Progettazione e costruzione dell'illuminazione e dell'acustica della sala concerti

La sala concerti, come suggerisce il nome, è una sala per suonare e apprezzare la musica. È un luogo per tenere concerti e attività legate alla musica, e un luogo per le persone per sentire il fascino della musica. Le sale concerti sono solitamente elegantemente decorate, composte da sale musicali e piccoli teatri, dotate di vari strumenti musicali e attrezzature musicali professionali, e offrono posti a sedere confortevoli, portando alle persone una festa spirituale di musica in un ambiente elegante. Una sala concerti con architettura squisita e stile unico è essa stessa un'opera d'arte.
Tipi comuni di sale concerti (differenziati in base alla forma complessiva dell'interno dell'edificio)

1. Tipo scatola da scarpe

2. Tipo anello

3. Tipo vigneto

4. Tipo ventaglio

5. Tipo ferro di cavallo

concetto di progettazione

La progettazione della sala concerti dovrebbe considerare:

Tempo di riverberazione della sala da concerto: Il tempo di riverberazione è ragionevolmente progettato, e il pubblico sente il suono spesso e potente. La qualità del suono è ricca e piena.

Struttura di assorbimento del suono della sala da concerto: materiali, strutture e costruzioni assorbono il suono, evitano echi e assorbono rumori.

Il design della sala da concerto cerca di essere circolare, in modo che il suono raggiunga ogni posto a una distanza sostanzialmente vicina.

Il design della sala da concerto dovrebbe perseguire una luce brillante e un'illuminazione ragionevole. Far sentire il pubblico a casa.

La sala da concerto dovrebbe essere progettata in modo che il rumore dei posti a sedere del pubblico possa essere assorbito localmente o riflesso dalla struttura il più possibile per evitare di diffondersi sul palco e ad altri spettatori.

I posti a sedere nella sala da concerto dovrebbero essere imbottiti con cuscinetti di gomma per evitare rumori.

La sala da concerto dovrebbe avere un lounge per incontrare amici o fare una pausa tra le esibizioni, e ci dovrebbe essere un foyer laterale e una sala d'ascolto.

8. La sala da concerto dovrebbe essere dotata di ventilazione naturale per evitare interferenze sonore dall'aria condizionata centralizzata.

9. Il design del palcoscenico della sala da concerto dovrebbe avere concetti moderni e essere in grado di utilizzare tecnologie elettroniche moderne per realizzare un sistema di automazione del palcoscenico multi-livello, multifunzionale e completo.

Indicatori di design acustico delle sale da concerto

Una sala da concerto professionale di prima classe con un'atmosfera culturale elegante può fornire performance sonore naturali e adattarsi all'esecuzione di opere musicali di vari stili.

1. Indicatori di design acustico delle sale da concerto

L'acustica interna come valutazione della qualità del suono del sentimento soggettivo della sala e dei parametri di qualità del suono delle quantità fisiche oggettive. Dopo decenni di ricerca dagli anni '50 e '60, ci sono 5 parametri su cui si è giunti a un accordo tra dozzine di opinioni diverse, e 6 per le sale da concerto (elencati di seguito). Tuttavia, non è ancora soddisfacente. Ci sono ancora molti problemi nei metodi e nei parametri di valutazione soggettiva. Alcuni parametri fisici non hanno ancora raggiunto il livello quantitativo. La relazione tra quantità fisiche e sentimenti soggettivi necessita di ulteriori studi. Pertanto, la valutazione soggettiva della qualità del suono e la ricerca dei parametri oggettivi della qualità del suono dell'acustica interna delle sale da concerto è ancora un argomento che necessita di ulteriori studi.

(1) Valutazione della qualità del suono delle sale da concerto (soggettiva): riverberazione, pienezza, bassa frequenza

Parametri di qualità del suono corrispondenti (oggettivi): tempo di riverberazione (T60) e il suo rapporto tra frequenze medie e basse. Valore raccomandato: 1.8~2.0s, meno di 1.7s significa scarsa qualità del suono
Misure di progettazione della qualità del suono: grande spazio. Relativo alla selezione dei materiali nella sala, il materiale selezionato dovrebbe essere in grado di controllare le vibrazioni. Se viene selezionato un pannello di legno, lo spessore dovrebbe essere di 8cm.

(2) Valutazione della qualità del suono della sala da concerto (soggettiva): Intensità

Parametri di qualità del suono corrispondenti (oggettivi): densità di energia sonora o forza del campo sonoro al punto di ricezione (G), livello sonoro adatto per il pubblico 77~80dBA, valore G: calcolo complesso, grande errore, misurazione complessa Misure di progettazione della qualità del suono: relative alla forma del corpo; ci dovrebbe essere più suono di riflessione precoce. Con 80ms come confine, la larghezza tra le due pareti alla sorgente sonora è di 17~18m.

(3) Valutazione della qualità del suono della sala da concerto (soggettiva): Chiarezza

Parametri di qualità del suono corrispondenti (obiettivi): Il rapporto tra l'energia sonora efficace e l'energia sonora non valida al punto di ricezione (G80)

Misure di progettazione della qualità del suono: relative alla forma del corpo; ci sono più suoni di riflessione precoce. E ha un buon effetto di diffusione nel suono successivo (suono di riverberazione)

(4) Valutazione della qualità del suono della sala da concerto (soggettiva): intimità

Parametri di qualità del suono corrispondenti (obiettivi): intervallo di tempo di ritardo iniziale (t2) del suono riflesso precoce, il valore di progettazione ottimale è 20ms, ed è sfavorevole se è maggiore di 35ms

Misure di progettazione della qualità del suono: relative alla forma del corpo; la differenza di tempo tra il suono diretto e il suono riflesso (circa 20ms), la distanza tra la superficie di riflessione e il punto di ricezione è di circa 7m

(5) Valutazione della qualità del suono della sala da concerto (soggettiva): senso di spazio o surround

Parametri di qualità del suono corrispondenti (obiettivi): più suoni riflessi laterali precoci (LEV)

Misure di design della qualità del suono: relative alla forma del corpo; la distribuzione tempo-energia-spazio del suono riflesso laterale precoce è ragionevole

(6) Valutazione della qualità del suono della sala da concerto (soggettiva): sentimenti reciproci tra attori e direttori d'orchestra sul palco

Parametri di qualità del suono corrispondenti (oggettivi) della sala da concerto: rapporto tra suono diretto e suono riflesso

Misure di design della qualità del suono della sala da concerto: relative alla forma del corpo del palco; lo spazio all'interno del palco dovrebbe avere un appropriato suono riflesso precoce e energia sonora diffusa
Nota: A. Lo standard di rumore consentito della sala da concerto è NR≯20; B. Il campo sonoro della sala da concerto è distribuito uniformemente, senza interferenze di eco e altre carenze; C. Il T60 della sala da concerto con centinaia di posti nel periodo classico è nell'intervallo di 1.0~1.3s; il T60 della sala da concerto con 500~800 posti nel periodo romantico è 1.5~1.7s.

Standard acustici per la progettazione di sale da concerto (sala da concerto sala prove)

Che si tratti di progettazione di sale da concerto, progettazione di teatri d'opera o progettazione di auditorium, ci sono alcuni requisiti minimi quando il pubblico gode della musica:

Innanzitutto, ovunque nella sala, che tu utilizzi o meno attrezzature di amplificazione, il suono deve avere un certo volume, e il volume deve essere relativamente uniforme ovunque. Non ci deve essere un "focalizzazione" - cioè, il luogo in cui il suono è "focalizzato" e particolarmente forte, e non ci deve essere un "punto cieco", cioè, il luogo in cui il suono diventa molto debole per qualche motivo. Questo fenomeno non è raro. Se chiedi a qualche membro attento del personale del teatro che presta attenzione agli effetti sonori, ti dirà quali posti hanno suoni particolarmente deboli e quali posti hanno suoni particolarmente chiari. C'è un design teatrale a Pechino, e le sue prime file di posti sono casualmente un "punto cieco". Quando vedi gli attori sul palco non lontano da te, stanno cercando di aprire la bocca con impegno, ma il suono risulta molto debole, e devi "tendere le orecchie" per sentire chiaramente.

L'esistenza del suono riflesso nella sala da concerto è necessaria, perché con il suono riflesso nella sala da concerto, il suono appare "vivace". Il suono riflesso deve anche essere uniforme, e alcuni difetti acustici sono spesso causati da suono riflesso non uniforme. Il numero, la direzione e la capacità di riflessione dei pannelli riflettenti appesi sopra il palco, i materiali utilizzati per realizzarli, l'altezza e la forma del soffitto sopra il palco e la sala, ecc., sono tutti strettamente legati al suono riflesso, specialmente al suono riflesso precoce. In generale, le sale da concerto sperano che il suono riflesso a bassa frequenza sia leggermente più forte del suono riflesso ad alta frequenza, in modo che l'esperienza di ascolto sia più piena.

Studi recenti hanno dimostrato che il suono riflesso laterale della sala da concerto è molto importante per l'udito. Le sale da concerto classiche, come la "Sala d'Oro" del Palazzo della Musica di Vienna, che trasmette il Concerto di Capodanno al mondo ogni primo gennaio, sono cubiche e rettangolari, cioè in stile "scatola per scarpe". Molte sale da concerto moderne circolari o radiali spesso non funzionano altrettanto bene quanto quelle cubiche e rettangolari. Si ritiene che ciò sia dovuto al fatto che la distanza laterale della sala cubica e rettangolare è breve, quindi il suono riflesso precoce sui lati è relativamente forte. Pertanto, la sala da concerto in stile "scatola per scarpe" è tornata di moda. La Sala da Concerto di Pechino è in stile "scatola per scarpe".

L'intervallo di tempo tra il suono diretto della sala da concerto e il primo suono riflesso che raggiunge lo stesso punto nella sala non può essere troppo lungo. Se è troppo lungo, suonerà disconnesso e, nei casi più gravi, ci saranno "eco". Questo problema è particolarmente importante per i grandi teatri o sale da concerto. Ad esempio, se il teatro o la sala da concerto è molto grande, il suono diretto udito dal pubblico nel posto centrale della prima fila dal palcoscenico della sala da concerto sarà "scollegato" dal primo suono riflesso dalla parete di fondo riflettente più lontana o dal soffitto dell'ultima fila. Per una grande sala come il Grande Palazzo del Popolo, questo problema viene risolto utilizzando piccoli altoparlanti su ogni posto.

La sala da concerto dovrebbe avere una riflessione uniforme per i suoni di varie frequenze, o scegliere una riflessione "ottimizzata". La riflessione del suono di certe frequenze non può essere né troppo forte né troppo debole, risultando in "focalizzazione" o "punto cieco" rispetto alla frequenza, cioè il fenomeno di "colorazione" o "sbiadimento" del suono. Il "effetto ensemble" è buono, cioè gli strumenti ad alta e bassa tonalità ottengono tutti un suono bilanciato. Nelle comuni sale da concerto, l'acuto o il basso o un certo strumento è spesso troppo prominente o troppo soppressa. Se c'è un fenomeno di "colorazione" che può essere visualizzato nello studio di registrazione, l'equilibrio di frequenza del programma originale sarà distrutto, risultando in cambiamenti nello spettro sonoro e distorsione durante la riproduzione. Naturalmente, l'ingegnere di registrazione o il tuner può fare alcune compensazioni.

Progettazione del Palco della Sala da Concerto (Sala di Prova della Sala da Concerto)
Ci sono due tipi fondamentali di design per il palco della sala concerti, corrispondenti alle sale a scatola e alle sale circondate. Il primo può essere chiamato palco finale, con la Boston Concert Hall come modello; il secondo è chiamato palco centrale, con la Berlin Philharmonic Hall come modello.
Il palco finale della sala concerti è posizionato su un lato della sala concerti. Il soffitto del palco può avere la stessa altezza del soffitto dell'auditorium, oppure può essere leggermente più basso, formando uno spazio palco speciale. Le pareti laterali dell'orchestra della sala concerti sono generalmente a forma di otto, che è più stretto della larghezza del pubblico, ma ci sono anche quelle che hanno la stessa larghezza dell'auditorium. Il volume dell'orchestra con uno spazio dedicato per l'orchestra rappresenta circa lo 0,3-0,4 del volume dell'auditorium.
L'orchestra centrale della sala da concerto si trova nell'auditorium, ma è inclinata da un lato, quindi non c'è uno spazio dedicato per l'orchestra. È circondata da posti a sedere e l'orchestra è circondata dalle ringhiere dell'area dei posti a sedere ai lati e sul retro del palco. Poiché l'orchestra e il pubblico sono integrati, il soffitto sopra di essa è spesso alto, quindi è spesso necessario appendere un riflettore sopra l'orchestra per fornire un suono di riflessione precoce per i musicisti e il pubblico. L'altezza del riflettore appeso non dovrebbe superare i 6-8 m. L'area dell'orchestra può essere stimata in base al numero di bande e cori. Quando si calcola la sala da concerto, considerare: 1,25 metri quadrati per persona per strumenti a corda di media e alta tonalità e strumenti a fiato. 2 metri quadrati per persona per strumenti a fiato con grandi nuclei di violoncello, 1,8 metri quadrati per persona per contrabbasso, 1-2 metri quadrati per persona per strumenti a percussione; 0,5 metri quadrati per persona per il coro. Pertanto, se si considera un coro di 100 persone, dovrebbe essere aggiunta un'area aggiuntiva di 50 metri quadrati. Secondo le statistiche, l'area media del palco della vecchia sala da concerto è di 158 metri quadrati; l'area media del palco della nuova sala da concerto è di 203 metri quadrati.

La forma del palcoscenico della sala da concerto non dovrebbe essere né troppo profonda né troppo larga. Se è troppo larga, il pubblico seduto da un lato della sala sentirà prima il suono degli strumenti vicini a loro. Questa differenza di tempo non è favorevole all'integrazione delle varie parti. Se è troppo profonda, il ritardo degli strumenti dietro nel raggiungere le orecchie del pubblico potrebbe essere troppo lungo. Così che l'orecchio umano possa distinguere e causare facilmente interferenze. Allo stesso tempo, se il palcoscenico è troppo largo, sarà anche difficile per il direttore d'orchestra controllare l'insieme della band. Si raccomanda che la larghezza del palcoscenico sia controllata entro 16,8 m. La profondità dovrebbe essere controllata entro 12 m. L'altezza del palcoscenico non dovrebbe essere troppo bassa, in modo da avere spazio sufficiente per aumentare la vivacità della musica ed evitare di causare asprezza del suono. Per il palcoscenico a breve distanza con uno spazio scenico, l'altezza media del soffitto può essere di 8-13 m. Quando l'altezza media del soffitto della piattaforma è superiore a 9 m, la distanza tra i due lati del muro di emissione acustica dovrebbe essere più stretta, ad esempio inferiore a 15 m, e la profondità della piattaforma non dovrebbe essere superiore a 9 m. Le sale da concerto più antiche del mondo hanno piattaforme più basse con un'altezza media di 8,5 m, ma soffitti più alti, con un'altezza media di 14 m nella parte anteriore e 12,8 m nella parte posteriore. Diverse sale da concerto costruite dal 1928 hanno piattaforme più profonde, raggiungendo 10,5-12 m, e soffitti più bassi, con un'altezza anteriore di 9 m-10 m e un'altezza posteriore di 6-7 m. Quando la piattaforma è più bassa e più stretta, il soffitto può essere più alto; quando la piattaforma è più profonda e più larga, il soffitto può essere più basso e la forma dovrebbe essere irregolare.
Le superfici riflettenti e i componenti di diffusione dovrebbero essere posizionati vicino alla piattaforma della sala concerti per proiettare efficacemente l'energia sonora verso i musicisti e i posti a sedere del pubblico, migliorare l'udibilità reciproca dei musicisti e garantire l'integrazione e l'equilibrio del suono nell'area della piattaforma. Il pavimento della piattaforma dovrebbe essere una tavola di legno elevata.

Punti chiave per la progettazione della qualità del suono della sala concerti (sala prove della sala concerti)
Il tempo di riverberazione consentito di una sala da concerto è di 1,5-2,8s. Se è inferiore a 1,5s, la qualità del suono sarà considerata secca. Il tempo di riverberazione ottimale è di 1,8-2,1s. Il tempo di riverberazione ottimale è correlato al genere e allo stile della musica. Per la musica classica, come le opere di Mozart, il tempo di riverberazione ottimale è di 1,6-1,8s; per la musica romantica, come le opere di Brahms, il tempo di riverberazione ottimale è di 2,1s; per la musica moderna, può essere controllato tra 1,8-2,2s. La curva caratteristica di frequenza del tempo di riverberazione può essere mantenuta piatta, oppure il rapporto dei bassi, cioè il rapporto del tempo di riverberazione di 125Hz e 250Hz rispetto al tempo di riverberazione di 500Hz e 1KHz, è di 1,1-1,25, e il massimo può raggiungere 1,45.

Il numero di posti in una sala da concerto dovrebbe essere controllato entro 2.000 posti. Di solito, è più facile ottenere un'eccellente qualità del suono in una sala con meno di 2.000 posti rispetto a una sala con più di 2.500 posti. In una sala più piccola, sia l'intimità che il volume sono facili da soddisfare, ed è facile puntare a una maggiore emissione laterale di energia sonora e raggiungere una buona sensazione di spazio.

L'uso di materiali fonoassorbenti dovrebbe essere minimizzato nella progettazione di una sala da concerto, e l'area dei posti a sedere non dovrebbe essere troppo ampia, perché l'area dei posti a sedere determina il principale assorbimento sonoro del pubblico, e posti troppo ampi porteranno a un eccessivo assorbimento sonoro. Inoltre, l'imballaggio dei posti non dovrebbe essere eccessivo. Posti morbidi eccessivamente imbottiti sono soggetti a un eccessivo assorbimento sonoro vicino ai 250Hz, il che può causare perdita di bassi. L'interno della sala da concerto dovrebbe essere dotato di componenti di diffusione sonora in modo che il suono possa essere distribuito uniformemente. Una buona diffusione può anche migliorare la sensazione di surround della qualità del suono.

Il volume di ciascun posto nella sala da concerto è di circa 6-12 metri cubi per posto. Il volume di ciascun posto nelle nuove sale da concerto all'estero è per lo più compreso tra 7-11 metri cubi per posto. Il volume della sala da concerto non dovrebbe essere troppo piccolo per evitare un tempo di riverberazione troppo breve.