金門縣立社會福利館演藝機能及設備之研究摘要
指導老師:江維華 教授
前言
相信每個人在聽到某首曲子,在不同的演奏廳中播放,其音效與音質會有所差異,或者是在更細微的區分下,還有不同的音場差異。這時候就會很想花一些時間去瞭解,其音樂的音質、音效、音場的差異性為何?是音響室的差異?還是擺位設計的不同?或者是硬體機器的關係呢?
最近這十幾年來,隨著政府部門對於提昇國內文化藝術水準的期許,使得音樂廳堂的空間需求因而備受關注。但是以客觀的角度來說,這些相關演藝空間的新建或改裝工程,並未具有專業聲學知識或經驗,所以大部分無法深入瞭解室內音場基本規劃原則,而忽略了優良室內音質控制的要點。
在建築設計階段中,若想得到室內音質良好評估指標,通常只使用的簡單繪圖工具以進行瞭解室內音場的聲音傳播行徑,但是人工計算所得結果的誤差大,因此在本研究中使用模型實驗與電腦模擬數值的研究方法,以檢驗測試金門福利館音響空間的音質性能並加以分析。
研究內容
本研究以音響性能參數的參考指標為標準,針對金門福利館的室內音響空間,在戲劇/舞蹈表演模式之音響性能,及音樂表演模式之音響性能的兩種電腦模擬測試下,測得在四個測點的分佈中,舞臺中線前緣2m處的音源位置,釋放不同強度的Band(Hz)之下,各測點與音源之間產生的餘響時間(RT)、音強指數(G)、側向音能比(LF)的參數是否在標準值內,以衡量該演藝廳的音響性能水準,並提供戲劇/舞蹈表演及中型音樂表演等二種使用的分析與建議。
而取音源500Hz與1000Hz的平均值為本研究的模擬成果,在戲劇/舞蹈表演及音樂表演的使用狀態電腦模擬測試下,其餘響時間(RT)皆稍微偏長,音強指數(G)的音量稍高,側向音能比(LF)還在容許範圍之中。
金門福利館音響空間由於是扇型的觀眾席平面,兩側觀眾席會因早期反射音不足,使得清晰度與側向反射音不足。而後牆的音源,經過電腦模擬測試下,會產生往復反射的多重回音困擾。
在音響性能之改善建議中,模擬舞臺面積為縮小為深8m、主舞臺寬18m,高度為7m,面積約112㎡的模式,將餘響時間控制在1.4∼1.6秒,建議舞臺天花反射版設計的懸吊方式,可與燈光、空調的模矩配合設計,這樣在外觀上及使用上較不會衝突。而天花板的造型上,為得最佳的音響空間品質,而提出六種模擬改善的方式,進行電腦模擬測試。
在舞臺天花板部份,提出在舞臺前緣口上方設置活動反射版,以及在舞臺前緣口懸吊反射板兩項建議,
希望能將一次側向反射音能夠直接投射於觀眾席。
在觀眾席天花板部份,模擬觀眾席天花板兩側懸吊反射板,及觀眾席兩側與後牆懸吊反射板,以及在觀眾席兩側、後牆懸吊反射板與後牆面設吸音材模式三項模擬建議中,希望能輔助側向反射音,或減低回音發生的可能性,並調整餘響時間。
而在後牆的天花板部份,模擬後牆設置反射板,期望能減低回音的干擾。
操作說明
從音響上設計室形,首要在餘響理論的假設條件下,及室內音場能完全擴散的條件,才去考慮室形的優劣。其次有關室形的大小,若室形小時,以波動音響學的觀點考慮;若室形大者,則以幾何音響學考慮。重視距離的平面形,可獲得從側壁的初期反射音,利用天花板的斷面形狀,補強觀眾席的中央部份。
而金門福利館音樂廳的平面形設計呈扇形,因此在音響計畫上的特點:
(1) 重視視距離的平面形,可獲得從側壁的初期反射音,利用天花板的斷面形狀,補強觀眾席的中央部份。
(2) 牆壁相對的距離近,且面積大,可採用吸音材分散配置和擴散處理併用,以調整餘響時間,後牆反射音可適度利用。
(3) 從側壁獲得的初期反射音量少。
金門福利館音樂廳 PLAN
SECTION
SECTION
金門福利館音樂廳的改善建議,以BERLIN及CARDIFF 音樂廳的不規則形的平面為基礎想法,BERLIN音樂廳在同一音樂廳,分區為部份區域,在根據初期反射音來條調整牆壁相對的距離的平面形。以及利用天花板的斷面形狀,以補強觀眾席的中央部份。
BERLIN音樂廳 PLAN
BERLIN SECTION
CARDIFF 音樂廳
CARDIFF SECTION
提高金門福利館音樂廳後排座位的高度,所得到的反射音效果。
MODEL模擬成果一
MODEL 1 SECTION
提高金門福利館音樂廳後排座位的高度,及提高觀眾席上方高度,所得到的反射音效果。
MODEL模擬成果二
MODEL 2 SECTION
金門福利館音樂廳的前排觀眾席縮短,後排座位移向前,接近前排觀眾席,所得到的反射音效果。
MODEL模擬成果三
MODEL 3 SECTION
專題心得
金門福利館演藝廳兼具戲劇院及音樂廳之功能,因為兩者間殘響時間要求不同,因此如何在兩者不同需求中取得平衡,就需要從周邊的設施來克服,因此除了以上的這些建議外,還可以在音響空間的側牆選用可調式音效板來調整使用上的需求。
演藝廳在觀眾席上方的天花板除了設置許多的音效反射体,還必須精確的控制反射路徑與角度,使音源能平均漫射至每一個座位上,再搭配場燈及投射燈,期望音樂廳堂能擁有應有的優美音質性能,以臻全民的藝術文化氣質的昇華境界。
資料來源
台灣科技大學 環境控制研究室
二建築四 林雅琪 A8813038 製作