室內(nèi)演出場(chǎng)所包括劇院、禮堂、展館、酒店宴會(huì)廳等,這些場(chǎng)所因?yàn)橐袚?dān)各種各樣的演出活動(dòng),對(duì)于擴(kuò)聲要求較高。特別是專(zhuān)業(yè)性劇場(chǎng),更需要在場(chǎng)館建設(shè)過(guò)程中配合專(zhuān)業(yè)的建筑聲學(xué)設(shè)計(jì),包括室內(nèi)造型設(shè)計(jì)、聲學(xué)裝飾設(shè)計(jì)、隔聲設(shè)計(jì)、隔振設(shè)計(jì)、設(shè)備與環(huán)境噪聲控制設(shè)計(jì)、建筑結(jié)構(gòu)合理布局、使用的材料的吸聲系數(shù)、墻體材料空氣聲隔聲設(shè)計(jì)、樓板及其他結(jié)構(gòu)的撞擊聲隔離措施、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的噪聲(包括消聲器,進(jìn)回風(fēng)口)進(jìn)行聲學(xué)指標(biāo)審核計(jì)算、合理的混響時(shí)間設(shè)計(jì)、消除室內(nèi)可能存在的震顫回聲等聲學(xué)缺陷、審核和測(cè)試座椅聲學(xué)指標(biāo)等工作,最終通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件模擬確定混響聲預(yù)期指標(biāo)、早期反射聲指標(biāo)、側(cè)向能量因子、廳內(nèi)聲場(chǎng)擴(kuò)散值與自由場(chǎng)擴(kuò)散值之比等重要建筑聲學(xué)參數(shù)。
建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)的工作到此并不算完,在施工過(guò)程中還需要進(jìn)行指導(dǎo)、初檢測(cè)、修整設(shè)計(jì),在竣工后還需進(jìn)行多次檢測(cè)、調(diào)試、修改裝修、主觀試聽(tīng)評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)的工作,直至達(dá)到預(yù)期的聲學(xué)效果。
所有的建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)都是為電聲系統(tǒng)(擴(kuò)音系統(tǒng))創(chuàng)造良好的室內(nèi)自然聲學(xué)環(huán)境。雖然國(guó)內(nèi)有些歌劇廳以自然人聲為主,但基本上都配備了昂貴的電聲器材,以便滿足擴(kuò)聲、錄音、返聽(tīng)、監(jiān)聽(tīng)的需要。
電聲設(shè)計(jì)是在特定的建筑聲學(xué)環(huán)境下,根據(jù)功能要求、投資限定、設(shè)計(jì)計(jì)算電聲參數(shù),選取合適的設(shè)備、優(yōu)化安裝位置、精選擴(kuò)聲單元數(shù)量,通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬軟件或是計(jì)算公式求證適用的揚(yáng)聲器指向性因數(shù)Q值、揚(yáng)聲器靈敏度、揚(yáng)聲器最大聲壓級(jí)、揚(yáng)聲器數(shù)量等,最終校驗(yàn)合格的聲學(xué)特性指標(biāo)。整個(gè)電聲設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)信號(hào)路由傳輸、控制系統(tǒng)、系統(tǒng)保障機(jī)制等子系統(tǒng)。
綜上所述,為了能夠達(dá)到最佳的演出效果,良好的聲學(xué)設(shè)計(jì)是必不可少的。但是國(guó)內(nèi)由于原有的設(shè)計(jì)體制、設(shè)計(jì)學(xué)科建制的關(guān)系,還有許多有待改進(jìn)的地方。
一、聲學(xué)設(shè)計(jì)是有機(jī)一體環(huán)節(jié)
國(guó)內(nèi)的劇場(chǎng)設(shè)計(jì),往往以建筑結(jié)構(gòu)和外形為主,即主要考慮整體造型的美觀、個(gè)性等要素。這無(wú)可厚非,但其作為專(zhuān)業(yè)演出場(chǎng)所的本身職能反倒在一開(kāi)始被擱置一旁,建聲設(shè)計(jì)到了裝飾裝修環(huán)節(jié)才介入,然后才是電聲設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。甚至電聲設(shè)計(jì)還有可能由于預(yù)算問(wèn)題而被簡(jiǎn)化,直接以招標(biāo)文件形式,由有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員來(lái)替代專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的工作。
事實(shí)上,由于聲音音質(zhì)在劇場(chǎng)演出的重要性,在劇場(chǎng)建設(shè)之初,甚至是在創(chuàng)意階段,就應(yīng)該邀請(qǐng)聲學(xué)專(zhuān)家和音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)師加入設(shè)計(jì)隊(duì)伍,以便確保建筑聲學(xué)和電聲設(shè)計(jì)在基礎(chǔ)規(guī)劃階段就能得到加強(qiáng)。我們從國(guó)外有些資料看到,有些劇場(chǎng)是先根據(jù)應(yīng)用功能、管理和投資的要求,從舞臺(tái)和觀眾席設(shè)計(jì)開(kāi)始,最后才到結(jié)構(gòu)和外形,全程都會(huì)有一個(gè)綜合設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)參與。這種追求最佳的視聽(tīng)感受和表演效率的嘗試無(wú)疑是值得學(xué)習(xí)的。投資業(yè)主需要的是一個(gè)良好的環(huán)境效果,不太會(huì)有更多的精力處理不同專(zhuān)業(yè)的分界面,更難在主觀評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)去區(qū)分是哪個(gè)專(zhuān)業(yè)出了問(wèn)題,專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)整體作業(yè)便是一個(gè)合理的方向。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)會(huì)在整個(gè)聲學(xué)設(shè)計(jì)中采用模擬仿真的聲學(xué)模擬軟件進(jìn)行設(shè)計(jì),常用的軟件有:丹麥Odeon建筑聲學(xué)模擬軟件、德國(guó)EASE電建聲模擬軟件、德國(guó)CARA小房間聲學(xué)模擬軟件、瑞典CATT建筑聲學(xué)軟件、比利時(shí)Sysnoise邊界元分析軟件以及意大利RAMSETE棱錐束跟蹤算法軟件等。建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)軟件都有電聲學(xué)導(dǎo)出導(dǎo)入界面,電聲學(xué)設(shè)計(jì)軟件也加強(qiáng)了建聲設(shè)計(jì)程序,在設(shè)計(jì)流程中,往往會(huì)在建筑聲學(xué)完成定稿后交與電聲設(shè)計(jì),各專(zhuān)業(yè)相對(duì)完全獨(dú)立。其實(shí)更優(yōu)化的方案往往是交叉往復(fù)驗(yàn)證的聯(lián)合設(shè)計(jì)。當(dāng)然我們也可喜地看到國(guó)內(nèi)一些專(zhuān)業(yè)建筑設(shè)計(jì)院也設(shè)立了聲學(xué)設(shè)計(jì)所或工作室,開(kāi)設(shè)了電聲設(shè)計(jì)工程及相關(guān)專(zhuān)業(yè)。同時(shí),隨著行業(yè)發(fā)展的需要,建筑專(zhuān)業(yè)人員也在不斷學(xué)習(xí)和掌握電聲技術(shù),電聲設(shè)計(jì)正逐步融入建聲團(tuán)隊(duì)。
二、功能要求與建筑聲學(xué)指標(biāo)合理確認(rèn)
聲學(xué)設(shè)計(jì)人員最怕的就是多功能劇場(chǎng)的設(shè)計(jì),因?yàn)槎喙δ軇?chǎng)不但要舉辦戲劇、音樂(lè)會(huì),還可能要承接開(kāi)會(huì)、放電影等活動(dòng),場(chǎng)所的高效應(yīng)用很有可能制約使用環(huán)境的音質(zhì)效果。很顯然,各種不同類(lèi)型的活動(dòng)對(duì)于舞臺(tái)的臺(tái)口及建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、觀眾的視聽(tīng)覺(jué)效果、混響時(shí)間(T60)確定都有較大的差別。這里沒(méi)有最優(yōu)化的設(shè)計(jì),只有妥協(xié)性設(shè)計(jì),將建聲和電聲系統(tǒng)割裂開(kāi)來(lái),單方面追求一個(gè)方向的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用的現(xiàn)象比比皆是,特別是在一些多功能廳的應(yīng)用中,甚至不做任何有效的建聲設(shè)計(jì),卻不惜投入大量資金采購(gòu)演出類(lèi)的劇院擴(kuò)聲系統(tǒng),這種得不償失的方法無(wú)疑是一種經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)。如何有效地選擇應(yīng)用重點(diǎn),兼顧功能的同時(shí),適度追求客觀指標(biāo),帶有可量化的評(píng)估及實(shí)驗(yàn),這些都是我們專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員要面對(duì)的挑戰(zhàn)。
三、裝飾效果與聲學(xué)環(huán)境的良好統(tǒng)一
美好的建筑結(jié)構(gòu)與裝飾效果固然能給人們帶來(lái)愉悅的心情,但是所有的擴(kuò)聲音箱又都必須安裝于適合觀眾視聽(tīng)統(tǒng)一的位置,而箱體安裝位置勢(shì)必會(huì)對(duì)整體裝飾效果造成影響。有的國(guó)家和地區(qū)會(huì)更多地追求視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)效果,并不在意音箱的明掛,而國(guó)內(nèi)大多數(shù)設(shè)計(jì)者和用戶更強(qiáng)調(diào)裝飾效果,很多音箱都采用暗藏式安裝,帶有透聲防塵保護(hù)網(wǎng)罩的音箱往往被蒙在帶有阻聲性能的裝飾網(wǎng)內(nèi)。很少人會(huì)在意裝飾材料的聲學(xué)檢測(cè),只要求電子設(shè)備對(duì)音箱曲線的彌補(bǔ)。
現(xiàn)代劇場(chǎng)在裝修設(shè)計(jì)之前就需將眾多環(huán)境聲箱、效果音箱考慮進(jìn)來(lái),對(duì)其適當(dāng)?shù)臄?shù)量和位置的調(diào)整進(jìn)行交叉有機(jī)的結(jié)合,只有這樣才能做到良好統(tǒng)一的設(shè)計(jì)。隨著專(zhuān)業(yè)知識(shí)的互融,買(mǎi)方市場(chǎng)成熟,設(shè)計(jì)程序的改進(jìn),目前的狀況會(huì)逐步得到改善。
四、應(yīng)用是第一要素,科學(xué)的規(guī)劃是成功的重要環(huán)節(jié)
應(yīng)用的目的性是設(shè)計(jì)的第一要素。目前,在國(guó)內(nèi)的建設(shè)環(huán)節(jié)中如何具像地對(duì)演出場(chǎng)所進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)科學(xué)規(guī)劃,已被整體的建筑群體規(guī)劃所代替。雖然我們也很認(rèn)同“規(guī)劃的過(guò)程既是價(jià)值被發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的過(guò)程,同時(shí)又是不同的價(jià)值觀、不同學(xué)科尋找到結(jié)合點(diǎn),各種利益訴求被充分考慮和平衡的過(guò)程”,但只有對(duì)應(yīng)用目的性的確定、調(diào)研、評(píng)估、完成戰(zhàn)略,和建設(shè)控制引導(dǎo)這兩個(gè)方面工作進(jìn)行合理規(guī)劃,才不會(huì)出現(xiàn)就那么幾個(gè)電聲設(shè)計(jì)樣板在行業(yè)內(nèi)被大量復(fù)制應(yīng)用的現(xiàn)狀。誰(shuí)在用,怎么用的問(wèn)題都不認(rèn)真地解決,提供一套先進(jìn)的電聲設(shè)備并不能保證就會(huì)有最好的使用效果。認(rèn)真地區(qū)分公共演出場(chǎng)所和專(zhuān)業(yè)演出劇場(chǎng)的差異,了解音響師及管理者的水平,可量化地預(yù)估演出的應(yīng)用,再去確定適合的設(shè)備(調(diào)音臺(tái)、多聲軌音頻環(huán)境聲系統(tǒng)等)的建設(shè)投資規(guī)模,要尊重專(zhuān)項(xiàng)的規(guī)劃,它是一門(mén)藝術(shù),也是一門(mén)科學(xué),它設(shè)計(jì)并指導(dǎo)應(yīng)用環(huán)境的和諧發(fā)展,以滿足社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的需要。
五、舞臺(tái)表演場(chǎng)合的擴(kuò)聲系統(tǒng)選擇仍以實(shí)際應(yīng)用為基準(zhǔn)
舞臺(tái)表演場(chǎng)合的擴(kuò)聲系統(tǒng)選擇是一個(gè)可量化的過(guò)程。常規(guī)手段是依據(jù)國(guó)家或行業(yè)擴(kuò)聲系統(tǒng)聲學(xué)特性指標(biāo),采用模擬仿真設(shè)計(jì)去驗(yàn)證和推算擴(kuò)聲中最重要的音箱部分的參數(shù)、安裝位置、數(shù)量,后續(xù)則參照設(shè)計(jì)規(guī)范和應(yīng)用需求、設(shè)計(jì)導(dǎo)則進(jìn)行系統(tǒng)配接。這里的應(yīng)用需求以可量化的指標(biāo)體現(xiàn)在標(biāo)書(shū)中是大家一直在爭(zhēng)議的話題,如何既能做到合理又能體現(xiàn)系統(tǒng)價(jià)值的可判斷性一直是個(gè)兩難的選擇。如何保證滿足客觀指標(biāo)估算的同時(shí)又能夠較好地完成主觀評(píng)價(jià);如何在靠多音箱解決聲場(chǎng)均勻度的同時(shí),又能解決好聲干涉和經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題;如何提高系統(tǒng)可靠性和關(guān)鍵設(shè)備實(shí)時(shí)熱備份問(wèn)題;如何調(diào)整合理投資與追求性能、功能水平的矛盾問(wèn)題??這些都是我們現(xiàn)階段需要解決的。[page]
聲學(xué)的音質(zhì)設(shè)計(jì)是追求混響感(主觀評(píng)價(jià)的豐滿度)和語(yǔ)言、音樂(lè)清晰度之間的平衡,同時(shí)保證適當(dāng)?shù)捻懚?聲壓級(jí)),一定的空間感(聲像的定位),良好的音色(頻響等)、無(wú)噪聲、無(wú)干擾、無(wú)聲學(xué)缺陷,因此產(chǎn)生了客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)??陀^指標(biāo)是為了盡量全面體現(xiàn)主觀的評(píng)價(jià),但并不一定完全決定主觀的感受。音質(zhì)主觀評(píng)價(jià)具有心理聲學(xué)(人腦解釋聲音的方式)和生理聲學(xué)(研究聲音在人和動(dòng)物引起的聽(tīng)覺(jué)過(guò)程、機(jī)理和特性,也包括人和動(dòng)物的發(fā)聲)特征。聲學(xué)模擬仿真只能對(duì)各種因素可能帶來(lái)的聲學(xué)影響進(jìn)行大體評(píng)估和驗(yàn)證,其精確度有一定的局限,所以采用接近的環(huán)境,或是在基礎(chǔ)建設(shè)的適當(dāng)過(guò)程進(jìn)行現(xiàn)實(shí)的、規(guī)范的主觀試聽(tīng)評(píng)價(jià)是一個(gè)非常重要的手段。在系統(tǒng)最后環(huán)節(jié)主觀試聽(tīng)評(píng)價(jià)和性價(jià)比的評(píng)估是一個(gè)值得推薦的技術(shù)應(yīng)用。
同理,提高系統(tǒng)可靠性和關(guān)鍵設(shè)備實(shí)時(shí)熱備份問(wèn)題也應(yīng)當(dāng)從基礎(chǔ)著手。設(shè)備的平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF)是計(jì)算系統(tǒng)平均無(wú)故障時(shí)間的依據(jù)。我們所選用關(guān)鍵設(shè)備如果不注重其MTBF的關(guān)鍵指標(biāo),更不去量化計(jì)算,如何做到系統(tǒng)的安全性?只有了解了MTBF才會(huì)有可靠性預(yù)計(jì)和冗余設(shè)計(jì)。很多招標(biāo)文件要求系統(tǒng)不同環(huán)節(jié)(DSP、調(diào)音臺(tái)、功放、音箱等)的備份,借以提高系統(tǒng)的可靠性,殊不知串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性Rs(t)總是小于系統(tǒng)中可靠度最低單元的可靠性,而且其壽命也取決于該單元的壽命。同時(shí)還要考慮為提高安全系數(shù)所付出的經(jīng)濟(jì)代價(jià)等問(wèn)題,安全系數(shù)的提高應(yīng)通過(guò)優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到,而不是簡(jiǎn)單地通過(guò)增加設(shè)備備份或增加費(fèi)用等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外,備份也要考慮使用的可操作性,很多設(shè)計(jì)中為了體現(xiàn)先進(jìn)性,會(huì)推薦采用數(shù)字化調(diào)音臺(tái),同時(shí)為了便于回避多頁(yè)面的英文控制界面,又用模擬調(diào)音臺(tái)備份,如果要保證實(shí)時(shí)熱備份,就必須由兩個(gè)音響師同時(shí)操作。即便如此,也無(wú)法保證在突發(fā)事件時(shí)能夠切換到同樣的電平和預(yù)設(shè)狀態(tài)。工程設(shè)計(jì)手冊(cè)中明確提出,關(guān)鍵的系統(tǒng)數(shù)據(jù)可以經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證,所有的設(shè)計(jì)要有應(yīng)用的基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)來(lái)保證。我們太習(xí)慣了定性的發(fā)表言論,不太愛(ài)用數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)話,讓我們記住恩格斯的名言:只有真正地應(yīng)用了數(shù)學(xué)才算得上真正的科學(xué)。
六、正確的認(rèn)識(shí)產(chǎn)品性能和指標(biāo)
產(chǎn)品特性指標(biāo)是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。產(chǎn)品指標(biāo)有著特定的屬性,比如音箱的承受功率就會(huì)有GB9396-1996或IEC268-5(國(guó)際電工委員會(huì))標(biāo)準(zhǔn),AES 2-1984(美國(guó)音頻協(xié)會(huì)),EIA RS426A(美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì))、RMS(ROOT MEAN SQUANE)均方根標(biāo)準(zhǔn)。因標(biāo)準(zhǔn)不同,功率放大器饋給揚(yáng)聲器的最佳功率匹配標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)有較大差異。功放功率是以正弦波有效值為標(biāo)準(zhǔn),音箱承受功率是粉噪發(fā)聲的均方根值,因此并無(wú)嚴(yán)格的匹配計(jì)算公式。按照信號(hào)峰值因子(峰值與有效值之比):簡(jiǎn)諧信號(hào)1.4,語(yǔ)言信號(hào)3-5,音樂(lè)信號(hào)10,這樣的規(guī)律進(jìn)行匹配,這是一環(huán)套一環(huán)的關(guān)系,正確地認(rèn)識(shí)才會(huì)有標(biāo)準(zhǔn)合適的解決方案。
同樣,音箱的頻率響應(yīng)也會(huì)有0至-6dB,+/-3dB ,0至-5dB的帶寬曲線之分,很多項(xiàng)目都有音箱帶寬響應(yīng)的要求,但并不探究測(cè)試條件,更不區(qū)分條件差異的影響。我們往往片面地追求頻率響應(yīng)帶寬,卻不研究帶寬屬性的條件,這就有失偏頗。正確認(rèn)識(shí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的差異,客觀認(rèn)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)對(duì)人的主觀評(píng)價(jià)的影響,才能科學(xué)合理地評(píng)價(jià)產(chǎn)品真實(shí)性能,科學(xué)設(shè)計(jì)方能做到有的放矢。
總之,演出前的建聲和電聲設(shè)計(jì)不應(yīng)當(dāng)是獨(dú)立完成的,更多的是依靠設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的力量。各專(zhuān)業(yè)之間界限越來(lái)越模糊,跨界的知識(shí)面是相互專(zhuān)業(yè)協(xié)調(diào)、相互專(zhuān)業(yè)銜接的基礎(chǔ)保障。搞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的人員應(yīng)了解演出的機(jī)、聲、光、電等的應(yīng)用關(guān)系,建聲設(shè)計(jì)者更要知道擴(kuò)聲覆蓋以及混響感、清晰度之間的平衡,電聲的設(shè)計(jì)者要懂得建聲形體對(duì)電聲系統(tǒng)的適合性,更能合理地利用裝飾聲學(xué)設(shè)計(jì)的擴(kuò)散體、反射體及吸聲面。
現(xiàn)今的音頻工作者更應(yīng)以積極的態(tài)度掌握現(xiàn)代應(yīng)用技術(shù),同時(shí)崇尚科學(xué)技術(shù)為主導(dǎo)的設(shè)計(jì)應(yīng)用觀念,減少浮華的商務(wù)市場(chǎng)干擾,充分體現(xiàn)真正優(yōu)秀的設(shè)計(jì)的價(jià)值。