阿姆斯特丹音乐厅的声场模拟探析
歌剧院、音乐厅的声学设计要点
歌剧院、音乐厅的声学设计要点专业来讲，歌剧院、音乐厅、戏剧院等观演空间实际上是音质第一的听音场所，而这些文化建筑往往投资巨大，若音质效果不佳，实乃资源、经费的巨大浪费。
广州赛宾认为，注重表演厅堂的形体、容量、地面起坡、边界面的布置和表面处理等要点的设计，是保证剧院室内声学效果的重要支持。
例如：要保持声音响度，需要合理的厅堂体型、观众席起坡设计及充足早期反射声；要保持声音的均匀分布，除了合理的体型还需恰当的声扩散处理配合；控制适当的每座容积及吸声、反声的正确选择、布置则是最佳混响的保证。
观众区平面设计歌剧院、音乐厅的声学设计要点？作为表演厅堂最基本的组成部分--观众区，其体型设计是厅堂内部优良音质的先决条件。
欧洲古典的歌剧院，多采用古典风格的马蹄形或接近马蹄形的“U”形平面。
其特点是容量大、视距短，而设置于周边的层层包厢、繁琐浮雕装饰起到良好的声扩散作用。
维也纳国家歌剧院、巴黎伽涅尔歌剧院、伦敦考文特花园皇家歌剧院等均为马蹄形平面。
但其缺陷是声学处理较麻烦，容易造成沿边反射，甚至出现声聚焦，且台口两侧的观众视觉效果较差。
现在使用的马蹄形是改进版，台口两侧不再设观众席，会处理成斜面，增强中前区观众席的侧墙早期反射声。
美国的肯尼迪演艺中心便是采用此种方式。
现代风格剧院的观众区平面形式则有更多的选择--矩形、钟形、扇形、多边形及复合形等。
如：法国巴士底歌剧院采用的是钟形；东京新国立歌剧院是矩形和扇形的结合。
矩形平面的优点是规整、结构简单，声能分布均匀；但两平行侧墙之间容易产生颤动回声，不过，可通过墙面处理解决。
如杭州大剧院便将矩形观众区的两侧墙面做成锯齿形状，避免可能产生的颤动回声。
扇形平面的观众容量较大，但偏远座较多，后排座视距较远，难以接收直达声，且池座大部分座席几乎得不到侧墙的早期反射声。
钟形平面与矩形平面基本相似，也可以说是矩形的一种改进形式。
其偏座区比扇形平面少而结构可按矩形的处理(相同容量情况下)。
音乐厅音质设计进展述评
音乐厅音质设计进展述评
王季卿
【期刊名称】《应用声学》
【年(卷),期】2003(022)001
【摘要】本文对近年来音乐厅音质设计中若干问题的进展作一述评.(1)在已建立的众多独立音质参量基础上,如何作出大厅综合评价,就需要考虑到它们的互动性和贡献权,方法学将成为关键.(2)空间感已确认由声源视在展宽度ASW和听者环绕感LEV组成,对于影响两者的诸多复杂因素有了较深入研究,这些声场中的细节又将如何与大厅设计相联系亦备受关注.(3)听众及座椅吸声这个老问题有了新的研究成果,对于空、满场的声学关系已积累了更多资料,使大厅音质的估算更为精确可靠.(4)常说扩散对大厅音质很重要,但其主观效应仍然处于玄虚状态,一些新的主观试听实验结果还不足以说明问题.
【总页数】8页(P1-7,34)
【作者】王季卿
【作者单位】同济大学声学研究所,上海,200092
【正文语种】中文
【中图分类】TU112
【相关文献】
1.湖南省群众艺术馆音乐厅音质设计 [J], 宋拥民;章奎生
2.超越物理,走向音乐——广西艺术学院音乐厅音质设计 [J], 贾尚宏;邓元
3.早期侧向反射声——音乐厅音质设计的重要参量 [J], 孙广荣
4.音乐厅音质设计进展及问题探讨 [J], 王季卿
5.1446座交响音乐厅音质设计与评价 [J], 宋拥民
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Ecotect 软件在音乐厅改造中的模拟声学设计研究1
Ecotect 软件在音乐厅改造中的模拟声学设计研究随着社会的发展, 人们对于精神方面的欣赏需求愈发提高。
音乐厅建筑, 作为专业的音乐欣赏场所, 为提高国民欣赏层次发挥着巨大作。
决定音乐厅设计成败的因素有很多, 其中声学设计是极其重要的一个方面。
当前音乐厅建设往往耗资巨大, 资金的投入既包含后期实体的声学装修, 还包括设计之初各类声学模型的搭建和模拟实验。
本文以音乐厅声学设计为主题, 应用计算机模拟仿真软件Ecotect, 对音乐厅进行模拟声学改造设计。
与传统声学设计需搭建等比例模型相比, 计算机模拟模型搭及声学设计方面的调试和修改更为快捷。
若模型搭建正确, 便可模拟出音乐厅声音的反射状况, 声波覆盖状况,并可快速计算模型的混响时间。
本文力图通过Ecotect 软件的模拟技术, 使改造后的音乐厅,满足功能转换后的日后音乐欣赏需求, 并可用于小型交响乐的演出。
图1 原建筑1 原建筑概况及声学缺陷1.1 原建筑概况本案为一个音乐厅的改造工程, 原来是位于某综合楼顶层的室内篮球场( 图1) , 由于业主要求的变化, 现在要将其改造为一个室内音乐厅。
原篮球馆的平面为一个东西向41m, 南北向34m 的矩形平面, 三层通高, 东面一侧是视线升高值为344cm 的观看台, 西面一侧为一个标准篮球场, 建筑的屋顶部分是一个曲线形的采光玻璃顶, 但由于后期使用问题,又在玻璃顶下加了一个轻质吊顶。
1.2 声学缺陷分析由于原有建筑为体育建筑, 对于声学方面的要求在设计之初并没有得到重视, 而随功能改变之后, 其本身的声学缺陷便暴露无疑。
经过实地调研及分析, 笔者认为原建筑声学缺陷共有以下几点:(1) 玻璃顶在声学上存在严重缺陷原有玻璃对室外的噪声, 隔声效果不理想。
虽后来加设轻质吊顶, 但仍不能满足音乐厅对于噪声控制的要求。
且由于其安装问题, 吊顶不仅不能很好得消除无用的后期多次反射声, 其玻璃自身也会产生不利的颤动回声。
音乐厅的声学设计参数怎么写的
音乐厅的声学设计参数怎么写的引言音乐厅是一种为了音乐表演而设计的场所，好的音乐厅声学设计可以确保良好的音质和听感体验。
声学设计参数是在音乐厅建造过程中需要考虑的重要因素之一。
本文将讨论音乐厅声学设计参数的写法和其对于音效的影响。
音乐厅声学设计参数1. 音频清晰度音频清晰度是指听众能够清晰地听到音乐表演的细节和音质。
为了实现良好的音频清晰度，音乐厅的声学设计参数需要考虑以下因素： - 回声时间（RT60）：指声音从源头发出到衰减到背景噪声水平所需的时间。
通常，在音乐厅中，较长的回声时间会增加音频清晰度。
- 音反射：减少从墙壁、天花板和地板等表面发出的音反射，可以提高音频清晰度。
2. 音频均衡音频均衡是指在音乐厅中实现各个频段的均匀分布，使得听众可以听到平衡的音质。
以下是音频均衡的声学设计参数： - 频率响应：音乐厅的频率响应应该尽可能平坦，以确保各个频段的音响均衡。
- 吸音材料：使用吸音材料，如吸音板、吸音罩等，来减少过多音频反射并实现音频均衡。
3. 声场分布声场分布是指在整个音乐厅内，音乐的声音能够均匀分布，使听众无论身处何处都能享受到良好的音效。
以下是声场分布的声学设计参数： - 声场扩散：通过合理的扬声器布置和声音反射的控制，实现声音的均匀分布。
- 立体声效果：在音乐厅的声学设计中，考虑到听众的听感体验，应该追求更真实的立体声效果。
4. 噪声控制噪声控制是音乐厅声学设计的重要方面，可以提供良好的音乐聆听环境。
以下是噪声控制的声学设计参数： - 音频隔离：通过隔音材料和结构设计，阻止外界噪音进入音乐厅。
- 内部噪声：减少音响设备和空调等设备产生的内部噪声。
影响声学设计参数的因素音乐厅声学设计参数的制定受到以下几个因素的影响：1.音乐类型：不同类型的音乐对于声学设计参数有不同的要求。
例如，交响乐需要较长的回声时间和更好的声场分布，而清唱剧需要较短的回声时间和更好的音频清晰度。
2.厅堂尺寸和形状：音乐厅的尺寸和形状会影响声学设计参数的选择。
厅堂音质设计中声线模拟立体角分频并行计算和应用研究
厅堂音质设计中声线模拟立体角分频并行计算和应用研究
厅堂音质设计是为了获得优良的音质效果,以更好地发挥厅堂的使用功能。
但是,目前建筑师往往是凭靠经验和感觉进行厅堂音质设计,在厅堂观众厅的体型和表面吸声材料、结构的选择上,存在着很大的盲目性和繁琐性,对观众席的声场分布也缺乏基本的量化指标和认识。
这些都影响了厅堂音质设计的质量。
为此,本文进行了以下几方面的研究。
首先,在理论上提出了一种新的声线模拟计算方法——立体角算法和相应的声线三维模型。
经过分析和比较,模拟计算观众席的声场分布要比传统的声线法、声像法便捷和有效,可以较准确的得到观众席计算点的声压级。
其次,利用计算机技术,以Matlab应用软件和AutoCAD中的LISP程序语言为平台,研究开发了一套厅堂音质设计的计算机应用系统,实现了快速的观众厅混响时间、观众席各点声压级和观众厅各个表面吸声材料、结构选择的分频并行计算,以及Matlab和AutoCAD的数据文件链接传递,实现了模拟声线在观众厅三维模型中的立体可视化分布,为建筑师,特别是非建筑声学专业人员,能够科学的、合理的进行厅堂建筑音质设计提供了有效的工具。
在经过了实验验证的基础上,本文将其用于天津市青年京剧团剧场的音质设计中,经建筑师使用,证明效果良好,达到了设计要求。
说明该系统具有较高的理论研究和实际应用价值。
同等条件下鞋盒式和葡萄园式音乐厅声学特性的对比分析
同等条件下鞋盒式和葡萄园式音乐厅声学特性的对比分析杨志刚【摘要】以潍坊音乐厅和盛京大剧院音乐厅为例,通过计算机模拟提供的声学参数彩色网格图和数据,比较分析同等条件下鞋盒式和葡萄园式音乐厅的声学特性的区别.【期刊名称】《演艺科技》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】9页(P39-47)【关键词】音乐厅;体型;鞋盒式;葡萄园式;声学特性;建声模拟【作者】杨志刚【作者单位】华东建筑设计研究院有限公司,上海 200041【正文语种】中文1 引言音乐厅最主要的两个建筑体型为鞋盒式和葡萄园式（也有称作梯田式）。
鞋盒式音乐厅的特点是尽端布置舞台，窄而高的类似“鞋盒”形状，一层或多层楼座。
葡萄园式音乐厅的特点是观众席围绕着舞台分区布置，缩短乐队与听众的距离，而且起坡也比较陡（视线好）。
众所周知，世界上音质效果顶级的三个音乐厅（维也纳金色大厅、阿姆斯特丹音乐厅和波士顿交响乐厅）都是鞋盒式的。
近年来，葡萄园式音乐厅因其良好的围合感、演奏人员和观众的亲近感以及建筑空间的美感而得到大量建设，如丹麦哥本哈根音乐厅（图1）、德国汉堡易北爱乐厅（图2）等。
那么，这两类音乐厅在声学特性方面到底有什么区别呢？世界上已经有很多文章通过大量的实测数据描述过两种体型音乐厅的区别。
如Toyota等人（1988年）[1]提出反射声能累计曲线（RECC），考察不同体型音乐厅内各接收点上的变化。
近年来，他们对24个不同体型的世界著名音乐厅［其中，12个鞋盒式、7个非鞋盒式（除鞋盒式和葡萄园式以外的其他体型）、5个环绕形（葡萄园式）］，进行大规模且深入的RECC测量，每座音乐厅取15~25个接收位置上的RECC记录。
按早期（80 ms）、低频（125 Hz/250 Hz）的RECC来考核这些音乐厅。
结果表明，10座最佳音乐厅中9座是鞋盒式的，而且它们在正厅池座和楼座之间差别很小。
非鞋盒式音乐厅多处于RECC早期、低频的中档。
葡萄园式音乐厅除了柏林交响音乐厅之外均属最低。
声学基础5_室内声学(1)
1第5章室内声学声学基础5.1 前言5.2 室内声场的统计声学方法5.3 室内声学波动理论2第5章室内声学研究对象前面讨论了无界空间中声源的辐射、声波的传播, 讨论了管道声传播;本章讨论室内声学，即封闭空间声波的传播与管道声学不同：管道声学问题两维有界，另一维无界，室内声学问题三维均有界。
§5.1 前言自由声场－传播空间无限大波自声源向四周辐射出去，不受边界和其它物体的反射；有效声压与离声源的距离成反比；可采用消声室模拟；室内声场－传播空间有限，为封闭空间声的辐射、传播与接收在室内进行的；厅堂中演讲，剧院中歌唱，工厂车间中机器噪声等；存在壁面，造成声波反射，甚至形成驻波；壁面声学性质不均匀，房间形状不规则，室内放置其它物体，以及有人等，使得室内声场非常复杂；3第5章室内声学5.1 前言室内波动声学通过波动声学的方法研究室内声场，波的概念；简正波理论(解析解):对于一般室内声场，求严格解非常困难，主要局限在几种形状规则的有界空间，例如矩形、球形、柱形等；计算机模拟数值计算方法：有限元法，边界元法，有限差分法常用于模拟低频及小空间问题室内统计声学采用统计声学的方法研究室内声场；忽略波动性，如声波衍射和干涉现象等；采用声线或声粒子的概念；声线代表点声源发出的球面波的一部分，携带所代表的立体角内的声能份额，沿直线以声速超一定方向传播；统计量描述－平均自由程、混响时间、稳态声能密度等与波动声学方法相比，不够严谨，但适用性广；在厅堂声学设计中广泛应用4室内几何声学计算机模拟数值方法；忽略波动性，如声波衍射和干涉现象等；采用声线或声粒子的概念；界面声反射模型：镜面反射，均匀扩散，Lambert 余弦扩散；声线追踪法、虚声源法；更适用于界面尺度及声波传播距离远大于声波波长的场合，如厅堂、剧院等；几何声学严格意义上是更加“精确”的统计声学第5章室内声学5.1 前言5§5.2 室内声场的统计声学方法声波传播的声线描述假设在一封闭空间中有一声源发出声波，这一声波将向四周传播；设想把该声波分成无限多条平面波束，各声束的出射方向都不同；声束在碰到壁面以前用沿直线进行的声线表示，碰到壁面后反射，并在新的方向传播，直至碰到另一壁面再次反射，如此进行下去；第5章室内声学扩散声场不直接求解波动方程得到室内声场的解；而是从能量角度出发，运用统计分析得到室内声场的统计平均规律；6扩散声场室内声场的无规性声线以声速运动，在1s 内每条声线可能遇到多次反射；声线无限条，出射方向各不相同；壁面不规则；声线在室内到处乱窜，并不断迅速改变行进方向, 结果使室内声的传播处于无规状态，从统计观点说，可认为：1.声线通过任何位置的几率相等；2.通过的方向也各方向几率相同；3.在同一位置上各声线相遇的相位无规；4.室内声场的平均能量密度分布均匀；扩散声场的定义一种统计平均的均匀声场，必须同时满足三个条件：1.声以声线方式以声速c 0直线传播,声线所携带的声能向各方向传递的几率相等;2.各声线互不相干，相位差是无规的；3.室内平均声能密度处处相等第5章室内声学 5.2 室内声场的统计声学方法7平均自由程平均自由程的定义声线在壁面之间两次反射之间的平均距离平均自由程的计算设矩形房间的的尺寸分别为l x ，l y ，l z ，声源M 发出声线MP ，声线传播速度在坐标方向的投影为：xOyzl x l zl yφθMPθϕθϕθcos ,sin sin ,cos sin 000c c c 设声源M 每秒发出声线4πn 条，n 为单位立体角内的声线数。
音乐厅中运用了什么声学原理
音乐厅中运用了什么声学原理主要是混响和回声音乐厅是乐队演出的主要场所，除了专门为乐队服务的音乐厅外，歌剧院、大会堂、大教堂、演播大厅、电影院等都可以作为音乐厅使用。
反映音乐厅质量的主要因素是混响。
乐器停止发音后，声音并不马上消失，而是伴有余音的，即分贝数渐渐下降，这种现象称为混响，声学上把声音衰减60dB的时间称为混响时间。
混响是由于声音在室内反射造成的，室外是没有混响的。
混响时间和以下因素有关：(1) 房间的体积：通常体积越大，混响时间越长；(2) 房间内壁的材质：如果内壁是粗糙柔软的吸声材质，那么混响时间会短些，如果内壁是坚硬光滑的反射材质，那么混响时间会长些，房间的内壁指的是墙壁、天花板、地板，以及音乐厅内一切影响声音传播的障碍物，特别是坐椅，增加有软垫的坐椅数量会缩短混响时间；(3) 声音的频率：由于高频声音的反射和衍射能力比低频声音差，所以高频声音的混响时间比低频声音短。
混响时间太短会使声音变得干涩，太长则会使音乐失去清晰的线条，两者都不利于音乐的欣赏。
实践表明，适合乐队演奏的音乐厅，混响时间应在1.5到2秒之间，当然，最佳的混响时间并不是唯一的，它取决于听众的爱好、音乐的类型、乐队的规模等诸多因素。
例如，重视音响效果的听众希望混响时间长些，重视音乐细节(旋律、节奏等)的欣赏者希望混响时间短些；演奏交响乐时可以采用混响时间较长的音乐厅，而歌剧院的混响时间必须控制在2秒以内，否则歌手就无法听清自己的声音；小规模的乐队希望在混响时间长的音乐厅中演出，以增加音响，而过长的混响时间对于大规模的乐队(四管制，由两个交响乐团组合而成的乐队)有时反而不利。
和混响类似的一种现象称为回声，语言和音乐都会在回声的作用下变得模糊不清，因此回声是音乐厅中必须避免的。
产生回声的主要原因在于声音的反射体，如果很平滑，那么声音会作镜面反射，同一束声线(几何光学中“光线”的概念沿用在声学中)很有可能同时到达某个地方，由此产生回声，如果凹凸不平，那么声音会作漫反射，同一束声线被反射到不同的方向，然后以不同的时间到达某个地方，形成混响。
音乐厅的声学设计有哪些特点和作用
音乐厅的声学设计有哪些特点和作用1. 引言音乐厅是进行音乐表演和演出的场所，声学设计在音乐厅的建造和改建中起着至关重要的作用。
良好的声学设计可以提供优质的音乐体验，使音乐更加逼真和生动。
本文将介绍音乐厅声学设计的特点和作用。
2. 音乐厅的声学特点2.1 回声时间回声时间是指声音在音乐厅中反射、衰减并消失所需的时间。
不同类型的音乐需要不同的回声时间。
一般来说，室内乐和室内合唱需要较短的回声时间，以凸显音乐的清晰度和细节；而交响乐和大型合唱需要较长的回声时间，以增加音乐的氛围和宏大感。
2.2 吸声材料为了控制音乐厅中的混响和回声，声学设计师使用吸声材料来吸收过多的声波能量。
常见的吸声材料包括吸声板、吸声瓦和吸声布等。
这些吸声材料能够减少声音的反射，使听众能够更清晰地听到音乐演奏的细节。
2.3 声学分离音乐厅通常会分为舞台和观众区域，为了避免音乐演奏时观众受到舞台上的噪音干扰，声学设计需要在舞台和观众区域之间设置隔音措施。
这种声学分离可以使观众更专注地聆听音乐表演，避免外界干扰。
3. 音乐厅声学设计的作用3.1 增强音乐的渲染力良好的声学设计可以增强音乐的渲染力，使乐曲更具感染力和表现力。
音乐厅的声学特点如回声时间的控制、适当的吸声材料的使用，可以使声音在空间中得到最佳反射和扩散，从而使音乐的表达更加丰富和动人。
3.2 改善听众体验音乐厅的声学设计直接影响听众的听音体验。
良好的声学设计可以提供清晰、饱满和平衡的声音效果，使听众能够更好地欣赏音乐并体验其中的情感。
同时，声学分离的设计也可以减少外界噪音对听众的干扰，提供更沉浸式的音乐享受。
3.3 保护音乐演奏者的听力音乐演奏者在演奏时需要长时间暴露在音乐声中。
合理的声学设计可以减少舞台上的噪音反射，降低音乐演奏者的暴露时间，并减轻他们的听力负担。
这对于长期从事音乐演奏的艺术家来说至关重要，可以帮助他们保护听力，延缓听力丧失的发生。
4. 结论音乐厅的声学设计是实现卓越音乐体验的关键因素之一。
可变混响建筑声学设计“情景化教学”的探索
Key words architectural acoustics; MLS diffuser; QRD diffuser; variable reverberation; sound quality design; situational teaching1引言厅堂音质设计是建筑声学本科教学的重头戏。
以往只是在课堂上结合国内外典型实例的图片，讲述音乐厅、剧场、报告厅等各类厅堂的混响时间的最佳取值范围及常规计算，几何声学声线分析，侧墙、后墙和顶棚的造型推敲等内容，力图使学生能够掌握建筑声学中厅堂音质设计的基本方法和设计步骤。
但是由于声学设计“看不见、摸不着”的特性，很难用上述传统教学手段带给学生身临其境的感受，针对MLS 及QRD 等数论扩散体[1]的实际应用也大多停留在图片讲解。
华南理工大学吴硕贤院士、赵越喆教授主持设计的厦门大学科学艺术中心音乐厅（588座）和报告厅（988座）为实现厅堂音质设计“情景化教学”提供了得天独厚的条件。
2厦门大学科学艺术中心音乐厅可变混响设计简介如图1所示，厦门大学科学艺术中心位于厦门大学思明校区芙蓉湖畔，成为厦门大学美丽校园的新地标。
如图 2厦门大学科学艺术中心剖面图所示，一层音乐厅与二层报告厅竖向叠合，下部音乐厅的顶棚与上部报告厅的地面坡度升起实现了一体化设计，使得音乐厅和报告厅的竖向空间布局巧妙紧凑、协调统一。
图3为厦门大学科学艺术中心音乐厅内景一照片，其中音乐厅顶棚紧贴楼板底面，形成横向分格的GRG（玻璃纤维加强石膏板）顶棚，有利于声波的扩散反射。
靠近摘要 可变混响音质设计是建筑声学本科教学的重头戏。
将可变混响音质设计建筑声学课堂教学从教室移至厦门大学科艺中心音乐厅及报告厅现场，结合教学大纲理论和实验环节要求，力争为学生创造身临其境的“情景化教学”的教学氛围，从而加深学生对MLS 扩散体、QRD 扩散体，以及可变混响音质设计的理解与认知，对接现有厦门大学科艺中心音乐厅可变混响虚拟仿真系统，实现音乐厅虚拟仿真数据模型、现场声学体验及实测数据的相互验证,是丰富教学手段的有益尝试。
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阿姆斯特丹音乐厅建于1888年，与波士顿音乐厅、维也纳金色大厅一起被公认为世界上音质最顶级的三大音乐厅，见图1。
2013年4月11日（音乐厅建成125周年），荷兰女王授予阿姆斯特丹音乐厅皇室称号，所以，至那时起它又被称为荷兰皇家音乐厅。
阿姆斯特丹音乐厅的音响效果堪称奇迹，在世界音乐界和建筑界独树一帜。
该音乐厅每年约举办900场音乐会，观众超过80万，成为世界上观众数排名第二的音乐厅，仅次于观众阿姆斯特丹音乐厅的声场模拟探析杨志刚（华东建筑设计研究院有限公司，上海 200041）【摘 要】 建立阿姆斯特丹音乐厅的三维计算机模型，通过专业的计算机模拟软件分析，直观且详细地得出其音质参量， 并与波士顿音乐厅、维也纳金色大厅进行对比分析，从而探寻其美妙音质的幕后原委。
【关键词】 阿姆斯特丹音乐厅；音质参量；声场模拟；扩散性；舞台支持度；混响感；听感文章编号： 10.3969/j.issn.1674-8239.2018.05.010Analysis of the Acoustic Simulation in Amsterdam Concert HallYANG Zhi-gang(East China Architectural Design & Research Institute Co., Ltd., Shanghai 200041, China)【Abstract】The author established the three-dimensional computer model of Amsterdam concert hall. Through the professional computer simulation software analysis, the author obtained its sound quality intuitively and in detail, and compared with the Boston concert hall and the golden hall of Vienna, to explore the reason of the beautiful sound.【Key Words】Amsterdam concert hall; sound quality parameter; sound field simulation; diffusivity; stage support; reverberation; listening sense数超过100万的罗马音乐公园音乐厅。
阿姆斯特丹音乐厅建筑外观的最大标志就是屋顶上金光闪闪的镀金竖琴雕像。
世界上著名乐队指挥和独奏家对阿姆斯特丹音乐厅的音质赞誉有加：“音质真妙，这也许是世界上最佳厅之一了”；“我进了大厅，听了一场波士顿交响乐团的音乐，音质绝佳”；“此厅之混响对提琴手提供了很大帮助，当拉一个音滑到另一个音时，前面一个音仍留着，给人感觉每一个音都充满活力”。
英国《卫报》Tom Service在阿姆斯特丹音乐厅听过演出后曾写过：“我从来没有听过一场演出，能将德彪西音乐中模拟海洋的声音展示得这样摄人心魄，锣和钢片琴的声音在音乐家们中间回响，完全将音乐诗化了”。
为什么阿姆斯特丹音乐厅的音色如此之妙，能否通过某种技术手段探寻它美妙音质的幕后原委？笔者试图准确地建立阿姆斯特丹音乐厅的三维计算机模型，通过专业的计算机模拟软件分析直观且详细地得出其音质参量，并与其他两个顶级音乐厅进行对比分析，希望能找到一些有益的论点。
1 音乐厅基本概况音乐厅的座位数为2 037座，长、宽、高分别为26.2 m、27.7 m、17.1 m，体积为18 780 m 3，每座容积为9.2 m3/座。
座椅总占地面积843 m 2，每个座椅占地面积为0.41 m 2/座，相比目前国内音乐厅每座容积0.52 m 2/座而言，阿姆斯特丹音乐厅座椅的舒适度要差一些。
音乐厅的平剖面图及照片见图2～图5。
图1 阿姆斯特丹音乐厅建筑外观2 建立三维计算机模型文中的计算机模拟软件采用ODEON14.00Combined。
由于阿姆斯特丹音乐厅的墙面和顶面凹凸造型比较复杂，为了能准确地找出其形体方面的优势，笔者所在的团队在建立模型方面投入了大量的精力，共建立了14 606个面，尽最大可能地把各个主要的形体都建立完整。
当然，墙面和顶部一些小的凸起并没有建立，而是通过提高扩散系数来达到声学要求，这样并不会影响音质参量的模拟精度。
对比图4、图5和模拟截图图6、图7，可以看出两者已非常接近。
进行计算机模拟分析时，声源设置在舞台边缘向内3 m的中心线上，离舞台地面1.5 m。
测点分布见图8，均离地面1.2 m高。
首先，确定各个界面的吸声系数，然后适当调整吸声系数，使计算机混响时间T 30的模拟结果和实测数据基本接近，然后相应地模拟其他声学参量（EDT 、C 80、G 、LF 、IACC 、ST 1等）。
阿姆斯特丹音乐厅的实测数据均取自白瑞纳克著的《音乐厅和歌剧院》第二版，并与其推荐值进行了比较。
音乐厅模拟值、实测值和推荐值的对比表见表1。
表1中：除了T 30为满场外，其他参量均为空场状态。
T 30mid 为中频500 Hz、1 kHz二个倍频带的T 30平均值；EDT mid 为中频500 Hz、1 kHz二个倍频带的EDT平均值；（1-IACC E3）为500 Hz、1 kHz、2 kHz三个倍频带的0～80 ms（1-IACC E ）平均值；LF E4为125 Hz、250 Hz、图4 阿姆斯特丹音乐厅的后视照片图5 阿姆斯特丹音乐厅的前视照片图6 阿姆斯特丹音乐厅计算机模型的后视图图3 阿姆斯特丹音乐厅剖面图图2 阿姆斯特丹音乐厅平面图图7 阿姆斯特丹音乐厅计算机模型的前视图图8 计算机模拟分析的声源和测点布置图500 Hz、1 kHz四个倍频带的LFE 平均值；G mid 为中频500 Hz、1 kHz二个倍频带的G 平均值；C 80,3为500 Hz、1 kHz、2 kHz三个倍频带的C 80平均值；ST 1为250 Hz、500 Hz、1 kHz、2 kHz四个倍频带的ST 1平均值。
由于声源校准方法的不同，Takenaka测试的G mid 比西方实验室数据约大1.2，因此没有采用。
LEV是根据2003年Soulodre，Lavoie和Norcross通过大量实验数据推导出来的公式计算而来的：，其中。
从表1中可以看出，除C 80和t I 的模拟误差偏大外，其他声学参量都比较准确。
t I 的实测值比较小，估计测试时第1次反射声是通过舞台上某个座椅或乐谱架反射而来，属于偶然情况。
由于音乐厅宽度比较宽（27.7 m），通过墙面的第1次反射声一定远远大于21 ms，从图9可以看出第1次强反射声来自于侧墙，相对于直达声延时46 ms。
3 音质美妙的原因探析白瑞纳克不仅是世界著名的声学专家，还学过小鼓和定音鼓，在交响乐团做过一年的职业音乐师，且他曾多次在阿姆斯特丹音乐厅听过音乐会，因此，他的主观感受很有权威性和代表性。
他认为：“声音平衡很好，低音很足，混响声比其他矩形大厅都大。
大提琴声音响而且非常华丽舒适，整个乐队演出声音很丰满”。
“楼座的声音比池座要好，也许是那些坐席上清晰度更高一些。
但是池座适宜那些喜欢充满丰富低音、气势豪华的人，完全沉浸于音乐海洋之中，对这个厅来说无出其右了”。
总而言之：混响感最强、声音很丰满、响度尤其是低音响度很足、池座空间感极佳。
2014年6月，笔者和单位同事考察阿姆斯特丹音乐厅时，正好有乐队在排练，在楼座和舞台后区都仔细聆听了一下，楼座声音效果实在是太美妙了，混响感特别棒，音色非常丰满、透彻，响度足够、充满活力，比波士顿音乐厅和维也纳金色大厅的混响感都要棒。
考核音乐厅与主观感受相关的声学参量有好几项，其中以混响感（RT ）、响度（G ）、明晰度（C 80）和空间感尤其重要，以下逐一分析这四个声学参量。
（1）主观感觉阿姆斯特丹音乐厅比波士顿音乐厅和维也纳金色大厅的混响感更胜一筹。
阿姆斯特丹音乐厅眺台下的墙面为砖墙抹灰，眺台上的墙面和顶部均为比较厚重的芦杆抹灰，地面为垫木条上安装硬木地板（空腔用砂层填满），舞台地面为厚木地板后留大空腔。
这些布置都保证了大厅拥有合适的混响时间以及良好的频率特性（低频混响也有足够的提升）。
按理说，阿姆斯特丹音乐厅混响时间也应该是三个音乐厅中最长的，但是对比三个顶级音乐厅的空、满场混响时间（RT ）和EDT ，发现最长的却是维也纳金色大厅，最短的是波士顿音乐厅，阿姆斯特丹音乐厅居中，见表2。
可是为什么大家都感觉阿姆斯特丹音乐厅混响感最棒呢？问题先提出来，后面再综合分析。
（2）主观感觉阿姆斯特丹音乐厅响度合适，低音足够。
从表3中可以看出三个顶级音乐厅中G mid 值分别为5.5、6.3和4.3，阿姆斯特丹音乐厅的G mid 值居中。
但是与推荐值1.5～5.5相比，阿姆斯特丹音乐厅的G mid值5.5已经是上限了。
表2 三个顶级音乐厅RT和EDT对比图9 正厅池座中心位置反射声序列和第1次强反射声来源图过去一直认为音乐厅低频混响与中频混响之比决定大厅的低音丰满度，近年研究表明这样的估量不对。
白瑞纳克认为G 125—G mid 之差的低音比（bass index）才是重要的因素。
从表4中可以看出，无论是空场还是满场，在三个顶级音乐厅中阿姆斯特丹音乐厅的G 125—G mid 值都是最大的，这也就是其低音很足的证明。
（3）主观感觉阿姆斯特丹音乐厅明晰度很好，每个音符听起来华丽但清晰可辨。
从表5中可以看出三个顶级音乐厅中C 80,3分别为-3.30、-4.00和-2.75，阿姆斯特丹音乐厅的明晰度居中。
（4）主观感觉阿姆斯特丹音乐厅具有良好的空间感。
表6数据取自文献[4]，可以看出在三个顶级音乐厅中，阿姆斯特丹音乐厅的视在声源宽度ASW最小，环绕感介于中间。
从表7中可以看出，阿姆斯特丹音乐厅池座中间区域的环绕感为2.0，所以，白瑞纳克在池座才会有完全沉浸入音乐海洋之中的感受。
4 音乐厅扩散性和反射声纹理的分析相对其他音质优良的音乐厅，阿姆斯特丹音乐厅最独特之处是其扩散性最好。
Hann和Fricke曾经通过相关研究得出结论：“评价为优异与评价为良好或中等的音乐厅相比，表面扩散性程度似乎是造成这种差别的重大原因”。
扩散性程度用表面扩散性因子SDI来衡量，是对天花板和侧墙（端墙不计）扩散程度的视觉检查。
阿姆斯特丹音乐厅整个顶部布满藻井格，且比较深，每个藻井格的中心还设置倒圆锥的凸起，这些都大大提高了顶部的扩散性。
墙面和顶部交界处采用弧形的连接和半圆的平窗结合，且起伏非常大。