富丽堂皇原来,那么多富丽堂皇的音乐厅都是花架子

演讲者:杜铭秋,同济大学建筑声学博士,中国美术学院副教授 我们常说“声音”,但“声”和“音”是不一样的。 古书《礼记》对此就有记载: 凡音之起,由人心生也。 人心之动,物使之然也。 感于物而动,故形于声。 声相应,故生变,变成方
原标题:原来,那么多富丽堂皇的音乐厅都是花架子演讲者:杜铭秋,同济大学建筑声学博士,中国美术学院副教授我们常说“声音”,但“声”和“音”是不一样的。古书《礼记》对此就有记载:凡音之起,由人心生也。人心之动,物使之然也。感于物而动,故形于声。声相应,故生变,变成方,谓之音。比而乐之,及干戚羽旄,谓之乐。提起音乐,想必大家多少有些了解,但对声学一词恐怕就有些陌生了。事实上,音乐、声学和建筑三者之间,有着密切的关系。举例来说,每一座剧院、音乐厅都是一个声学空间。声学与建筑的融合情况,决定了这个空间里的音效,进而影响到我们欣赏音乐的过程。就拿澳大利亚经典的悉尼歌剧院来说,在外面拍照留念的人很多,进到里面听音乐的人却很少。为什么呢?因为它整个声学空间的设计和效果,放到上个世纪世界各地建设的音乐厅里面是属于非常差的,可以说是“金玉其外,败絮其内”。悉尼歌剧院歌剧院内部金碧辉煌,可在里面听到的声音却并不悦耳,甚至有些声音是听不到的,这也是它的一大败笔。悉尼歌剧院内部无独有偶,1962年,纽约林肯中心音乐厅也曾发生过一场建筑声学引起的风波。由著名声学家莱奥·贝兰克(LeoBeranek)担任声学顾问的音乐厅,完工后的第一场演出就被听众发现了问题:低音怎么不见了?经过数次改建,依然没办法解决这个问题,后来这座音乐厅居然被拆掉重建了。想必参与其中的建筑师和声学家们,也是追悔莫及吧。建筑师都是聋子,声学家都是瞎子——这是一个很大的谬思。如何将建筑与声学紧密地结合在一起,才是我们要思考的问题。贝兰克在经历了纽约的失败后,痛定思痛,在东京做出了一座日本顶级的音乐厅——东京歌剧城。东京歌剧城我们前面说到悉尼歌剧院的声音表现力很弱,是因为它内部没有做可以反射声波的建筑设计,导致整个声音只会向上飘,层次感随之消失。而同样有一个削尖顶的东京歌剧城,却在天顶做了很多阶梯状的设计,并且添加了反射板。这样一来,声音就被均匀地反射到每个坐席上。怎样才算是顶级的音乐厅?上世纪初,声学家塞宾用一个重要的物理参数来定义声学空间——混响时间。那么,什么叫混响时间呢?简单来说,就是声源停止发声后,声压减弱到60分贝所需要的时间。不同的厅堂,有不同的空间用途,界定依据就是它的混响时间和清晰度。贝兰克在测量了全世界的86个音乐厅之后,评出三个A+级音乐厅:美国波士顿交响乐大厅波士顿交响乐大厅是一个狭长而高挑的“鞋盒”形,能够把声场完美地包围起来,上面这些曲面的拦板也可以很好地反射声音。维也纳金色大厅金色大厅看起来中规中矩,为什么能产生一流的音效呢?原因就在大厅两侧的小金人,以及顶部的吊灯和装饰板,它们可以非常好地把声音反射、散射出来,并创造了一个漂亮的混响时间——1.45秒左右。柏林爱乐音乐厅爱乐是比较典型的梯田式音乐厅,它的优势在于,这些短短的侧墙可以快速地把声音反射回来,让我们不管坐在哪个区域都能享受到极佳的音效。进入千禧年之后,也陆续出现了一些优秀的观演音乐厅,新加坡滨海艺术中心就是其中之一。新加坡滨海艺术中心它拥有世界顶级的室内声效,能够为各种形式的表演提供完美的音效。最妙的是,它的屋顶是可以上下升降的,这对混响时间大有益处。我们都知道,空间大小决定了混响时间和声音的好坏,有了这个升降顶,就可以根据演出的形式来调整空间。例如,四重奏表演时就将屋顶降低,交响乐团表演时就将屋顶升高。唯美音质哪里来?当然,即使是再好的音乐厅,各区域坐席的听觉享受还是有差异的,这也正是票价有高低之分的原因。那么,我们在听音乐会的时候,越贵的票一定越好吗?两年前,我去上海音乐厅听音乐会的时候,发现朋友送我的高价票坐席在楼下的后座,听得并不是很清楚,但楼上的低价票坐席,因为更接近屋顶的反射板,听到的音质反而更好。可见,票价并不能完全体现我们听到的声音品质。那是什么决定了一个坐席的优质度?为此,我们用电脑模拟了几个音乐厅,发现这五个参数决定了座位的票价:早期混响时间声音强度声音清晰度侧向反射声时间中心上面是我们熟悉的上海三山会馆,在这里,声音是流动的,它可以从台上走到台下的厢房去。既然如此,观众的听觉享受也应该是不一样的。于是,我们用声音颗粒的方法,模拟了所有3600个座位的声效情况,并以不同颜色代表每个座位的音质优劣情况。图中黄色的位置,是声音比较好的,而后面黑色的部分,则几乎消掉了频率不同的声音。上海东方艺术中心的情况也是一样,有很多不好的位置。经过模拟,我们了解到不同座位的差异。这样做不仅仅是为了给座位定价,我们更希望能够通过这样的方式对音乐厅加以改善,甚至实现99%以上都是好位置。于是,我们在边边角角的地方吊了很多小雨伞,以此补全位置的声音频率。类似修补式的材料还做了很多,所以,如果你现在去那听音乐,基本上没有太差的位置。前面这些充满人文气息的音乐厅都是由人类创造出来的,那么,如果我们回到原始的大自然中,是否也能找到这样声效完美的“音乐厅”?这是我们在西双版纳雨林录到的大自然音乐会,虫、蛙、鸟都是参与其中的”演奏家”。如果你尝试去跟它们对话,就会得到回应。这样的方式,也被新西兰大学的研究员们用来检测生物的多样性。其实,声学是一个非常广泛的领域,无论是建筑声学,还是生物声学,都只是其中一小部分。声学的魅力和作用远不止我们看到的这些,海扶刀的使用就是最好的证明。我们也在尝试做一些类似这样跨领域的实验,比如把蟋蟀放进大棚中,让它的叫声陪伴蔬菜一起生长,结果发现蔬菜长得更快了。我们常说“余音绕梁,三日不绝”,事实上,这个余音还可以更长。我们在做声学考古的时候,利用3D打印技术,把一只两千年前的蟋蟀从琥珀里打印出来,重新把它翅膀的音锉进行摩擦,就听到了两千年前的蟋蟀的叫声。最后,回到建筑声学这门学问上来。我既是一个声学家,也是一名建筑师,这样看来,我应该对设计声学空间胸有成竹吧。然而,我却常常对此感到无力。于我而言,声学空间就像一个黑箱,经过二十年的研究,我也只是打开了它的一道缝隙,但一束光已经从这道缝隙中穿透而出。我希望,这束光会越来越亮。文字:Liz校对:其奇本文经授权转载自公众号造就(ID:xingshu100)果壳ID:Guokr42果壳整天都在科普些啥啊!你不不关注一下?责任编辑:

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