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歌剧院模式的发展
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17世纪的欧洲已经出现了具有乐池、多层包厢的观众厅和镜框台口、箱形舞台的剧场，这种剧场模式的影响延续至今。18世纪的音乐有了很大的发展，歌剧也应运而生，出现了莫扎特、罗西尼等天才音乐家，他们写下了不少歌剧，适合当时王公贵族文化生活的需要。意大利式的剧场在当时欧洲主要城市中相继建成，并为各阶层的人民所喜爱，其中佼佼者是建于1778年的意大利米兰歌剧院（毁于二战，1946年重建），主要上演歌剧和芭蕾舞。容积11245立方米，容量2489座；观众厅是马蹄形平面，六层环绕包厢；高为17.8m,平均宽度为20.5m，台口到皇帝包厢的距离为29米，正好在近视的有效距离之内。厅的高宽长的比例为0.87:1:1.46，接近“黄金律”对声场有利。混响时间为1.25秒，音质很好，适宜演奏巴洛克时期的音乐作品，是莫扎特、罗西尼作品的理想演奏场所，为古典剧场建筑艺术和音质的典范。这种马蹄形平面，多层环绕包厢的高空间是古典剧场观众厅的典型模式。18世纪中叶之后是历史学家以英国资产阶级革命作为近代史的开端，当时在文学、艺术和哲学的思潮更新迭起，欧洲的音乐经历了巴洛克时期发展到了浪漫时期，这时期的音乐人才辈出，群星璀璨，音乐到了一个黄金时代。音乐成为新兴资产阶级市民的文化生活所必须，歌剧也得到了广泛的发展，深为各阶层人民的喜爱。到了19世纪后半叶欧洲建造了一批古典剧场模式的观众厅和机械舞台、并且十分豪华的歌剧院，它们在建筑史和声学史上都是著名的瑰宝：如莫斯科大剧院（1856年），英国皇家歌剧院（1858年），维也纳歌剧院（1869年）巴黎歌剧院（1874年，舞台中安装了起吊布景的机械），布达佩斯国立歌剧院（1881年，安装了水压式的机械升降台），其中建于876年的德国慕尼黑的贝鲁毅脱歌剧院尤为著名，它是由对歌剧发展有突出贡献的著名音乐家瓦格纳主持设计的，主要是上演歌剧，容积10300立方米，容量1800座。观众厅取消了传统的环绕式多层包厢，但因当时德皇的干预，在池座后墙设置包厢，其中有皇帝包厢。本世纪50年代发现该处包厢能消除声集中和“爬行”现象名胜，对音质有利。采用高升起的散座形式，无楼座；矩形平面（35×23平方米），镜框台口位于大边处。平矗的顶棚高为16米，其高宽长的比例为0.7:1:1.53，接近“黄金律”，对声场有利。厅的两侧为行列式的矮墙，其上有双园柱，它们向后墙逐渐呈扇形展开，使平面呈为扇形；它们为大厅提供了良好的反射声和扩散声；混响时间为1.6秒。视、听俱佳，适宜歌剧演出，尤宜瓦格纳的作品。舞台中安装了电力驱动的转台是典型的德国式十字形箱形机械舞台模式。贝鲁毅脱歌剧院是剧场建筑史和声学发展史上的一个里程碑。这种戾形平面、高升起散座形式和高空间的观众厅建筑模式的先河。19世纪末20世纪初，建筑科学在剧场建筑中得到广泛地运用，大跨度地结构技术的发展使建筑宏大剧场成为可能，古典剧场的观众厅模式已臻成熟。舞台照明技术，视觉和声学的科技成就就以及舞台机械技术的发展合时宜地帮助了境框台口、箱形和机械舞台的完善，使它自然而然地获得了沿袭着巴洛克时期及其后期发展的浪漫时期的风格。沿袭着古典剧场的观众厅和舞台模式；在建筑艺术的造诣和声学的成就上都未能达到以往的辉煌，但也有佳例，如布宜诺斯·艾利斯（阿根延）的科伦剧场（1908年），主要上演歌剧和芭蕾舞，容积为20870立方米，容量为2487座。观众厅是延袭意大利那不勒斯的圣卡罗剧场，标准意大利式的古典剧场模式。混响时间t500-1000=1.8秒。本世纪初以来，人和物质世界之间的关系凸显出对科技规律的遵从。1900-1905年美国w·c·赛宾教授提出室内混响时间的概念及其计算机。约100年来混响时间成为唯一能够进行科学计算和测量的评价室内音质的客观标准，并能对室内音质进行主观评价相对应的一个标准，赛宾根据上成功地设计和建造了美国波士顿音乐厅，虽然该音乐厅的建筑艺术和技术仍然是沿袭着上世纪的，但是在声学上是成功的，是世界上古典音乐厅的范例之一。从此室内声学结束了根据经验和直觉判断为基础的经验主义时代。20-50年代“现代建筑运行”正蓬勃发展，“功能决定形式”的设计思想得到了广泛地接受，并认为建筑设计应有科学根据，理性至上。因此出现了当时认为以最佳音质条件为出发点所设计和建造的现代主义的观众厅。又因电影的兴起，对于视、听的要求有了新的特点：因是电声系统，声能无虞不够，可以增大容量；又因影幕是平面，要求正视，所以取消传统包厢，避免多层包厢视觉不良的缺点。观众厅的后部被大大地扩大成为扇形平面。增大了大挑台，其高深比一般都不大于1/2。所以池座的升起很低，一般不大于6cm，甚至采用倒弧线的做法，降低总的升起，另外根据当时流行的声学概念：为了增强直达声和取得最小的声程差，顶棚的纵剖面常常被设计成弧形或抛物形；厅的高度大大地被降低，观众厅的高度与宽比由1：2-3：4变成1：2-1：3，成为扁形空间，由于对于电影的声学特点未能正确理解，大量使用吸声材料，甚至到了滥用的地步，因此观众厅内的混响时间都很短，清晰度虽高，但音调不丰满，音质不良。这种扇形平面、大挑台、扁形空间和大量使用吸声材料成为这时期的典型观众厅模式，虽然视、听的问题较多，但它的影响却很深远；此时镜框台口和发展成熟的机械舞台已成为固定的模式。我国剧场都是多用途的，直到90年代的现在这种模式仍属主流。二战以后欧洲各国经过一段时期的颐养生息，经济开始复苏，到了50年代中叶人民对于文化生活的要求已提到了日程，战争中被毁坏的各项文化设施陆续地恢复或重建，仅德国约建造了300座剧场。建筑界和声学界面临着一个新的挑战，对本世纪以来特别是30年代之后的经验进行反思；要么按原样恢复，要么顺应潮流进行创造；反正以现代主义思想指导并按照当时“混响理论”进行设计的现代模式的观众厅已被实践证明音质不良。因此各国声学界大力开展研究和控索。美国l.beranek教授调查了15个欧美国家约40多个音乐厅和剧场，进行深入的研究和理论分析，并在1962年出版了他的名著“muisic acoustics & architecture”。当时西德的第三物理研究所在lgremel和e.meyer；两位教授领导下进行理论和实际调查，对古典剧场自古希腊的厄比道洛斯露天剧场领导下进行理论和实际调查，对古典剧场自古希腊的厄比道洛斯露天剧场到幕尼黑的贝鲁毅脱歌剧院进行了深入的测量和科学的分析，取得了很大的成就。在此期间声学科学有了很大的进展：首先是发现室内声场的形式是由早期的前几次反射声和后期的混响声两部分组成；由第一次，第二次，第三次组成的前次反射声对音质起作用更大。所以室内声音传播过程已进行微观众的研究，虽有多方面的发展，但还不能独立于混响时间自成为一个客观众标准；所以混响时间仍然是一顶普遍采用的唯一标准。另外是在整个混响过程扩散对声场的形成影响很大。其次是在直达声之后50毫秒（1毫秒=1/1000秒）以外到达的反射声，会形成回声，假如在50毫无疑问秒之内到达则无此现象；假如在25-30毫秒之间增加一个反射声，不仅回声消失，而且还能改善音质。这就是著名的“哈斯效应”该效应说明了反射声与主观感觉之间的关系。以后又发现了反射声的个数、序列和方面对主观感觉的关系。为设计室的体形、反射面和吸声面等提出了理论根据。封存多年的古典剧场的优良音质又重新被关注并得到了理论深化。50年代现代主义建筑已达到了鼎盛时期，几位设计大师相继谢世之后，人们开始对现代主义建筑进行反思。于是新一代设计师便开始了新的控索，自文丘里发表了他的“建筑的复杂性与矛盾性”一书之后，设计领域的思想大为活跃。新思想，新观众层出不穷。歌剧院观众厅模式的探索也应时而起。在此前进就下，l.cremelftret vftajgmhf。bornemann共同设计了德意志国家歌剧院（1961年）主要演出歌剧和芭蕾舞，容积为10300立方米，容量为1900座，声学构思是获得好的扩散声场为前提。观众厅的高度为18米，宽为29米，长为26米粉，其宽间比例基本符合“黄金律”，为厅内声场奠定了良好的基础。舞台口在大边，高为12米，宽为15米；大台唇的深度为5.3米，宽为18.5m，台口空间具有很好的一次反射声。自台口开始顶棚缓缓向后升去，其表面呈小波浪形；按合照明在顶棚下悬挂有机玻璃的直径为3m的凸弧形园盘（7m2），作为灯饰和声反射体和扩散体。经测量表明，能均匀地分布扩散声和一次反射声，顶棚的声学效果比贝鲁毅脱歌剧院的好。池座是高繁荣昌盛起的，具有强的直达声。楼座为二层浅挑台，每层挑台延伸一波折形的侧墙，形成跌落的四个抽屉式的大包厢，每个包厢能容10余个座位，它们围向舞台，其声学构思是充分利用高空间侧面的声能和它们的反射和扩散的作用，如同贝鲁毅脱歌剧院的侧面矮墙和园柱的声学功效，这些包厢都是正视舞台，视觉很好。楼座最远视距为32米。良好的空间比例的基础上，根据视、听功能要求，经过变形和置换，观众厅呈多层扇形重复叠的体形。混响时间为1.5少；厅内音调丰满、融洽，清晰度很好，非常适宜歌剧演出，为世界著名歌剧院之一。该剧场的设计成功地运用了最新的声学科学成就，创造了一个具有雍容华贵、端庄典雅的传统风格，但又是以 结构造型为基础、功能为重，显示材料特点，不以装璜取胜的工业化社会美学准则的现代建筑，取得了传统和现代相关联、和谐统一的新颖形象；它是科学的声学构思，高超的建筑设计通过统一的设计技巧，表现为一个整体的完美的佳作。这种高升起、浅挑台、抽屉式围绕的大包厢和高空间的模式开创了观众厅建筑的新风尚。舞台模式仍为德国式的。1964年建成的纽约市市立剧场，主要是上演歌剧和芭蕾舞，容积为19500立方米，容量为2800座。声学顾问是c.harris和v.jordan，建筑师p.johnson。混响时间为1.9秒。该剧场的声学构思：首先是探索观众厅的适宜容量。通过对古典剧场和美国现代主义的超大型观众厅（4000-6000座）的研究表明：自然声源的能量是有一定的限度，容积也应有一定的限茺；容积太大音量会不足，这样其它的音质也就无从谈起；容积太小厅内的扩散程度不好，尤其是低频范围差，丰满不足。高空间对音质有利已有共识，而座席所占的面积是有一定范围的；根据空间比例、视觉等要求的综合考虑，认为歌剧院观众厅的容量在1500-2800座为宜（v.jordan:acoustical design of concert halls and theaters1980年）。其次是对声场由两部分组成的理解，特别对前次反射声的组成，认识了古典观众厅的大台唇及台口区域周围空间处理的重要性。因为歌剧中的主角演唱的传统所在是在台口处该空间是向观众厅传递声音的咽喉；又是舞台内、外二个声学空间的耦合处。著名的建筑师p.johnson此时正接受了新的设计思潮的影响，从密斯的阴影中走出来的时候。该时期建筑师固守个人风格的时代已经成为过去，开始朝着多元化、多样化的方向发展。所以本剧场的风格从现代的范畴中脱颖而出，明显示地以18-19世纪欧洲城市剧场为原形，采用马蹄形平面，三面围绕舞台的五层浅挑台过是纽约市第一例按欧洲大陆式座席布置的剧场。由于创造新风格还不成熟，对尺度把握也不够，并且对顶棚声反射作用的理解片面；顶棚高度达22m，产生了100-120毫秒的反射，虽具有25-30毫秒台口区域的侧向反射声，在池座仍然有回声。该剧场的顶棚采用装饰性的“声透幕”，即顶棚表面是钢丝网，其后是不同的声反射体，声能可以自由出入该“幕”。在台唇两侧自台面到台口顶部有声柱，能覆盖全部席位，除4层挑台向后延伸的座席外，这部分是用在“幕”后的号筒扬声器弥补。1966年在林肯中心又建造在大都会歌剧院，这在歌剧院建筑史上又是一个里程碑，这是世界上最大的歌剧院，主要上演歌剧。容积30500立方米，容量3800座。建筑师为w.harrison，声学顾问仍是c.harris和v.jordan。在纽约市市立剧场的实践基础上，剧场设计的总体构思仍然沿袭欧洲歌剧院的传统模式，但有创新，摒弃了视、听有缺陷的马蹄形平面，采用了对声场有利的矩形平面。其座位的布置：第一层为高升起的池座，在池座后即是三面包围的包厢的第二层，这显然吸取贝鲁毅脱歌剧院的经验；第三和第四层的正面是浅挑台，延伸到两侧是包厢；第五层是浅挑台而有向后延伸的大面积座席，最远视距为54.9m，俯角为27度，其两侧仍为包厢。该厅的混响时间为1.8秒，演出时不用扩声系统，全场具有优良的音质效果，池座和包厢中的音质同古典剧场——亲切、融洽；顶层大面积座席处如同音乐厅那样丰满，所以全厅的音质是优良的，但是具有两种不同的品质，这是很有趣的声学现象。该剧场有下列几个有意义的特点：
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