對(duì)性地設(shè)計(jì)解決方案。

　　2.1劇場(chǎng)的體型設(shè)計(jì)

　　戲曲劇場(chǎng)的建聲設(shè)計(jì)應(yīng)明確以自然聲為主的方法來(lái)設(shè)計(jì)。因此，其建聲設(shè)計(jì)除混響時(shí)間及其頻率特性設(shè)計(jì)外，需合理進(jìn)行體型設(shè)計(jì)，充分利用直達(dá)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(nèi)聲學(xué)的研究表明，早期反射聲對(duì)提高音質(zhì)的空間感有較好效果，這就涉及到兩側(cè)八字墻、天花板的設(shè)計(jì)，并確定聲源的位置。按GB/T50356—2005，“聲源位置通常取大幕中心線的中點(diǎn)，離舞臺(tái)面高1.5米處”。即使樂池升起后形成伸出式舞臺(tái)，也不宜將聲源點(diǎn)向臺(tái)口外移，聲源位置仍按鏡框式舞臺(tái)來(lái)確定。聲源通過(guò)特定體型的臺(tái)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(qū)。該劇場(chǎng)聲源到第1排的直達(dá)聲聲程(6m)與到達(dá)第1排的反射聲程(8.5m+11.3m)小于17m，不會(huì)產(chǎn)生回聲。

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

　　圖4樂池壁面與樂池上天棚的聲反射面做法

　　若將聲源位置按樂池作為伸出式舞臺(tái)，移向升降臺(tái)口線上，按原聲源位置的體型設(shè)計(jì)會(huì)產(chǎn)生反射聲落在聲源附近并進(jìn)入舞臺(tái)，在前區(qū)觀眾席會(huì)產(chǎn)生回聲等聲學(xué)缺陷。若要改善這一現(xiàn)象，從揚(yáng)聲器口后至面光口處的天花板要向上翹起，如圖5所示。

　　圖5伸出式舞臺(tái)剖面聲線圖

　　綜上分析，依據(jù)該劇場(chǎng)特點(diǎn)進(jìn)行體型設(shè)計(jì)時(shí)，聲源點(diǎn)位置仍定在臺(tái)口線中點(diǎn)1.5m高處，主要措施如下。

　　(1)充分利用直達(dá)聲

　　一是利用觀眾席起坡，使直達(dá)聲均勻覆蓋觀眾區(qū)，避免聲遮擋現(xiàn)象;二是控制樓座眺臺(tái)下開口的深高比，使臺(tái)口上方主揚(yáng)聲器的直達(dá)聲直接向樓下觀眾區(qū)輻射;三是嚴(yán)格控制面光口、耳光口的面積，以減少對(duì)直達(dá)聲能的損耗。

　　(2)盡可能獲取更多近次反射聲

　　在避免出現(xiàn)回聲的前提下，通過(guò)調(diào)整天花板的高度及形狀，獲得近次反射聲面，反射聲延時(shí)控制在35ms內(nèi)。同時(shí)，通過(guò)調(diào)整臺(tái)口兩側(cè)八字墻的形狀，也使觀眾席獲得較均勻的早期側(cè)向反射聲。

　　2.2聲耦合的控制

　　對(duì)于較小規(guī)模、較低混響時(shí)間的戲劇表演劇場(chǎng)，為了減小舞臺(tái)與觀眾廳聲耦合帶來(lái)對(duì)觀眾廳音質(zhì)的損害，GB/T50356—2005中有明確的規(guī)定：舞臺(tái)空間應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)吸聲處理。大幕下落及常用舞臺(tái)設(shè)置條件下舞臺(tái)空間的中頻(500～1000Hz)混響時(shí)間不宜超過(guò)觀眾廳空?qǐng)龌祉憰r(shí)間。所以，劇場(chǎng)建聲設(shè)計(jì)時(shí)，要求舞臺(tái)空間混響時(shí)間與大廳空?qǐng)龌祉憰r(shí)間相同。

　　當(dāng)然，眺臺(tái)下空間與觀眾廳池座區(qū)的聲耦合也需引起注意，這里主要是依照聲學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范掌握好開口的深高比。

　　2.3揚(yáng)聲器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及調(diào)試

　　傳聲增益是擴(kuò)聲系統(tǒng)為重要的聲學(xué)指標(biāo)，是指系統(tǒng)達(dá)到高可用增益(臨界增益減去6dB增益裕量)時(shí)，在指定的各聽眾位置上測(cè)得的平均聲壓與傳聲器處聲壓的dB數(shù)差值。

　　傳聲增益，針對(duì)劇場(chǎng)的實(shí)際，進(jìn)行了相應(yīng)的變換，對(duì)照?qǐng)D6說(shuō)明如下。

　　圖6劇場(chǎng)樂池拾音狀態(tài)下的傳聲增益分析示意圖

　　其中，ψ是揚(yáng)聲器聲軸與傳聲器間的偏角，ψ1是伴奏樂隊(duì)在下場(chǎng)門臺(tái)口右側(cè)時(shí)的偏角，ψ2是伴奏樂隊(duì)在樂池時(shí)的偏角;D1是揚(yáng)聲器與傳聲器間的距離;θ是揚(yáng)聲器聲軸線與揚(yáng)聲器向指定聽眾輻射聲線所構(gòu)成的偏角，D2是揚(yáng)聲器與指定某聽眾間的距離;γ是揚(yáng)聲器向傳聲器方向輻射聲線與傳聲器聲軸的夾角，γ1是伴奏樂隊(duì)在下場(chǎng)門臺(tái)口右側(cè)時(shí)揚(yáng)聲器向傳聲器方向輻射聲線與傳聲器聲軸的夾角，γ2是伴奏樂隊(duì)在樂池時(shí)揚(yáng)聲器向傳聲器方向輻射聲線與傳聲器聲軸的夾角。

　　Q是表示為距聲源較遠(yuǎn)的某點(diǎn)聲壓/同點(diǎn)同功率的無(wú)指向性的聲源的聲壓：

　　其中，α、β分別是揚(yáng)聲器的水平、垂直覆蓋角(-6dB)。

　　R2(θ)、R2(ψ)是揚(yáng)聲器指向性函數(shù)，RM2(γ)、QM分別是傳聲器指向性函數(shù)和指向性因素。

　　指向性函數(shù)的定義為：當(dāng)聲源指向性因素為Q，在偏聲軸θ角方向距聲源為r處的有效聲壓pθ與聲軸方向距聲源為r處的有效聲壓p0之比值，即：

　　由上式可以得到以下結(jié)論。

　　(1)當(dāng)采用強(qiáng)指向性傳聲器拾音時(shí)，揚(yáng)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(chǎn)生的附加貢獻(xiàn)值就越大。主擴(kuò)揚(yáng)聲器置于臺(tái)口聲橋上，當(dāng)樂隊(duì)伴奏從舞臺(tái)上移到樂池，ψ變小，R2(ψ)值便變大，這就使伴奏樂隊(duì)傳聲增益隨之減小。為此，必須控制揚(yáng)聲器垂直覆蓋，讓其遠(yuǎn)離樂池。

　　(2)揚(yáng)聲器向傳聲器輻射聲線與揚(yáng)聲器聲軸的夾角(ψ)越大，其R(ψ)越小，傳聲增益越大。這說(shuō)明，揚(yáng)聲器垂直方向角越大其傳聲增益只會(huì)隨之降低。為此在滿足聲場(chǎng)均勻度的前提下，揚(yáng)聲器垂直方向角不宜偏大。由此，對(duì)于該劇場(chǎng)的擴(kuò)聲，除選擇強(qiáng)指向性傳聲器外，還需依劇場(chǎng)觀眾廳實(shí)際，選擇合適垂直指向角的揚(yáng)聲器，避免覆蓋到樂池。在安裝調(diào)整揚(yáng)聲器時(shí)，其聲軸不宜為照顧特殊區(qū)域而靠前，宜靠后，即指向觀眾廳長(zhǎng)度的2/3處。

　　劇場(chǎng)擴(kuò)聲主揚(yáng)聲器聲線圖如圖7所示。依據(jù)上述理論設(shè)計(jì)揚(yáng)聲器系統(tǒng)，計(jì)算過(guò)程及結(jié)果如表3所示，包括揚(yáng)聲器的垂直方向角、水平方向角和大聲壓等參數(shù)的選取。

　　圖7劇場(chǎng)主揚(yáng)聲器聲線圖

　　此外，在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)音時(shí)，也可采用以下辦法提高伴奏樂隊(duì)拾音的傳聲增益。

　　(1)適當(dāng)調(diào)整樂隊(duì)傳聲器與揚(yáng)聲器的距離。因各傳聲器間音質(zhì)與靈敏度參差不齊，對(duì)幾個(gè)高靈敏度并靠近揚(yáng)聲器的傳聲器調(diào)整擺放角度與距離等，解決部分回授的問題。

　　(2)樂隊(duì)拾音傳聲器綜合各種因素，部分傳聲器選擇強(qiáng)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(dá)到提升伴奏樂隊(duì)整體傳聲增益。

　　(3)在舞臺(tái)臺(tái)唇前沿增設(shè)一套臺(tái)唇補(bǔ)聲系統(tǒng)，重新布置調(diào)整音響覆蓋范圍。即把影響聲反饋的主揚(yáng)聲器聲軸向觀眾廳后調(diào)，用增設(shè)的補(bǔ)聲揚(yáng)聲器在舞臺(tái)臺(tái)唇處向觀眾前區(qū)補(bǔ)聲;并對(duì)兩套系統(tǒng)進(jìn)行整體平衡互補(bǔ)調(diào)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(cuò)的演出效果。

　　以上簡(jiǎn)單地分析了以戲曲功能為主的劇場(chǎng)的聲學(xué)特點(diǎn)，應(yīng)用有效的聲學(xué)技術(shù)手段提供適合戲曲演出的聲學(xué)環(huán)境，使聲音達(dá)到劇情的要求與場(chǎng)景的需要，以取得較好的藝術(shù)效果并增強(qiáng)藝術(shù)感染力。隨著技術(shù)的進(jìn)步，更多的新技術(shù)、新設(shè)備用于劇場(chǎng)的聲學(xué)建設(shè)，如電子聲學(xué)增強(qiáng)系統(tǒng)(或謂可變混響系統(tǒng))。通過(guò)電聲聲場(chǎng)控制技術(shù)來(lái)控制室內(nèi)的混響時(shí)間和頻率特性，不僅可以實(shí)現(xiàn)混響時(shí)間可變，而且還可以對(duì)室內(nèi)聲場(chǎng)進(jìn)行“修正或優(yōu)化”，如增加近次反射聲、聲擴(kuò)散，調(diào)整直達(dá)聲、反射聲和混響能量至比例，以及對(duì)混響時(shí)間頻率特性進(jìn)行調(diào)整等，從而滿足不同劇目劇情的聲效實(shí)時(shí)調(diào)整的需求。

　　作為聲學(xué)工作者，需要不斷學(xué)習(xí)，提供戲曲表演專業(yè)的聲學(xué)環(huán)境，使觀眾獲得“聽?wèi)颉钡乃囆g(shù)享受。