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 Seiji Ozawa Hal為現代假日生活誕生的田野音樂廳,大量採用厚實木材裝修但卻擁抱十九世紀音樂廳鞋盒設計的新音樂廳,溫暖的空間感和栩栩生動的音質是Leo  Beranek給的評語.<謎團 1.>為甚麼打開後牆的RT值還有這麼高的表現?完全 開放無反射的環境等同無響室,所謂的混響就是我們習慣聽音樂的環境,雖間接關係於廳堂的長度,即便有各式吸音係數.但RT的數值計算是根基於密閉空間,我們疑惑於Seiji Ozawa Hal及Tanglewood為甚麼一反常態的無圍牆或後牆是可開啟的,餘響不就乾掉了?事實深究混響半徑的Q值間接說明天花板與牆面交界面有比較強的關係,另外後牆下部過長餘音反而容易造成回音.

打開了活動式後牆,戶外草坪可提供2,000位聽席,戶外有音響系統可同步欣賞音樂表演.

Seiji Ozawa Hall 設計的出發點是模仿維也納音樂廳, 容納1,180個座席的面積是919平方公尺, V/St=12.63 m, length is 26.6m, wide is 20.7m, height is 14.9m,共振頻率沒有重疊發生低頻峰值的問題.打開後牆的量測的中頻RT為1.7sec,低頻RT為2.2sec, ITGD為23msec,綜觀數字表現相當夠水準了.一般聽眾的評價是音色溫暖及豐富的低音.其豐富的低音來自於周圍厚實的混泥土建築構造.

<謎團 2.> 為甚麼仿造維也納音樂廳改變裝修材多採木質材料音色就變得溫暖及豐富的低音?小提琴樂器的發聲是因引起內腔的共鳴,這與小提琴的材料很有關係,即便是木材也因為不同樹種也有音質的差異,不同密度引發的共振所產生的聲音就有不同的表現.但是擔負重播工作的喇叭箱原理也一樣嗎?喇叭箱的職責是盡量達到無音染的播放與小提琴就不同.音箱的設計就是希望不要產生共振.密度越高重量越重的材料是設計者所蒐集的目標,木質音箱 只是一種方式,但發出木頭聲音的音箱不是原始的追求的目標.音樂廳與喇叭箱的道理還蠻像的.封閉的空間讓直射音與反射音讓人產生美好的聲音但是經過渲染的聲音還是要避免.回過頭來說  Seiji Ozawa Ha  會有溫暖的低音,這是很引人注目的事,首先談一下甚麼是溫暖的低音? RB  低頻比,是用來衡量低頻提升的杜量標準,這會增加音樂廳的響度及溫暖感,這完全是因為低頻餘響時間的提升.在   Seiji Ozawa Ha  所有裝修材都是厚重的實木避免了低音被吸收掉機會,另外引用 Beranek  對維也納音樂廳所提,溫暖及豐富的低音來自於三邊挑空的上層坐檯.

 Seiji Ozawa Hal 厚實不規則木材裝修及懸臂出挑的席位提供了對聽眾席均質的漫射及側向反射音, 足夠的反射音與直接音會讓聽眾產生空間感,但又不會過多到與餘響產生回響.<謎團 3.>空間感是如何與反射音產生關係?首先我們先談餘響Reverberation,在音樂廳中當小提琴發出第一音後在一秒中就產生20餘次的反射音,每次的反射經過聽音平面後,聲能逐次遞減最後微弱到消失.空間感又是甚麼?當我們在音樂廳聆聽鋼琴時,我們會感受到琴聲散射的聲音如來自寬廣的聲場空間,這種空間性現象是來自兩側牆面及上層坐檯前緣的側向反射音,我們評量空間感的優劣的指標有兩種,第1稱為側向反射音比LF,側向反射音能量 /  音樂廳座席的全部能量 .  第 2 稱為雙耳品質指數  BQI , 在聲響發出後80毫秒內兩耳聽到聲波的時間差,

位於麻州小山丘,擁有5121座席的Tanglewood Music Shed 開放式的音樂廳的音響品質之優堪稱全美之鰲頭,延伸出去的草地可供10,000人坐在戶外聆聽音樂.Music Shed 翻成中文應該是指音樂棚, 實際上的構造像我們南部鄉下農會的蕉農或菸農的力霸式輕鋼架集散場,約 60度夾角的扇型平屋頂,不太像傳統歐洲音樂廳 ,尤其四周無牆的設計更令人感到匪夷所思 .沒有了反射音整個的演奏不就乾澀難聽了,甚至沒了側向反射的立體音.

早期  Music Shed  的演奏台是開放式沒有牆壁的,1938年後施工形成演奏區但音色混濁不清 ,各音域的強度也不平衡.1958年的改善包括1.舞台上方的音響吊棚 2.演奏區增加周邊擴散音牆面及餘響容積之隔間 ,是根據參與的 BBN 公司在沒有包圍性的空間要產生足夠的餘響時間及延遲初始反射音提出的解決計畫 .26塊非平面三角型膠合板因為降低高度反射及延遲了一半的早期反射音到聽眾席.聽眾聽到的聲音就像在長方體音樂廳聽到的一樣 .而舞台上方隔開的空間能夠保有能量讓早期反射音能與餘響音保持比例平衡.

對 貝聿銘的崇敬我們常迷失在建築外表的討論,在羅浮宮的光環下我們甚至對 Meyerson Symphony Center  有點遺忘,在建築音響專家眼裡,這棟音質全美排名第3的建築有甚麼過人之處?

 進入樂廳內暖色調的空間瞬間即感受到親切感,深紅色鑲崁金色邊條的木材烘托出漂亮及豪華的氛圍.除引人注目的管風琴外很容易被宛如外星太空船的音響吊幕所吸引.這音響吊幕的功能是在為追求3.0餘響而造成過大的容積下為室內樂或獨奏表演時,能在較低音量下可以因音響吊幕下降而壓出較短的ITDG,也就是說可以讓第一次反射音早些出現.Meyerson Symphony Center的ITDG=21msec屬於優良範圍.

Meyerson Symphony Center的另外一特色是用來調整餘響的活動門及餘響室.在樂廳牆面裝飾的連續方框格,其最上層外表是通氣布幕的餘響室的空間,內藏可馬達控制關閉的混凝土活動門.

 達拉斯音樂廳 : 非歐基里德幾何的文化珠寶(張基義)
1989貝聿銘為達拉斯增添了一座地標型文化建築：達拉斯音樂廳 Morton H. Meyerson Symphony Center，一件文化珠寶。以建築中有建築的設計概念，演奏廳包被於整個音樂廳之內，結構分離，避免震動與噪音的相互干擾。曲面玻璃體包被了入口大廳與側翼的餐廳，宛如律動的音樂穿流過兩個方體交錯由石材界定的實體空間。全透明的大廳與街道景緻完全疊合，餐廳與戶外庭園相互借景。大廳與餐廳彈性出租，提供了會議、研討會﹑頒獎典禮、商展、結婚喜宴、畢業典禮，電影拍攝等各式活動的可能。

梯形音樂廳的濫觴首推 Hans Scharon設計於1963開幕的Berlin Philharmonie柏林愛樂音樂廳.音樂來自音樂廳的中央是 Scharon 提設計時的口號,並獲得指揮家卡拉揚的大力支持.表現主義的 Scharon 認為應該打破觀眾席與舞台的界線,讓聽眾有走進舞台的完整感.

 柏林愛樂音樂廳的音場是舒適溫暖美好的,清晰的,平衡的,另外梯形的布置帶來了活潑的臨場感與環繞感.舞台就在樂廳正中央首創環繞舞台的座席呈葡萄園梯田式,而形成龜殼狀.分區又不同高度的觀眾席聽到的直接音,早期側向反射音,分別來自側牆,後牆,天花板的懸掛擴散板,尖掀拱起帳棚式天花板.更重要的是一些測量值更是令人激賞這傑出的設計.itdg=21msec,rt=1.9sec,v/st=13.5m2.

世界其他採用梯田式設計的音樂廳有Gewandhaus ,Suntory Hall ,Chrischurch Town Hall ,St. David's Hall, Sala Nezahualcoyotl

Gewandhaus

  Chrischurch Town Hall

 指揮家及音樂演奏家於任何音樂廳演奏特定曲目時,都會接受及妥協該樂廳的餘響聲場.也將境其所能改變他們的演奏技巧,來挑戰不甚理想的樂廳.期望能將美妙的音樂表達給聽眾.

 巴洛克時期/1600~1750年 / 韋瓦第,韓德爾,巴哈

巴洛克音樂適合演奏於兩種不同音響空間而分類1.高度餘響回音者.2.高明晰度而低豐實的音色.作曲家也懂得配合聲場而作曲.

 萊比錫的聖.湯瑪士教堂

 巴哈能為各種聲場而得各式作曲,18世紀重要大教堂大都有高度的餘響時間.所以聽眾就習慣教堂聖歌音樂.另外也有些為貴族小禮拜堂而作短餘響作品.此類空間較小餘響時間1.5秒,有親密感同時天花有反射功能.  萊比錫的聖.湯瑪士教堂因為增加兩側三葉拱廊而縮短餘響時間,但反而可以聽到活潑速度的優秀弦樂,也可辨別何種樂器的音色.巴哈在萊比錫的聖.巴哈在湯瑪士教堂很多作品是為該教堂創作的詩詠歌,其中音域餘響時間載滿席時為1.6秒,在半席時為2.秒,此種聲場非常適合演奏管風琴及聖歌演唱.

位於紐西蘭1972年興建完工的 Christchurch Town Hall 算是擠得進世界音響品質優越的音樂廳,但音響空間的布置顛覆傳統鞋盒或扇型.設計是依據音樂廳開出的計畫準則.

首先先談談Harold Marshall 原理,引用Leo Beranek所述,[ 好的音場或是說空間性的音響效果是要被聲音浸融包被,而不是像打開音樂盒單一的從前方傳送過來],[在80msec 內的early sound 要有要有充足的反射音 ],[樂廳的空間性音響效果是要由早期側向反射音能量來造成 ]

Christchurch Town Hall 的2662座位席呈橢圓形配置,很特殊的是中央有一區的觀眾席是被四周反射板包圍的. 音樂廳的容積為20,500立方米,V/St=12.9m,L=28m,W=29.3m,所以ITDG=11msec 是因為過寬的寬度造成的,另外一個原因是開放式的舞台沒有側牆及背牆,聲音直接輻射出去所以ITDG就低弱很多.中央輻射式舞台除視覺上聽眾與舞台表演夠接近的親切感外,舞台至牆(18塊傾斜大型反射板)反射造成的early sound 能均勻且多次的快速反射到整個座位區,座檯的前緣及其底座都有特殊的角度方便提供額外早期反射音.天花板斜板是克服橢圓屋頂造成音焦點的特別設置.至於舞台演奏者之間的溝通則靠上空懸掛的擴散音帳篷.Christchurch Town Hall的餘響時間為1.8~2.1秒.與第一流樂廳音響品質相當,但是餘響音不是直線的衰減,而是尾部下凹曲線.

 日本札幌Kitara Concert Hall滿席有1.8~2.0秒的餘響,ITDG是45秒.一切的完美音響品質都在一身,是怎麼辦到的?

 日本這間吸引世界知名音樂家或藝術工作者爭先前來的音樂廳是位於北海道,1997年落成啟用,平面配置參考柏林愛樂及東京SUNTORY HALL音樂廳為範本,音樂廳設計的主軸是提供效益與功能,使得樂團所發出的聲音能經由特別設計的反射來達到.   首先我們先看看45秒的ITDG是怎麼辦到的?音樂廳L/W=0.72, L=22m ,W=30.5m,本身的尺度不算大,而且非常強調八區坐檯的弧形短護牆設計的反射音,可直接快速的傳回聽眾席,另外頂棚的設計也是有助於將舞台的聲音反射至聽眾席.而1.8~2.0秒的餘響則歸功於28800立方公尺的容量.V/St=17.8m可見是以增加高度來增加容積來爭取餘響時間的.另外側牆上部的連續弧形牆是為了擴散餘響音(製造漫射),厚重的側牆則是為了維護低音.不同角度的波浪天花是設計來反射聲音的.

連續弧形牆下的扁平開口是不是製造了餘響室?還是吸收側牆聲音並轉至天花板經由不同角度反射回聽眾席?

 Magyar Allami Operahaz 是一個裝飾華麗的建築，被認為是建築大師的傑作之一。建造歷時從1875年至1884年，由布達佩斯市和奧匈帝國皇帝弗朗茨約瑟夫出資。它是新文藝復興風格，帶有巴洛克風格的元素，裝飾著當時匈牙利頂級藝術家的繪畫和雕塑。布達佩斯歌劇院雖然在規模和容量方面不是最大的，但是被認為是世界上少數幾個在美麗和音響質量方面屬於頂級的歌劇院之一。禮堂共有1261個席位。它是馬蹄形的 - 根據1970年代一群國際工程師所做的測量 - 音響效果僅次於米蘭斯卡拉歌劇院和巴黎歌劇院，居歐洲第三位。

Magyar Allami Operahaz 深度25公尺,容積8,900立方公尺,餘響時間1.2秒.小空間照理說音量應該會比較大,但相反現場音響聲量不大但有40msec的 ITDG 及較短的餘響時間,相較於其他音樂廳及歌劇院的ITDG,Magyar Allami Operahaz較長的原因可能是舞台有較強的反射音傳至聽眾席.另外造成餘響聲音衰減的很快的原因可能是小空間及吸音材質的裝修及椅墊.

 即便Magyar Allami Operahaz 不是一個良好的交響樂聲場,但仍然不失公認評價最優秀的歌劇院,尤其是最具親切感的歌劇院美名.

血淋淋的例子,室內裝修的疏忽讓音場全走樣,給玩音響的朋友室內環境裝修的要領

1953年興建的慕尼黑Herkulessaal音樂廳是復建1508年的登基大廳, 樂廳的缺點: 1. 側牆及後牆前數呎有排列著眾多柱子來形成通道走廊,但因為柱面寬度過大而阻礙了演奏者所發出的直接音,造成樂廳缺乏側向反射音.(沒有柱子會比較好) . 2. 天花板的薄木板將會吸收低音(音域在100hz~400hz) 3.上層的側牆面缺乏凹凸不平,也沒有足夠的反射表面因而破壞了餘響音的品質(會形成不規則的漫射的壁柱反而有用,且牆壁上側加掛吸音毯減少了側向反射音). 4. 地坪平坦沒有坡度造成聆聽者被前排位置著頭部的阻擋,造成高音的損失. 普遍認為Herkulessaal音響品質是普通的,另有些人指出在聽眾席後方位置所聽到的音色,似乎有超乎視覺距離的遠,其餘響則完全與整體音樂脫節(兩側走廊造成的回音).

建於西元1875年印象派藝術盛行之時的法國巴黎的Opera Garnier,由年輕建築師Charles Garnier 設計,他說在沒有音響科學的時代設計這麼規模的工作就像蒙著眼在走鋼索,雖然竭盡全力但卻不得說歸功於好運.

  在工業革命的年代 Opera Garnier 的建築採取了巴洛克式裝飾風格, 羅馬式的新古典主義平面.其設計風格又被稱為第二帝國(second empire) 的建築風格。歌劇院內鋪設大理石的花紋地板、陳列造型優美的青銅雕像 、懸掛華麗的水晶吊燈、 畫作精緻的天花板壁畫、和雍容華貴的紅絲絨布座椅，越顯 Opera Garnier 的不同與華貴高雅. 

一段Charles Garnier 的話顯示了這位年輕建築師承受了多大的壓力 : 不了解或是熟嫻音響學並非是我的錯,因為多年來對音響學的熱衷已付出相當的代價,不僅日夜閱覽整理相關書籍,也對哲理的深入思考,反覆的思考過程卻也找不出正確的方向,如此的漫長閱讀與研究猶如偵探辦懸案的在迷霧中緩步摸索.

 Opera Garnier 確實是有好聲場,名指揮卡拉揚曾說Opera Garnier 擁有優美的音響場.最好的聲場位子是在舞台正對面上兩層包廂.

(未設定內容)

英國倫敦Royal Festival Hall,500hz量測的餘響時間為1.5秒,就一般普通聽眾的評價認為是屬於"過度乾燥死板的聲音"的聲場.沒有足夠的餘響時間,尤其低音域的音色衰弱最引人詬病.

英國人的建築設計在當代是引領世界風騷的形容是不為過的,畢竟設計這種事不是像數學或物理可以被計算的,馬上看得出成效.而設計,整個國家或民族可能要好幾輩子的深度浸淫才有趕上的可能.品味及生活的體驗及態度就很重要,Royal Festival Hall是個典型講究設計法論的面面俱到的英國式空間,不論是材料,色彩,空間,燈光等都是溫馨又華麗,讓人放鬆又可享受美好的好地方.尤其空間的進序與尺度安排更是英國設計的一大絕活.

 Royal Festival Hall,可惜的是聲音場域的設計環節過度偏重在傳統建築的程序上,少了技術方面充分的資料及聲學模型的檢測.因此設計階段專家提出的吸音系數與完工後驗收收錄的指數從0.33變成0.57,失敗焦點在於戲院式的座椅的選擇錯誤.

此外我們也關心Royal Festival Hall為甚麼低音域的餘響時間1.5sec,遠低於目標2.2sec的問題,Beranek認為是壁面突出包廂席,輕重量的天花板及吸音材.但我們檢視幾樣比值會發現音樂廳的尺寸才是音質的殺手.Royal Festival Hall的廳內寬度為32.3m(S.H.Boston=22.9m),室容積為21,950立方米(S.H.Boston=18,750),V/St=10.2m(S.H.Boston=12.3m),H/W=0.47(S.H.Boston=0.81) ,L/W=1.14(S.H.Boston=1.71),高度及深度的不足是造成餘響時間不足的根本所在.

 建築物理課本音環境所提最佳室內幾何平面是指兩側不平行的扇型.但是根據 Leo Beranek 的調查研究全世界屬於優良排名音樂廳的平面類型沒有出現過扇型.

英國倫敦的 Barbican Concert  Hall 是少數採用扇型平面設計的音樂廳,雖然音質不良的問題歸咎於施工過程中才決定從演講廳改為音樂廳.沒有意外完工後需要大幅度做音質修改.這與學校老師和教課書談採用扇形平面是避免聲音在兩側平行牆壁反射造成flutter echo(顫動回音)的論述就有很大出入.就扇形平面的兩側牆而言會擴散聲音並延長ITDG(>50sec,優秀樂廳ITDG約21毫秒),Marshall於1968年提出一決定音樂廳品質的論述:lateral reflection(側向反射音)與Apparent-Source-Width(聲源寬廣度)之比值Lateral Fraction(側向反射音比值)與音樂廳品質成正比. Barbican Concert  Hall 整體的音樂廳品質排名是末段幾名的.

另外 Barbican Concert  Hall 其他的音質問題是餘音1.4秒遠遠低於一個優良音樂廳的餘音(1.7~2.0秒).因為屋頂須承載自重外的活動載重而造成深3.7M的結構樑,阻擋了向後傳遞的聲音及容積不足而降低了餘響值.雖然歷經的幾次的改善但仍存在缺乏親切感及熱情的感受.專家指出其1.回音的產生為反射音自側牆及後牆反射時間的延遲.2.缺乏低音是因為過多薄木板的裝修造成.

最新的改善是拆除舞台及觀眾席的薄木板.在舞台區增加音響吊蓬(將聲音回傳演奏者), 聽眾席天花板裝置了一系列的可調反射板,另外在頂棚truss周圍及之間裝設反射板,將助於將聲音傳至後方.改善後的音響效果面貌一新,十足的音樂臨場感.