校園多功能廳的聲學(xué)及音響系統設計

　　多功能廳 的聲學(xué)和音響系統設計有一定的規范性，根據不同的使用需求又有一定的多樣性，校園內以實(shí)驗教學(xué)為主的多功能廳還應兼顧教學(xué)性。本文以北京電影學(xué)院項目為例 ，對聲學(xué)及音響系統的設計思路做簡(jiǎn)單闡述。

　　一、簡(jiǎn)介

　　校園排演是一個(gè)可容納約200名觀(guān)眾的小型表演場(chǎng)地。一直以來(lái)承接了學(xué)院內部各類(lèi)匯報演出以及校內外的各類(lèi)交流活動(dòng)。為配合演藝學(xué)院的特色專(zhuān)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)各學(xué)科之間的交流融合，校園對演藝廳進(jìn)行了全面的改造，旨在打造一個(gè)融合聲光電等多項技術(shù)的綜合性的表演實(shí)驗場(chǎng)地。

　　現改造項目已竣工，全新的演藝廳可供室內樂(lè )、舞臺歌舞劇等演出、也可供藝術(shù)講座、中型會(huì )議等使用，而且可為各種演出提供專(zhuān)業(yè)級別的演出環(huán)境和非常出色的演出系統。從2017年初改造完成至今，演藝廳開(kāi)展的各項活動(dòng)充分突顯了演藝學(xué)院的專(zhuān)業(yè)特色。本文將從聲學(xué)設計和音響系統集成兩個(gè)方面概述演藝廳的改造思路。

　　二、建筑聲學(xué)主要設計思路

　　改造前，演藝廳的結構存在一些問(wèn)題，視覺(jué)空間壓抑，聲場(chǎng)渾濁，音響控制室位于舞臺后方不利于調音等?？紤]到需要滿(mǎn)足實(shí)驗性教學(xué)的需求，并且需要兼容多個(gè)種類(lèi)和規模的演出類(lèi)型，改造思路上對演藝廳的整體造型、廳堂布局以及最終的聲學(xué)參數都做了全新的調整。改造后的演藝廳總容積2431m3，坐席164座。平均每坐席容積為8.6m3/座。整個(gè)空間呈淺色，視覺(jué)空間較之前得到極大的擴展;重新規劃后的舞臺呈梯形結構，舞臺上方安裝電腦燈，背景墻為超寬LED顯示屏，原來(lái)位于舞臺后方的控制室搬到觀(guān)眾廳背面中間位置，使舞臺空間更優(yōu)化，音響控制更合理。

　　另外，為了解決之前聲場(chǎng)渾濁的問(wèn)題，需要重新設計混響時(shí)間?；祉憰r(shí)間是人們對廳堂音質(zhì)最基本的判斷標準，所以在對演藝廳的聲學(xué)設計上也做了很多考量，通過(guò)布置吸聲材料及吸聲構造，以達到設計要求。對音樂(lè )演奏而言，需要較長(cháng)的混響時(shí)間，而對于演講和會(huì )議來(lái)說(shuō)，較短的混響時(shí)間可提高清晰度。演藝廳定位為一個(gè)多功能的表演廳堂，需要一個(gè)適中的混響量，按滿(mǎn)場(chǎng)中頻(500Hz-1000Hz)測量推薦為1.3-1.5s。根據不同的使用要求，各頻率的混響時(shí)間也應有適當的比例，對于演藝廳來(lái)說(shuō)，使用了話(huà)筒和音箱等擴聲設備之后，我們希望其混響時(shí)間仍呈現較為平直的頻率特性。實(shí)際測量結果都基本達到了預期目標值。

　　主要的聲學(xué)處理手段有：觀(guān)眾席后墻做吸音處理，且有擴聲的情況下，為了減少“嘯叫”，舞臺各個(gè)墻面均作吸聲處理，采用復合穿孔吸音板，內側填充玻璃纖維吸音棉，留有150mm空腔，增強對低頻聲的吸收，減少舞臺聲音的渾濁度。

　　實(shí)際的演出效果是最好的檢測方法。演藝廳良好的建聲環(huán)境和靈活的擴聲系統為演出提供了極大的創(chuàng )作空間，呈現了良好的視聽(tīng)享受。

　　三、音響系統主要設計思路

　　對于音響系統的設計，我們的出發(fā)點(diǎn)是需要穩定的構架可以應對頻繁的演出活動(dòng)，靈活的信號分配以及需要考慮到教學(xué)的先進(jìn)性。為此，設計中對比了目前國內幾種應用較為廣泛的音頻構架，包括傳統構架，MADI傳輸和IP傳輸。

　　演藝廳原先的音響系統即為傳統構架，它以傳統的模擬及數字音頻線(xiàn)纜來(lái)傳輸音頻信號，在設備與設備之間進(jìn)行信號的點(diǎn)對點(diǎn)直傳。這種技術(shù)最為穩定，但相對老舊，信號之間的路由需要借助音頻跳線(xiàn)來(lái)手動(dòng)的跳接完成，不夠靈活，擴展性較差，且不太具備教學(xué)的先進(jìn)性;IP傳輸技術(shù)則為現在音頻領(lǐng)域中最為領(lǐng)先的技術(shù)，設備之間以網(wǎng)絡(luò )交換機為核心構建網(wǎng)絡(luò )矩陣系統，以IP數據包格式相互傳輸音頻信號。但此種構架在國內的音頻行業(yè)還未得到廣泛的應用，其穩定性還未經(jīng)驗證，對于演出較為頻繁，且使用者主要為學(xué)生團隊的演藝廳來(lái)說(shuō)，并不是最好的系統解決方案。因此，演藝廳的音響系統設計方案最終考慮了目前相對最為穩定的MADI矩陣的構架方式。

　　MADI格式原意為Multichannel-Audio-Digital-Interface(多通道音頻數字接口)，是AES協(xié)會(huì )發(fā)布的AES10數字音頻格式。目前，廣泛應用于國內各大電視臺，劇院的演出系統當中，是應用最為廣泛，最穩定且靈活的音頻構架。系統中設備以MADI矩陣為核心通過(guò)光纖和同軸線(xiàn)纜進(jìn)行連接。設備之間互相傳輸雙向64通道的數字音頻信號。每個(gè)設備均可將信號傳送至MADI矩陣，通過(guò)矩陣，再將信號分配至一個(gè)或多個(gè)目地地。對于演出來(lái)說(shuō)，該系統非常靈活，且安全穩定;對于教學(xué)來(lái)說(shuō)，相對傳統構架方式來(lái)說(shuō)，該音響系統具備了教學(xué)的前瞻性。

　　四、演藝廳音響系統詳細介紹

　　1、音響系統介紹

　　音響系統主要由以下部分構成。

　　A為MADI矩陣核心：4端口MADI矩陣，支持SC多模光纖或同軸BNC接入。

　　B為舞臺信號輸入輸出接口。舞臺前后共16個(gè)XLR輸入接口，通過(guò)ADAT轉換器將信號送入MADI矩陣。

　　C為舞臺揚聲器擴聲及返送。主擴及返送揚聲器，分別接兩臺MADI-模擬轉換器。

　　D為數字調音臺。具備MADI接口的YAMAHA數字調音臺。

　　E為環(huán)繞聲監聽(tīng)。5.1監聽(tīng)，接入一臺MADI-模擬轉換器，前端配有音量控制器。

　　F為多軌音頻記錄及重放系統(數字音頻工作站)。

　　此系統以MADI矩陣A為信號的路由中，所有設備均連接至這里。信號源為舞臺的地插話(huà)筒輸入和手持無(wú)線(xiàn)話(huà)筒，分別由B和D接入矩陣。調音臺將信號混合處理之后再將信號發(fā)送回矩陣，通過(guò)矩陣的再次路由將信號輸出至C擴聲和返送系統以及E環(huán)繞聲監聽(tīng)系統。F音頻工作站則是聲音記錄的部分，可以分聲道錄制現場(chǎng)的信號。

　　2、實(shí)用案例的信號路徑分析

　　根據不同類(lèi)型的演出或教學(xué)需要。我們可以把此演藝廳的實(shí)際使用情況分為以下幾類(lèi)：

　　(1)演出或彩排

　　此類(lèi)應用主要使用舞臺的有線(xiàn)話(huà)筒和無(wú)線(xiàn)手持話(huà)筒，并且需要使用調音臺和擴聲返送音箱，同時(shí)還需要工作站來(lái)播放伴奏。系統的信號路徑如下：

　　B+F→A→D→A→C

　　信號源來(lái)自舞臺的有線(xiàn)話(huà)筒及音頻工作站的放音(B和F)，之后通過(guò)矩陣A將這兩種信號送入調音臺D。調音臺將信號混合后通過(guò)輸出再送到矩陣A，最后A將信號送至擴聲音箱C。

　　(2)多軌錄音教學(xué)

　　此類(lèi)應用主要是讓學(xué)生們學(xué)習如何在演出時(shí)進(jìn)行多通道的同期錄音。此時(shí)需要使用音頻工作站來(lái)記錄。信號路徑與a類(lèi)似：

　　B+F→A→D→A→C+F

　　最終信號除了通過(guò)擴聲音箱C重放，還通過(guò)數字音頻工作站F記錄下來(lái)。

　　(3)環(huán)繞聲作品賞析

　　當進(jìn)行環(huán)繞聲類(lèi)型作品的賞析時(shí)，需要用到多軌音頻工作站的放音和環(huán)繞聲監聽(tīng)音箱的聲音重放。信號路徑如下：

　　F→A→E

　　音頻工作站F將環(huán)繞聲的信號送至音頻矩陣A，A再將信號直接送給環(huán)繞聲監聽(tīng)音箱E?？赏ㄟ^(guò)信號前段的音量控制器調節音量。

　　演藝廳這套音響系統在幾次大型的演出中都得到了較好的表現。

　　五、總結

　　此次演藝廳的改造，從聲學(xué)設計到音響系統都實(shí)現了質(zhì)的飛躍，特別是MADI矩陣音頻系統，在以教學(xué)為主的實(shí)驗性廳堂中使用并不廣泛，其靈活性有一定的借鑒意義。全新的演藝廳將為演藝學(xué)院表演專(zhuān)業(yè)的學(xué)生提供效果的展現舞臺，為音樂(lè )編輯與制作專(zhuān)業(yè)的學(xué)生提供豐富的實(shí)踐機會(huì )，為培養適應市場(chǎng)環(huán)境的多功能復合型人才，發(fā)揮出更重要的意義。