劇院音響系統(tǒng)“技術到藝術”的設計思想與理念初探

重發(fā)聲與原聲的一致性

   劇院音響系統(tǒng)是為舞臺表演藝術服務的，或者說是為舞臺藝術的聽覺形象服務的。它是為表演藝術提供一個高品質聲音重放的展示平臺。

    劇院音響系統(tǒng)通常包含兩大方面，即建聲與電聲。其設計思想與理念是音響系統(tǒng)設計的一條“主線”，它貫穿于整個音響系統(tǒng)設計的全過程，系統(tǒng)各個部分的內容與構成都是緊緊圍繞這一“主線”而展開的。因而，只有設計思想與理念是清晰的、完整的和正確的，才能給出一個符合使用要求的、完美的和高水平的系統(tǒng)設計。

    舞臺藝術可以概括為視覺形象和聽覺形象，從觀眾的角度就是常說的“看”和“聽”兩個方面。所以觀眾廳的設計首先應滿足觀眾能看得好、聽得好這些最基本的功能要求。劇院音響系統(tǒng)是為聽覺形象服務的。

    就音響系統(tǒng)設計而言，要擺脫傳統(tǒng)的從“技術到工程”的設計模式，而要提倡從“技術到藝術”的設計理念，亦即技術與藝術的完美結合，人性化與科技的結合。只有從“技術到藝術”所提出的系統(tǒng)設計，才能較全面地滿足表演藝術的使用需要。就觀眾廳最終的音響效果而言，聲音重發(fā)的還原度要高、逼真、自然（重電發(fā)聲與原聲的一致性）以及良好的聲像定位（聲像的一致性）和聲音效果與劇情的一致性�？傊�，要最大限度地、最準確地體現(xiàn)出完整的舞臺藝術表現(xiàn)力。本文將從以下幾個方面進行初步探討。

    一、

    現(xiàn)代劇院大多在一個特定的封閉的聲學空間，由一套擴聲設備將演出的各種聲源進行擴聲，同時與聲源本身一同饋送至觀眾席。很明顯，通過擴聲設備還原出的重發(fā)聲與聲源本身（原聲）是否一致這不僅是個技術問題，更重要的是個藝術問題。在音響系統(tǒng)設計中，不僅要從技術角度對重發(fā)聲的各類技術指標進行設計，同時要對重發(fā)聲與原聲的一致性的各類影響因素進行控制，并貫穿到設計的全過程中。

    一致性的核心是音色的一致。重發(fā)聲的音色，從物理角度分析，就是重發(fā)聲中是否出現(xiàn)了原聲中所沒有的頻譜分量。從音響系統(tǒng)來分析，一是認真作好觀眾廳的建筑聲學設計。

    首先是隔聲處理，它是創(chuàng)造一個不受外界影響同時也不影響外界，即聲場動態(tài)范圍大的安靜聲場，它包括與外界的隔聲，擴聲房間的隔聲，門窗、屋面隔聲等等。

    其次是降噪處理，它是降低聲場內各種噪聲如空調、風道、電器等設備噪聲對觀眾廳聲場聽覺環(huán)境的干擾。

    再次是音質設計，它包括反射聲的組織與混響時間的計算，這些不僅影響重發(fā)聲音色，丟失音樂的細節(jié)，改變音樂的頻譜結構等，還影響重發(fā)聲的空間感、清晰度，使聲音含糊不清。在分析各界面性能的基礎上，分別作好反射面和吸聲面設計。然后在核算吸聲材料的吸聲量時，不僅量要合適，同時各頻率的吸聲量也要均勻，在觀眾廳各界面的分布也應均勻。

    最后是聲場缺陷的避免。這是影響重發(fā)聲產生音色失真的重要因素，如聲聚焦、顫抖聲、駐波、回聲、聲影等。

    當然，除此之外，在建聲設計中也要注意對聲場擴散作好處理使其聲場均勻，使每個觀眾都能在觀眾席上聆聽生理上最合適的聽音聲級，獲取最佳的藝術效果。

    音色一致性除認真做好建筑聲學設計外，二是認真做好電聲聲信號的頻譜結構。從技術角度講，就是要求電聲系統(tǒng)的非線性失真要小，頻率響應要好，本噪聲要低，動態(tài)范圍要大。

    筆者在參與湖北劇院建聲與電聲設計過程中，嚴格控制影響音色效果的建聲因素。首先是防止觀眾廳高頻吸聲量過大，防止前次反射聲和混響聲的份量不足，導致音色無潤無味。為此在作建聲音質設計時，盡可能注意少用高頻吸聲過大的吸聲結構，如纖維類材料和穿孔率過大且內填纖維類材料的穿孔吸聲結構。二是控制觀眾廳低頻吸聲量，要做到低頻段混響時間向低頻端平滑增大，達到相應國家規(guī)范要求，使其低音有力、豐滿。綜上考慮，湖北劇院觀眾廳天棚采用大面積雙層增強型石膏板，墻體中下部采用高密度板材，墻體上部采用少量高頻吸聲結構。完工后檢測其混響時間頻率特性為：125Hz：1.47秒，250Hz：1.35秒，500Hz：1.21秒，1kHz：1.29秒，2kHz：1.25秒，4kHz：1.13秒，很明顯其混響時間頻率特性比較平滑，達到了國家標準，且無聲學缺陷。同時為使本觀眾廳能適應多功能要求和劇情需要，擴聲系統(tǒng)設計時選用了三臺S0UNDWEB數(shù)字音頻處理器，對電聲系統(tǒng)進行全面的包含頻率特性在內的處理與補償。擴聲系統(tǒng)峻工后，經測試其頻率特性達到了國家音樂類一級標準。投入使用這五年時間內，接待國內外近百家演出團體，他們一致反映，低音厚實豐滿，中音明亮圓潤，高音清晰有色，藝術所追求的音質十分完美，是湖北武漢地區(qū)目前音響效果最好的一家專業(yè)演出場館。實踐證明，這類演出場館的有關技術設計，必須依據藝術效果的需要，認真做好技術性的設計。只有這樣，技術設計才能達到完美的藝術性功能效果。

聽覺與視覺的一致性

    二、

    劇院觀眾廳的觀眾在觀看表演時，所聽到的聲音主要來自三個方面，一是演出的自然聲即原聲，二是通過電聲的重發(fā)聲，三是通過觀眾廳頂棚、墻面等反射面的反射聲。三個分量在觀眾耳內合成，應與看到舞臺上的表演畫面一致，這既是技術所要求，更是藝術所必需。

    聽覺與視覺一致性，首先是聲像一致，即三個分量的合成聲音方位應與舞臺上看到的表演畫面的方向一致。我們知道在物理上分析，聲音信號是矢量，它們的分量合成必須遵循矢量合成法則，其主要影響因素是各分量的矢徑（大小）和矢角（夾角）及時序。原聲一般都來自舞臺面上1～2米左右的方向，從舞臺口向觀眾區(qū)接近水平方向輻射。而電聲的音箱大多為了有利于向更遠處的觀眾席輻射，安裝在舞臺口上方或接近臺口高的兩側，朝觀眾區(qū)向下俯射。如果這樣，很明顯，對于觀眾這兩個聲音來自的方向不一樣。同時在觀眾廳的中后區(qū)，往往是重發(fā)聲級高于原聲級，其結果是，觀眾看到舞臺面上的畫面發(fā)出的聲音是來自高于畫面8～9米的舞臺口上方，使聲與像不一致，很不協(xié)調，極大地影響聲音的藝術效果。為此在進行音響系統(tǒng)設計時，必須設法把重發(fā)聲像降下來，這是其一。其二是原聲與重發(fā)聲到達觀眾區(qū)的時間應一致。其三是重發(fā)聲的聲級與原聲的比例應合適，不影響聲像的定位。

    考慮以上因素以及其它方面的要求，音響系統(tǒng)中的音箱布置及向音箱饋送信號的功率與時延等十分重要，直接影響整個擴聲的效果，不論是集中布置還是半集中式布置，其音箱的布置的原則必須做到：聲像一致；聲場均勻；有利于克服聲反饋，提高傳聲增益；向音箱饋送信號的功率與時延必須符合聲像一致性原則。

    筆者在湖北武警禮堂擴聲系統(tǒng)設計時，不僅針對聲均頻率特性、傳聲增益、聲場分布等進行設計，而且對聲像一致性也進行了專門設計。考慮到三路主音箱位于臺口上方，比舞臺自然聲源聲高6.8米，為此在臺唇下方設立拉聲像音箱（同時對觀眾前區(qū)補聲）。經計算在主音箱為85dB、拉聲像音箱為74dB時，其合成聲級為85.3dB，合成聲像高度為2.3米。

    該禮堂會議與演出擴聲主要設備與參數(shù)如下表（表一）

表一

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    音箱安裝技術設計參數(shù)如下表（表二）

表二

    安裝峻工后，經專業(yè)人員現(xiàn)場試聽，分別將拉聲像音箱開啟與切斷，其聲像高度變化十分明顯，而且適當加大拉聲像音箱聲級，其聲像高度愈向舞臺地面靠近，拉聲像效果愈好。投入使用后，通過擴聲系統(tǒng)發(fā)出的電聲與舞臺的自然聲合成的聲像與演員人聲和樂器聲的高度基本一致，真正實現(xiàn)了在一個較大空間內，通過技術的手段使演出的聲響達到了完美的藝術效果。

聲效與戲的一致性

    三、

    劇院的音響效果不是單純的聲音聆聽，它是戲的藝術性的重要組成部分，也是對戲的一種重要補充。為此，劇院聲音的效果應與戲的劇情需要一致。

    影響這方面的主要因素，一是音響系統(tǒng)設計，二是調音。首先系統(tǒng)設計時應定位明確，是綜合，還是戲曲、戲劇、歌舞、音樂，這就必須根據功能要求進行準確定位，認真確定滿足此功能要求的建筑聲學與電聲技術條件和系統(tǒng)配置，認真做好音響系統(tǒng)設計。

    其次是演出中的調音，必須按導演和舞美設計的要求做好現(xiàn)場調音方案，充分利用劇院音響系統(tǒng)的建聲技術條件（包括可變混響功能）和電聲技術條件，科學進行調音，使觀眾能得到完善的藝術所需求的聲音效果。

    筆者在湖北劇院用作音樂會功能時，只需將舞臺安放一音樂反射罩，使舞臺與觀眾廳合為一個聲場；觀眾廳建聲的可調混響器關閉，即將墻體上部的吸聲變?yōu)榉瓷洌�使觀眾廳混響時間變長。再將擴聲系統(tǒng)的數(shù)字音頻處理器放在音樂功能，然后在演出中，針對不同音樂稍對調音臺等進行微調后，其現(xiàn)場音樂聆聽的藝術效果相當完美。

    總之，劇院音響系統(tǒng)的設計，要達到完善的藝術效果，必須遵循從“技術到藝術”的理念，利用科學技術手段達到表演藝術所期望的、完美的、高水平的藝術效果。