基于戲曲表演的聲學(xué)要求，闡述了用于戲曲表演劇場的聲學(xué)特征，通過體型、揚聲器系統(tǒng) 的設(shè)計及實施，滿足戲曲演出的聲學(xué)環(huán)境。

　　一、戲曲劇場的聲學(xué)特征及要求

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

　　1.1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(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。演員人聲與樂隊器樂伴奏聲依藝術(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，清晰響亮的鑼鼓點子聲起到整齊統(tǒng)一的作用。

　　1.2聲源位置的變化

　　在做劇場體型設(shè)計時，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、伴奏樂隊均來自舞臺，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)臺空間，伴奏樂隊被安排在樂池內(nèi)。聲源的分布發(fā)生了變化，因此，在做建聲的聲線分析時需考慮這一因素的影響。

　　1.3舞臺與觀眾廳的關(guān)系

　　不同功能劇場的混響時間，GB/T50356—2005《劇場、電影院和多功能廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計規(guī)范》(以下簡稱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，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(shè)依據(jù)JGJ57—2016《劇場建筑設(shè)計規(guī)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(guī)模不大的觀眾廳的聲耦合，也是聲學(xué)設(shè)計中需要考慮的問題。

　　1.4避免聲反饋的產(chǎn)生

　　無論建聲設(shè)計還是擴聲設(shè)計，觀眾席特別是關(guān)鍵區(qū)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(qū)或邊緣上，需要避免聲反饋的產(chǎn)生。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(qū)域的聽聲效果，擴聲系統(tǒng) 安裝調(diào)試時，在垂直方向上調(diào)整揚聲器的傾角，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因避免產(chǎn)生聲反饋而降低傳聲增益，從而影響演出擴聲效果。

　　二、主要聲學(xué)問題的解決方案

　　以上簡單分析了用于戲曲表演劇場的主要聲學(xué)特點，在聲學(xué)設(shè)計時即可有針對性地設(shè)計解決方案。

　　2.1劇場的體型設(shè)計

　　戲曲劇場的建聲設(shè)計應(yīng)明確以自然聲為主的方法來設(shè)計。因此，其建聲設(shè)計除混響時間及其頻率特性設(shè)計外，需合理進行體型設(shè)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(nèi)聲學(xué)的研究表明，早期反射聲對提高音質(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，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，離舞臺面高1.5米處”。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(qū)。該劇場聲源到第1排的直達聲聲程(6m)與到達第1排的反射聲程(8.5m+11.3m)小于17m，不會產(chǎn)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(dāng)調(diào)整此面，盡可能兼顧近次反射聲對樂池的覆蓋。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，移向升降臺口線上，按原聲源位置的體型設(shè)計會產(chǎn)生反射聲落在聲源附近并進入舞臺，在前區(qū)觀眾席會產(chǎn)生回聲等聲學(xué)缺陷。若要改善這一現(xiàn)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。

　　圖5伸出式舞臺剖面聲線圖

　　綜上分析，依據(jù)該劇場特點進行體型設(shè)計時，聲源點位置仍定在臺口線中點1.5m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(qū)，避免聲遮擋現(xiàn)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(qū)輻射;三是嚴(yán)格控制面光口、耳光口的面積，以減少對直達聲能的損耗。

　　(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，反射聲延時控制在35ms內(nèi)。同時，通過調(diào)整臺口兩側(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

　　對于較小規(guī)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(zhì)的損害，GB/T50356—2005中有明確的規(guī)定：舞臺空間應(yīng)進行適當(dāng)吸聲處理。大幕下落及常用舞臺設(shè)置條件下舞臺空間的中頻(500～1000Hz)混響時間不宜超過觀眾廳空場混響時間。所以，劇場建聲設(shè)計時，要求舞臺空間混響時間與大廳空場混響時間相同。

　　當(dāng)然，眺臺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)計規(guī)范掌握好開口的深高比。

　　2.3揚聲器系統(tǒng)的設(shè)計及調(diào)試

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

　　傳聲增益，針對劇場的實際，進行了相應(yīng)的變換，對照圖6說明如下。

　　圖6劇場樂池拾音狀態(tài)下的傳聲增益分析示意圖

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

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

　　其中，α、β分別是揚聲器的水平、垂直覆蓋角(-6dB)。

　　R2(θ)、R2(ψ)是揚聲器指向性函數(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(chǎn)生的附加貢獻值就越大。主擴揚聲器置于臺口聲橋上，當(dāng)樂隊伴奏從舞臺上移到樂池，ψ變小，R2(ψ)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(yuǎn)離樂池。

　　(2)揚聲器向傳聲器輻射聲線與揚聲器聲軸的夾角(ψ)越大，其R(ψ)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(diào)整揚聲器時，其聲軸不宜為照顧特殊區(qū)域而靠前，宜靠后，即指向觀眾廳長度的2/3處。

　　劇場擴聲主揚聲器聲線圖如圖7所示。依據(jù)上述理論設(shè)計揚聲器系統(tǒng)，計算過程及結(jié)果如表3所示，包括揚聲器的垂直方向角、水平方向角和大聲壓等參數(shù)的選取。

　　圖7劇場主揚聲器聲線圖

　　此外，在現(xiàn)場調(diào)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(dāng)調(diào)整樂隊傳聲器與揚聲器的距離。因各傳聲器間音質(zhì)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(diào)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。

　　(3)在舞臺臺唇前沿增設(shè)一套臺唇補聲系統(tǒng)，重新布置調(diào)整音響覆蓋范圍。即把影響聲反饋的主揚聲器聲軸向觀眾廳后調(diào)，用增設(shè)的補聲揚聲器在舞臺臺唇處向觀眾前區(qū)補聲;并對兩套系統(tǒng)進行整體平衡互補調(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，取得了不錯的演出效果。

　　以上簡單地分析了以戲曲功能為主的劇場的聲學(xué)特點，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，使聲音達到劇情的要求與場景的需要，以取得較好的藝術(shù)效果并增強藝術(shù)感染力。隨著技術(shù)的進步，更多的新技術(shù)、新設(shè)備用于劇場的聲學(xué)建設(shè)，如電子聲學(xué)增強系統(tǒng)(或謂可變混響系統(tǒng))。通過電聲聲場控制技術(shù)來控制室內(nèi)的混響時間和頻率特性，不僅可以實現(xiàn)混響時間可變，而且還可以對室內(nèi)聲場進行“修正或優(yōu)化”，如增加近次反射聲、聲擴散，調(diào)整直達聲、反射聲和混響能量至比例，以及對混響時間頻率特性進行調(diào)整等，從而滿足不同劇目劇情的聲效實時調(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。