剧场内空间环境地设计

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当前的思潮趋向整体思维。思维可以定义为人脑对客观事物的特征和规律性的一种间接的、概括的反映过程。多功能观众内空间环境设计是一种极其艰巨复杂的、创造性的脑力劳动，它一开始就要有思维积极参加。
　　建造观众厅的目的是为了满足人们的需要，同时它又是社会文化的载体，所以具有系统的属性，因此把系统思想的各顶原则用于指导观众厅内空间环境的设计，可以收到思路清晰、整体性突出、视野开阔的效果。

　　在进行观众厅内空间环境设计时，应首先进行环境分析，这是指存在于系统之外的物质的、经济的、信息的和人际的相关因素的总称；由于剧场的多元化发展，人们对文化娱乐和审美、情趣的多样化，因此设计时应充分发挥剧场的社会效益和经济效益。其次是进行目标分析，这是系统所要达到目标的具体化；应考虑设计的剧场在城市或地区中所占的地位，确定它应具有的档次和投入产生出的可能，由此而确定它的各项要求和技术指标，以期达到系统中各要素集合后的综合效应的总目标。最后是进行结构分析，这是在总目标指导下找出系统构成的整体，使之优化、稳定，以产生系统综合效应；这就需要分析组成观众厅空间环境的各组成要素考虑到要素之间相关关系，按照观众厅内空间环境设计的规律和特征，采用必要的技术和技巧，使之优化和稳定，这才能产生较好的系统综合效应。

　　观众厅的功能结构图：




　　观众厅内空间环境是高层次的综合文化产物，功能独特，所以它是一个有层次的系统，其中每一个子系统是由各种组成的要素组成，它们交叉成网络；设计时应注意其“纽结”，也就是各子系统之间和各要素之间的交结关系，处理妥当才能期望取得最终目的是实现系统的优人给类创造了观众厅，其目的是为人类服务，因此，观众厅内空音环境应以人为本，它的整体应是各种要素的综合与人和谐的关联。每一时代的文化都会从建筑空间处理的方式来反映，并且又影响着人类的哲学概念。剧场象一切建筑物一样往往直接或间接地反映了整个社会的发展，从它身上可以看到社会的政治、经济、文化、科技、习俗等各种因素的烙痕（影响）。观众厅的功能性很强也很专业化，因为设计构思中不应固守某一种空间模式，应该适应朝代的潮流，接受时代文化的信息，运用科技最前沿的成就，最大限度地满足总体构思，创造新颖的、富有时代感的艺术形象的空间。

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一、经营方式

　　剧场应满足演出一方——戏剧、音乐、舞蹈的使用要求，并应考虑发展情况；同时也要满足观赏一方——观众的素质和喜好。但是在目前的设计中却常常被忽视，还是以业已过时了的概念来从设计者的角度进行设计。而被完全忽视的则是剧场的经营方式。经营方式在各国是不同的。欧洲大陆的剧场大都有国家、议会或地区社团的资助，并采用的是保留剧目制；而英、美、澳、加等英语地区大都采用商业经营方式，相应地是采用边疆上演剧；我国的剧场在以往一直是属于事业单位，由国家负担一切费用和经营一切的管理方式，现在我国实行社会主义市场经济，除少数国家剧场外，都采用了商业经营方式，因此也都采用连续上演制以维持其经济效益，也有是采用承包制，剧场功能已经完全或大部分失去了原来意义上的作用。因此，现在设计剧场应该适应当代的政治经济思潮为前题，除了考虑剧场负有精神文明建设的职能之外，还应满足该地区不同年龄和文化层次的文化娱乐的方式和喜好。所以，现代的剧场往往是一个能观看电影、文艺演出、集会、时装表演，并且还具有歌舞厅、咖啡厅、录像厅等功能的场所，实际上它成为该地区的一处综合性的文化娱乐场所，这正是反映了当前剧场的特点，故而在设计创作中应该充分地体现剧场发展的多元化方向。反映了文化娱乐的多样化现实，因此也必然引起剧场和观众厅空间环境设计模式的多样化。

二、特征

　　关于观众厅的空羊特征，在本世纪20-50年代，主张观众厅要“淡化”，使人们对戏剧能有纯净的感觉，这种理论和现代建筑理论是相适应的。现代建筑追求建筑的美应是适应时代的潮流，强调功能的重要性，充分利用材料本身的特点，造型和结构尽可能简单，色彩处理力求协调、淡雅；提出一系列工业化社会的新美学准则和法则；提出“少即是多”、“装饰即是罪恶”。这种净化、简化、抽象、高雅的新标准和法则，在这期间，并云消雾散能为全社会各文化阶层，尤其是中、低文化阶层人们所完全接受；对于普通老百姓来说，这些观众厅看上去却一个模式，与深为熟悉的传统不一样，并且这类观众厅是亘古未有的，是与传统无关的断代文化，不易为大众所接受。

　　随着经济的发展，人们对文化娱乐的消费观念也发生了变化，因此主张观众厅内空间环境要独立于戏剧之外，要有富于感情的自身的艺术性，首先，现代的人们在高度紧张状态下工作和生活，对于生活娱乐场所，除了观赏戏剧之外，还要追求安逸的心理要求，希望周围的环境能与自己和谐协调，富有亲切感、温馨感。并且观众在观众厅内逗留时间较长，要求有一个舒适、安全的环境，和谐、华丽、生动的和富于感情色彩的空间；能让观众在此休息、欣赏，调整生理和心理的节律，平衡情绪。其次，现代人对于文化娱乐场所的档次、品位等也看成社会地位、文化修养、审美观众和个人情趣的象征。要求观众厅具有本身的艺术性符合现代人的生活需求和情趣。

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目前，进入文化娱乐场所的人已经普及到文化阶层的中、下层的广大人民，他们对于传统悠久的文化形态、文化内容和形式的演变，总是要放到自己的文化参考系中去作一番比较，对于富有装饰感的观众厅特别感兴趣。所以，赋予观众厅更多文化因素，注意人与空间环境的有机交往，具有积极的意义。

　　后现代主义思潮的兴趣即鉴此社会背景。后现代是一半现代，指的是现代的社会现实——当代人的生活方式、科技、材料和经济特点等。而另外一半，是指艺术语言上与地方、人群、传统、历史等方面的感应，表现为芸芸众生对艺术的参与，所以后现代主义的基本特征是具有双重译码，有着一种混合的语言，它既古又新，既雅又俗，所以后现代建筑在某种意义上是把使用建筑的主体——人，尤其是中下层人民，摆到了重要的位置。在欧洲许多城市，建筑师尊从城市的文脉，尊重居民的心理状态，把新建筑设计得与古老的建筑风格相近，又把坡屋顶还给了居民，因为在居民的心目中，坡屋顶象征着“保护”是“家”的物化形象的组成部分。所以在新建筑中渗透着某些传统的东西，给人以“似曾相识燕归来”的感觉，还有些使用隐喻手法来表达某种意念。

　　因此，现代的文化娱乐场所包括观众厅的要求不仅能够很好地欣赏剧情和表演，观众和演员之间能够交流感情，还要使观众精神集中，情绪饱满，所以观众厅的空羊形象生动而丰富，激发情绪，亲切宜人，产生联想和想象，具有共享的气氛。

　　要探索观众厅内人和空羊环境的本质问题时，就是逻辑思维和形象思维以及系统综合思维的过程，渗透着科学而又符合艺术的规律，并把在此过程中符合规律的构思以一定的技巧表现为形态，这支持很大程度上是要求能娴熟地掌握尺度感来表达空间环境的理解和分析以及创造形体，人们就会本能地产生适应和理解，使人感到亲切，并使人群活动感到舒畅，才能使人对空间动情，从而被特定的环境气氛唤起想象而达到某种意境。而且和谐的比例，适宜的尺寸和适当的体型是奠定观众厅优美音的基础，也是构成观众厅空羊的三大要素。

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目前，进入文化娱乐场所的人已经普及到文化阶层的中、下层的广大人民，他们对于传统悠久的文化形态、文化内容和形式的演变，总是要放到自己的文化参考系中去作一番比较，对于富有装饰感的观众厅特别感兴趣。所以，赋予观众厅更多文化因素，注意人与空间环境的有机交往，具有积极的意义。

　　后现代主义思潮的兴趣即鉴此社会背景。后现代是一半现代，指的是现代的社会现实——当代人的生活方式、科技、材料和经济特点等。而另外一半，是指艺术语言上与地方、人群、传统、历史等方面的感应，表现为芸芸众生对艺术的参与，所以后现代主义的基本特征是具有双重译码，有着一种混合的语言，它既古又新，既雅又俗，所以后现代建筑在某种意义上是把使用建筑的主体——人，尤其是中下层人民，摆到了重要的位置。在欧洲许多城市，建筑师尊从城市的文脉，尊重居民的心理状态，把新建筑设计得与古老的建筑风格相近，又把坡屋顶还给了居民，因为在居民的心目中，坡屋顶象征着“保护”是“家”的物化形象的组成部分。所以在新建筑中渗透着某些传统的东西，给人以“似曾相识燕归来”的感觉，还有些使用隐喻手法来表达某种意念。

　　因此，现代的文化娱乐场所包括观众厅的要求不仅能够很好地欣赏剧情和表演，观众和演员之间能够交流感情，还要使观众精神集中，情绪饱满，所以观众厅的空羊形象生动而丰富，激发情绪，亲切宜人，产生联想和想象，具有共享的气氛。

　　要探索观众厅内人和空羊环境的本质问题时，就是逻辑思维和形象思维以及系统综合思维的过程，渗透着科学而又符合艺术的规律，并把在此过程中符合规律的构思以一定的技巧表现为形态，这支持很大程度上是要求能娴熟地掌握尺度感来表达空间环境的理解和分析以及创造形体，人们就会本能地产生适应和理解，使人感到亲切，并使人群活动感到舒畅，才能使人对空间动情，从而被特定的环境气氛唤起想象而达到某种意境。而且和谐的比例，适宜的尺寸和适当的体型是奠定观众厅优美音的基础，也是构成观众厅空羊的三大要素。

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（1）高——一般7米已够，但从发展来看希望是8-9米，特别是流行音乐和歌舞的演出，其舞美设计的要求比传统的演出对台口的高度要求高。尽端式舞台无法形成舞台，口，它与观众席连成一体，但是神经质高、宽也是受制于人的生理条件——视觉和听觉。

　（2）宽——宽为14-16米，18米则已经是到了极限，这是受表演的限制，并且演员在两台口近侧发声已大于50ms，会产生回声感觉，影响演出。传统做法是小型为10-12米，中型为12-14米。一般它是观众厅宽的一半。为了适应现代的导演手法和剧情要求，可以增加台口外的副台。

　（3）台唇——伸出舞台框部分不小于1.5ms

　２、舞台

　（1）宽——为台口宽的两倍（28-32米）。侧台应在舞台前部和表演区的一侧或二侧

　（2）深——一般为12-15米，中型为16-18米（适应性最强），大型为19-21米，北京首都剧场为19.5m。

　　天幕与跑场过道应有隔墙隔断，跑场的门不得小于1.5m，门高不得低于2.4m，（主要为了防火隔声郑廉的位置高度不防碍演员上下场）。此墙在舞台内的一面应进行吸声处理，以防止舞台空间内混响时间过长和产生其它的声缺陷而妨碍演出。尽端式舞台可以为9m。

　（3）高——应是舞台高的2.5倍，另外1-2米的安装距离（到棚架俗称葡萄架的下沿）。

　　一般舞台设天桥二层，第一层天桥离台面约为舞台口的高再加0.5米，并与侧幕相距为1m。天桥宽为1.8-2.5m，捂 在桥为0.60-0.75m.靠台口一侧应设置灯光渡桥不应设天桥；并在离台口1.5m以内不得设置天桥，以利大幕、防火幕、吊杆等运行。第二层天桥约在10.5-11.5m处，它是电杆的设备层，它具有不小于200kg/m2的荷载。

　3、舞台设备

　　舞台的吊杆—般为3-5根/M，在表演区排列密些。每根吊杜荷重约为400kg.

　　舞台的幕布为大幕（采用电动导轨、滑轮联锁机构）；其它还有前幕、侧幕、前上幕、二幕、三幕、灯幕、纱幕、天幕等均用电动吊杜升降。

　　大型舞台一般都有假台口，有的还有转台、车台、升降台等，为了时装表演等特殊效果所用而有伸缩舞台。

大型舞台内有灯光吊笼，一般则有灯光架。

　　目前的电影系统都是立体声宽银幕系统。宽银幕的宽度不应小于11m，一般为13-14m，其高度比例为1:2.35;为了获得左、中、右三个声道的良好方向感，镜框式台口的宽度不宜太小，应不小于14-15m。尽端式舞台不会到受到此限制，因没有台口对水平视角的限制；它的银幕大多数是位于后墙前1.5m处，便于在银幕后安放电影扩声设备和吸声处理。放映机房的面积为55-75m2，应有排气口和单独空调设施。

　　银幕到第一排观众席的距离不宜小于9m和银幕宽0.8m,黑布框离地0.5m。环绕扬声器的位置是：在前4-5排处或厅长的1-3处为第一个，每隔约4m一个，离地面为3m-5m，后墙以中轴线向二边展开按排，距离同侧面墙，声声器为480×500.

四、视觉

　1、视觉——根据视觉的分辨力的特点，在20-25m的距离范围内，人们能够真切地看清楚演员的表情，由于演员的演出是在台口内3-5m处，所以视距的有效性最高是18-20m；但是实践表明视距在29-30m处也能看清楚演员的细微动作和表情，这是因联想而产生的效果。因此，根据上述观众厅的长度一般为30m左右

　2、立体感——视距越大则人们对演员的走动变化即对距离的变化越迟钝，例如在离舞台30m处的观众看在舞台上演员的位置变化，只有当基变化大于0.65m时才能感觉到，假如演员向观众方向迈出一小步（小于0.65m），则感觉不出其变化，所以立体感就大受影响。

　3、视角——在不必转动眼睛的情况下是最舒适的条件，其水平视角30度，俯角则为15度；当转动眼睛的情况下，水平视角为60度，俯角为30度，超过此范围则是不合适的。

　　从观众厅的第一排最边沿的观众所看到的景深是决定于舞台口的宽度，最理想的是能看到二倍台口宽，此时，景深处的舞台中轴线与台口宽度的夹角为104度，最起码的景深为相当于台宽，此时的夹角为116度，或者是以第一排任意一观众众与舞台口宽所形成的夹角，即水平夹角应为30-60度的范围，因此，水平夹角的要求即决定了观众厅第一排的宽度。俯视角对加强立体感有好处，但是超过了30度，则看演员会变形，常用范围为20度-25度。

　4、设在多数镜框式的观众厅设有楼座，由于受到俯视角的限制，为了使楼座上的观众多看到一些天幕，所以楼座不能太高，而挑台下的开口高度也不能太小，因此只能减少池座的升起，可以说，楼座前部少量高质量的座位是以占总数一半以上的池座观众席的质量下降所换来的，因为这部分的观众席的垂直视角一般达不到最佳值，多数观众是以仰角观看，立体感差，遮挡严重。

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5、升起坡度计算（以+/-0.000为基点）

　

　　H——每排的总升起值距+/-0.000的标高；

　　o——视点，位于大幕线的中点即舞台面处，或高出舞台面300-500处；

　　a——每排离舞台口的距离；

　　h——每排人眼距地面的高度，一般为1100mm；

　　f——排距；

　　C——为人眼与头顶之间的距离，建议为12cm。横过道宽度为1.20m.

五、照明

　　只有有了舞台照明，演出才能被看见，如果照明不佳就会在演员和观众之间失去了联系。舞台照明是从许多位置上的灯具在舞台上形成一个照明的场，提供特殊的艺术效果，表现出形体的立体感，产生戏剧的情绪和气氛。这些功能都是通过各种光质、光量、光色和光方向的变动来取得的。

　　灯具的位置有台前和台内的二大类，对于观众厅空间有影响的是台前的照明设施和位置，其要求是：面光灯投射到舞台面上大幕中心点处的光轴与台面的夹角为45-50度，不大于55度。面光槽开口的净高应大于0.7m，如果要安装上下两排灯应为1.2m，其深度为0.8m-1.2m；面光灯架高为0.8m，挂灯位置为0.7m，与走道的距离为0.1m。面光槽内的高应大于1.8m，有排烟道和吸声处理，防火以及通风等措施。耳光以能照射主台的深度越深越好，希望能够照射到舞台的2/3表演区的面积，其照射角为45度左右。耳光槽应距台面3米以上，离台口不小于6m。耳光灯最少有4排，每排为3个灯具。其开口宽为1.7米，灯架间距为0.7，有时可以在大厅后端的上部设置1-2个追光灯。

　　灯控室要求能全面地通过观察窗看到演出的整体艺术效果。其面积为15平米左右观众厅的照明每平方米约5-10W。

各部分灯光安装功率表

灯光种类 回路数 每回路功率（kw) 合计功率（kw) 总功率（kw)
面光 30 2.0 60  
耳光 16 2.0 32  
立柱光 10 2.0 20  
反光 30 2.0 60  
地排灯 40 2.0 80  
流动光 8 2.0 16  
脚光 6 2.0 12  
排光 30 2.0 60 340

注：中、小型舞台灯光的容量为100-200KW

六、听觉——音质设计的基本要求

　1、声压级

　　观众厅所具有的声压级是观众厅音质的一个必要的因素，只有在具有适宜的声压级的条件下，也就是在听得到的情况下，才有评价语言清晰和音乐的其它音质属性的可能。

　（1）适宜的声压级

　　观众厅内应有适宜的声压级，对于音乐来说：声压级Lp=85dB，能够大于此值更好，这样观众厅内才有足够的“空间感”，假如Lp=70dB，“空间感”也就不存在了。所以，一般应有78-82dB。对于语言来说，观众厅内的声压级应在65dB以上，否则听音时会感到很费劲。交响乐的合适的动态范围为45-95dB，室乐的声压级为68-85dB。对于通俗歌曲、音乐则希望能达到90-95dB，而瞬时声压级或最大声压级应达到105dB，这在当前的体育馆中是必要的，有的甚至还要达到115dB，当然这是在扩声系统的条件下，才能达到的。歌舞厅中也应达到此要求，否则创造不出气氛来。

　（2）直达声与距离的关系

　　声能是随距离的增加按平方成反比下降的，也就是距离每增加一倍，声压级降低6dB。从杭州剧场中实测的结果表明，在舞台的表演区内，声源的声压级78dB，观众厅的第一排处（与舞台之间有乐池）的声压级则为60dB，大约衰减了18-20dB（其距离约8米）。所以镜框台口箱形舞台的观众厅的第一、二排的音质一般是差的，而从统计表明，具有音质良好的音乐厅，其听音最佳处是在离乐队指挥处大约18米左右的座席区域，这里具有足够的响度，并感到被混响声所笼罩着，直达声和混响声的平衡很好，乐队中部和后部的乐器好象离听众的距离相同，这正好与有效性最高的视距相符，这也说明了视、听通感的特性。我国古典戏台如颐和园、故宫中的大戏台，它们的表演中心离宝座处的距离大约为17米。而在39-49米处对于音乐来说，响度已是差了，对于语言来说，在25米处的响度已经不够，例如一个90-100人组成的乐队，其直达声到达30米的响度是10米处的一半9即声压级约减少10dB）。所以，一个观众厅内的声音情况是不同，即使世界著名的音乐厅，其座位也不能达到百分之百听得满意的。作为世界音乐厅音质典范的维也纳音乐厅，其听得好的座位占91.5%，其它也是听得不尽满意的。

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（3）直达声衰减的特点

　　a)衍射效应

　　位于舞台上的声源，一般高为1.5m，舞台高为1m；池座前区（第4、5排至第10、11排）的升起为0.3-0.6m,而从在座椅上人的耳朵高为1.2m；因此，声源与该区域的接收点之间的高差约为1m左右，所以，直达声到达这区域各座的入射角很小，属于掠射的情况，掠射的声能会产生衍射效应，对于中、高频的声能衰减很大。在杭州剧场的模型（1/10比例）中进行的试验结果：从舞台口上部的顶棚反射到池座前区的声能衰减为1-2dB，而反射于舞台口两侧墙下部，到达池座前区的声能衰减为6dB，而两者的距离是相同的，这表明了声能入射角对其衰减影响很大。另外，人坐在座椅上，人头表成了一个有规则分布的起伏表面，它对于中、高频的声能衰减也很大。在斯里兰卡的班达拉奈克纪念堂内的480座会议厅测试结果，该厅存在着由平行两侧墙产生的颤动回声，从示波吕帮记录仪的记录中也明显地表明其存在的特点，该声馈入传声器中明显地能听到有金属声。在该厅中，集中于中部均匀分布100人，经测试，上述现象仍然存在，而当该100人均匀地分布在全厅的座位上，此时，厅中的座位表面即形成了有规则分布的起伏表面，具有了衍射效应，经测试，无论在示波器和记录纸上颤动回声的现象即消失了，并且由场声器辐射的声音也失去了金属声感觉的现象；测试表明该效应主要是在500-1000（Hz）的范围内。

　　从上述情况表明，观众厅的池座前区，直达声的中、高频的能量衰减是很大的。

　　b)共振吸声

　　观众厅中的座椅，它们排与排之间形成了一个空腔，它具有共振吸收声能的特点，经过测试，表明它在125-250Hz具有很大的吸收，尤以125Hz处。当座椅取消后，或排的升值（C）为0.10-0.12m时，这种共振吸收不没有了。因此，目前一般观众厅的升值（C）为0.06m或隔排为0.12m的情况下直达声的低频衰减也是很大的。这在杭州剧院的模型试验中心得到了证明。

　　c)反射声能补偿不够

　　由上可知，直达声能衰减很大，须要有反射声的补偿。其补偿有从舞台口部的顶棚反射来的反射声外，还有是反射于舞台口侧墙的反射声。而反射于侧墙的反射声，当反射于声源高度以上的，都向楼座方向反射；只有反射于声源高度以下的，才能向池座前区方向反射；但是这一部分的反射声，也只能在声源与接收点之间的高度为1m的范围内才具有可能性，所以，其能量是很少的，并且往往由于侧墙的斜角太大，而反射不到池座前区的中部，只能到达前区的两侧，所以池座前区中部往往不能受益。目前，声学设计大多数是在观众厅的纵剖面和平面中进行声线分析，特别是在平面分析中，是很明确地能把反射于侧墙的反射声充分地覆盖在池座前区的中部，但是，这种情况，只是在与声源同高度的平面中才能成立，因此这种在二个面内进行声学分析的情况是不符合声音是在观众厅内立体地进行反射的实际情况，所以，其分析的结果往往是错误的。目前，大多数观众厅内的池座前区音质不良的原因：首先是直达声的声能在高、中和低频范围内衰减过多，响度不够，又由于基于二个面进行声线分析的错误结果，使该区域内得不到应有的反射声的补偿。

　2、混响时间

　　混响时间对于观众厅的音质来说是一项重要的评价标准，但是它具有很大的弹性，例如，对于语言和朗诵来说，混响时间可选为1.2-1.6s,对于采用扩声系统的观众厅也是适合的；多功能厅（包括歌舞厅）可选择为0.7-1.5s，专业性的立体声宽银幕电影院为0。8-0。2S,兼有立体声宽银幕电影的多功能观众厅可以是1.0+/-0.2s9此值是由广东省电影公司所认定），经实践表明此值是可行的。对于交响乐来说，则应选用1.7-2.3s的混响时间。体育馆的混响时间要求不很严格，按照已有的使用经验，2s的混响时间，对于比赛、会议等是能满足使用要求的。近来由于体育馆的使用情况变化很大，约15%是体育比赛，65%则是演出，并以通俗歌曲和音乐为主，所以对混响时间的要求日趋于短，以便充分发挥各种人工混响、延迟器等周边设备的效用和制作，以1.5s左右为好，小型体育馆则以1.5-1.3s为宜。

　　1922年赛宾发现室嵴混响时间的改变而引起对声音印象的变化。室内混响短，语言清晰而干，音乐失去体积感（厚度），即失去了习惯的房间体积的感觉。这种观察引起了广泛地对混响时间研究的兴趣，即寻找“最佳混响时间”。该项研究工作中，努特生起了奠基作用，他所建议的“最佳混响时间”是取决于房间的体积。这时期中的有关研究都没有考虑到房间的体型对混响时间的影响。

　　1936年苏联学者福尔都也夫建议的“声学比”，1953年德国学才梯雷提出的“明晰度”等都是基于混响过程的最初部分——前次反射声的基础上，这部分声能是有效的，可以增强音节。

　　实际上，混响时间的变化在10-15%范围内是不会被感觉到的。

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1997年西德R.Gerlach等人提出把混响过程看为马尔学柯夫链（Markoff Chain0的形式，认为室的体型和材料的吸声系数和位置三个因素混响时间是有影响的，并通过在三个矩形室内的试验，它们的总吸声值9A）是相同的，但是布置的吸声材料系数是不相同的，结果表明，强吸声的材料集中布置获得了最短的混响时间，与用艾润公式计算结果相比约短10%。

　　从上表明影响混响时间的因素很多，在目前仍然在进行着研究，很多因素的作用还不能进行定量的分析，所以，即使确定了理想的混响时间，也不能保证观众厅就具有良好的音质，它只是决定观众厅的音质好的因素之一。

　　混响时间的计算公式：



　　式中m——空气吸声系数，在1000Hz以上要计算此值：a——室内各界面吸声系数的平均值，此值的选取很复杂，应是声学工作者的工作范围　；V——室的容积；S——是室内各界面的总表面积。

　　从混响时间的计算式可知：V/S值的增加可以使室内混响时间增长，它是决定观众厅内混响时间的主要参数，并与建筑设计有关。

　　目前我国观众厅的V/S值一般为1.5-2.5，国外的大约为2.5-3。当观众厅的体积超过了5000-6000立方米时，往往设有楼座，所以V/S的值不会随体积增加而明显地增加。音质优良的音乐厅和歌剧院大约为3.7左右。

我国观众厅的V/S值也目趋增加，首先是因为扩声系统已经是观众厅中必不可少的设备，其主要设备的高度约为1.2-1.3m，位于舞台口部上部，加上建筑的线脚和为了阻上扬声器辐射的声音经顶棚反射而产生不良影响，因此在扬声器高度以上还要有一距离，一般在舞台口以上要有2.5m左右的高度，这样就使舞台口主扬声器与面光槽之间顶棚的高度增到11m左右的高度，这是以往常在9m以内的情况相比，现在的观众厅的体积是有了很大的增加；为了使V/S保持在恰当的比值，则设计时应考虑多增加观众厅内的表面，即S值，因此，包厢、多层挑台等的使用从控制混响时间来说也合理的，为设计观众厅构思上也能增加很多有益的手法。

　3、前次反射声

　　众所周知，具有相同混响时间的大厅而音质并不一定相同，如美国的波士顿音乐厅和纽约林肯中心的音乐厅，混响时间大约都为2s，可是音质却相差很大，另外，既然在同一大厅内，音质效果各处也不相同，虽然它们的混响时间一一般地是相差很少的，例如，池座前区的音质条件一般是很差的，不仅听不好，有的还听不到或听不清，而楼座后区的音质一般较好。所以混响时间是室内音质的重要标准，却不是唯一的标准。

　　近三十多年来，对于前次反射声的研究发展很快，并取得了重要成就，发现它对大厅的音质具有重要的作用，甚至有比混响时间更为重要的趋势。它与大厅的响度、语言清晰度、亲切感、明了度、明亮感有关；它和混响声能之间具有好的平衡，可以影响语言的自然音调和音乐的丰满度等；几乎它与大厅中的一切音质标准都有关。

　　从实际中发现，室内的混响过程只有在过程中结束部分才能保持了比较高的扩散声场的条件，因此，大多数情况下，室的体型很少影响这部分的。混响过程的初始部分是由连续而来的反射声所构成，这些反射声是从各个方向反射来的，它们直接与室的尺寸、比例、体型与吸声材料的位置以及建筑细部处理有关。

　　70年代开始，对前次反射声对音质的作用进行了大量的研究，一般认为有三部分组成它的特性。

　（1）能量——第一次反射声的声能与直达声的声能越接近，则“空间感”越好；这表明要有强的第一次反射声。

　（2）时序——反射声与直达声之间的时间间隔即序列，对于语言和音乐的作用是不同的。音乐要求“空间感”和“透明度”，希望第一个反射声滞后20-30ms，第二个为35-45ms，第三个为45-70ms。语言要求是清晰度，希望第一个反射声滞后10-20ms，第二个为15-25ms,第三个为25-45ms。假如增长第一个反射声与达达声之间的时间间隔，将会增加“空间感”而在某种程度上会减少清晰度。

　　在50ms前的各个前次反射声所形成的“丰满”情况下，会感到响度提高，这是由于50ms前的前次反射声加强了直达声的强度。从响度比较试验结果表明，在主观上感到响度差别很大的两种组合方案，经仪器测量所得的声压级数据的差别是不大的，说明了混响声对响度的影响并不大，在扩散好的条件下，声压级会有些增加。接着而来的80-110ms的前次反射声对响度也是有效的，也可以增加“丰满”的感觉。

　　由于50ms前的前次反射声加强了直达声的声压级，所以也就改变了声学比，从而改善了“清晰度”或“明晰度”；也可以使听者与声源之间的距离接近，特别是20-30ms的反射声，增进了“亲切感”。

　　50ms前的反射声会形成声音的“饱满”、“浑厚”和“坚实”；而在80-100ms的反射声则具有“空旷”、“辽阔”的感觉。这两者的结合才具有“丰满”的感觉。前者加大了直达声的响度，才有‘饱满’、“深厚”和“坚实”的感觉，这是形成“丰满”的主要因素；而“空旷”、“辽阔”则是人耳对于前次反射声的距离和空间感受而形成的，它烘托了声音“丰满”的气氛，并对“融洽”有利。

　（3）方向——所有前次反射声与直达声的方向相同，则没有“空间感”，而具有三个不同方向的反射声，即使没有混响过程，也会具有明显的“空间感”效应。从实验结果也表明，从正面来的声音作为0度方向，则自0-20度方向来的声音基本上感到是正面来的，它和直达声混在一起。从30度-70度来的侧向声音，感觉最灵敏，仿佛从室内四面八方来的，感到全身浸润在声音之中，具有“空间感”；对于音乐的“丰满度”，语言的“清晰度”也是有利的，从后方来的反射声会使音质变坏。

　　综合上述，构思观众厅的尺寸、体型和吸声处理时，应考虑观众席，特别是池座前区的观众席上，应该有前次反射声的数量（能量）、时序和方向的最佳组成；也就是应具有在50ms内有三个反射声，假如从20ms左右开始一直到80ms之内有五个反射声，并且是逐次地到达，它们的强度是随时间衰减是指数的，这些前次反射声的序列图形呈圣诞树式的，这样，这些前次反射声与观众厅固有振动方式融洽在一起，组成了“音调”这种“音调”代表了该观众厅的音质特性。另外，这些反射声应该大多数是从30-70度方向来的，也就是要求是侧向反射为主，这样“空间感”好。

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4、扩散

　　关于扩散的研究开始于40年代，它是指在室内任意一点，平衡地接收到大量的、所有可能方向的反射声能密度与直达声能密度之比。它对“丰满度”、“活跃度”、“空间感”是有利的，并且能保持丰满和明晰度之间的平衡，语言清晰度和较长混响时间之间的平衡，还可以保持观众厅内音调的自然性。可以使室内声能分布均匀，消除回声等。室内扩散不好，音色往往很粗糙。

　　扩散与房间的尺寸、比例、体型有关，由于在实际中，存在着前次反射声的作用，因此，只有随着声音衰减而增加了它的作用。

　　不对称、不规则的体型对扩散有利，或者声源位于室内一偶也能达到扩散的目的。所以很多不对称平面或空羊的大厅，其设计目的即在此，大厅内有园柱体、半柱体以及包厢、多层小挑台等，是有利于扩散的。而有规则起伏的扩散体则扩散作用更大。假如室内需要布置大量的吸声材料，如立体声电影院、录音室等，应使强吸声材料与声反射材料交错布置，也能起到扩散作用。

七、扩散系统

　　除了以自然声演出严肃音乐厅之外，目前所有的观演大厅都具有扩声系统，这主要是近二十年以来，电子学的发展很快，作为扩声用的各种电子设备也以惊人的速度发展着，并能达到高保真的程度，而且又可以通过各种设备进行补偿和制作，使音质获得意想不到的、特殊的效果，此外，价格上比较合理，所以各类大碴按其使用要求都配备了相应的扩声设备。因此，对于大厅的尺寸、比例、体形和吸声处理也都有很大的影响。由于观众厅的主扬声器都位于舞台口的上部，以至该处顶棚的高度有了很大的增长，一般为11米左右，另外，为了使扬声器辐射的声音接近于声源，并且使池座前区不感到有压顶感。因此，舞台口上部的主扬声尽量接近舞台口，由于目前低频扬声器也有较好的方向性，不致于因接近舞台口而会产生反馈现象。另外，为了使扬声器辐射的声音更符合声源的方向，所以在舞台口两侧也有扬声器，称谓“侧向扬声器”，高度约离舞台面2-3米，这两组扬声器也是为了能补偿池座中区和后区的声能用的，并且能平衡主扬声器组的方向，使从扬声器组辐射的声音的总方向与舞台上声源所发生的声音方向一致。这样，观众厅台口部的尺寸和比例以及造型都会与以往的处理有很大的变化，即变得理宽、更高，所以，要加强这些界面的反射是不很容易的，但是，又非常需要集体舞台口附近界面的反射声和扩散声，否则，池座前区的声音即使有扬声器的辐射声音，也会感到“不坚实”“发虚”，因此，目前很多在两侧上部作倾斜的反射板和扩散体，向池座前区反射的处理作法。另外，也可以把各扬声器，作为前次反射来进行考虑，这样也就可以把建声、扩声的设计综合起来考虑，以便进行前次反射声最佳组成的构思来设计舞台口部这一区域的体型设计。

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扩声系统应具有足够的响度，声场均匀，频率响应好，不失真，其声学特性指标可以见下表

　　声鬼斧神工室应能使调音员透过观察窗看到全部扬声器组，能听到整体的真实效果。声控室净深为4米；观察窗净宽2米，高0.8-1.0m;室内应进行声学处理。以位于观众厅后部为好。

表：   厅堂扩声系统声学特性指标

分类特性 最大粉红噪声声压级（空场，dB) 传输频率特性（Hz） 传声增益（dB） 声扬不均匀度（dB） 总噪声级
音乐扩声一级 100-6300Hz内平均声压级>100dB 50-10KHz以100-6300Hz的平均声压级为0dB允许+4-12dB且在125-4000Hz内允许〈+/-4dB 100-6300Hz内的平均值>-4dB戏剧>-8dB音乐 100Hz<10dB
1000Hz
6300Hz
<6dB ≤NR-25
音乐二级 音乐语言一级 125-4000Hz内平均声压级≥95dB 563-8000Hz以125-4000Hz的平均声压级为0dB允许+4-12dB且在125-4000Hz内允许〈+/-4dB 125-4000Hz内的平均值≥-8dB 1000Hz
4000Hz
≤8dB ≤NR-30
音乐语言二级 语言一级 250-4000Hz内平均声压级≥90dB 100-6300Hz以250-4000Hz的平均声压级为0dB允许+4-10dB且在125-4000Hz内允许〈4-6dB 125-4000Hz内的平均值≥-12dB 1000Hz
4000Hz
≤10dB ≤NR-30
语言二级 250-4000Hz内平均声压级≥85dB 250-1000Hz的以其平均声压级为0dB允许+4-10dB 125-4000Hz内的平均值≥-14dB 1000Hz
4000Hz
≤10dB ≤NR-35

八、空调

　　一般可以采用集中式低速单风道和完全气系统，由于双风机系统安装送风机和回风机，可以随季节变化，增加新风量直到全风量，调节方便，运转灵活，噪声较低。所以目前较多地采用双风机系统。近年来在中、小型的影剧院中或改建工程中采用柜式空调机组的也很多。

观众厅内空气热环境对人体的舒适感起着决定性的作用，其有关的计算参数可见下表：

观众厅空气调节室内设计参数

参数名称 厦季 冬季
高级 一般 高级 一般
温度（摄氏度） 26-28 27-29 18-20 16-18
湿度（%） 65-55 65-55 ≥35 ≥35
风速（M/S） 0.3-0.5 0.3-0.5 0.2-0.3 0.2-0.3

　　为了保证观众厅内的卫生水平，空调系统应设置空气过滤器，当使用效率（f）为15%的过滤器时，每人最低应有50立方米/小时·人的总送风量，才能确保厅内浮游粉尘不超过允许浓度（0。15mg/m3)。另外，为了冲淡厅内的臭味和使用厅内CO2浓度在0.2-0.5%的允许标准之内，并能使人感到厅内的空气鹇，则所需的新风量不应低于10立方米/小时·人。

　　观众厅空调符荷及耗冷量是以0.8平方米/座为标准，小于此值，耗冷量为245-235W/人，大于此值，耗冷量为345-290W/人。

　　由于观众厅面积大，顶棚高，人员集中，舞台应有更高大的空间，并有复杂的布景、幕布、灯具及吊杆、天桥等，故而对空调的扬流组织、送回风口等提出许多特殊的要求。这些要求对于观众厅的体形和厅内空间环境设计具有很大的影响。

　1、气流组织的要求应使观众区能形成均匀的速度场和温度场。其形式有：

　　（1）顶棚上送风，厅下回风。有楼座时，池座前区可采用喷口型迸风口，其它区采用水平送风的散流器，喷口可采用旋流送风口，但节能较差。

　　（2）上部喷口送风下回风喷口送风是一种简单的气氛流织形式，喷口出风速为4-10m/s，射程可达到25-30m,观众处回流区，温度场和速度场都比较均匀，许多影剧院采用此都很成功。1933年都比较均匀，许多影剧院采用小喷口送风楼上后墙近顶棚处有51个喷口，直径（d)为150mm,倾角(a)为36度，出口风速（V）为8.75m/s,回风口650×150，共16个，楼下喷口d-80mm，108个，a=16-22度，V=4.8m/s，回风口1200×500，4个。经后来测定，观众厅温度场相差不超过+/-1摄氏度，温度梯度0.24，气流速度在0.15-0.35m/s之间。该电影院为1901座，冷负荷 232。6W/人，每人送风量30。4立方米/小时·人，新风量8.9立方米/小时·人，噪声也很低，使用效果很好。

　　（3）侧送风下回风。以百叶、格栅送风口等从观众厅侧墙上部送风，观众区处于回流区内，气流分布比较均匀，风管布置比较简单。广州黄花剧场在两侧的包厢底板设置风口，从侧向池座中送风以补上送下回在此区的不足，效果很好。一般侧送风口的高度可在距地面3-4m以下，形成了高大空间分层空调的气流组织形式。

　　（4）下送风上回风。这种形式欧美日等国的影院较多采用，由地面升起的台阶正面开口送风由于我国目前环境和素质等原因，观众厅地面尘土很大，容易污染空气。另外也可以采用在椅背送风因此占地面积较大。

　　（5）回风形式。它可以改善宽气分布效果，其形式在：

　　　　a)地面回风：

　　　　b)观众厅两侧或后墙的下部回风；

　　　　c)楼座台阶的正面回风在结构空间密封成回风静压箱；

　　　　d)台唇正面回风。

　2、舞台空间气流组织的形式有：

　　（1）舞台两侧天桥下安装送风管，向下，向侧台送风在侧台进行送回风。

　　（2）采用球形旋转风口从舞台两侧向舞台用喷口型送风口送风，此风口可向任一侧斜40度，送风方向可在上下左右80度范围内变化，可以根据演出情况预先调节送风方向向舞台中央送风，调节方便，有国产产品。

　　（3）在前天桥（灯光渡桥）下设置送风管，向舞台中央送风。

　　（4）在耳光室下端设置送风口，像投射耳风一样给舞台送风，这时防火、排烟也有利。由于送风在舞台外，回风仍在舞台内，当大幕未开启时，不能送风不然大幕会弯曲，严重时会拉不开，因此应送风管上设置电动风门，当大幕未开启时，仍由侧台送风开启的是侧台的电动风门，大幕开启后，关闭此风门而开启耳光下端送风的电动风门；这两个电动风门是同步反向联动的阀门，合用一个按钮，可以和大幕开关按钮设置在一起，同步启动。此电动风门我国有生产。在表演区的风速度小于0.5m/s。

　　（5）在二、三道沿幕之间的上空设置扁高型的风管，应防上吹动沿幕。也可以采用间歇高速送风，迅速调节舞台的温度，演出时停止送风。