Projeto e construção de iluminação e acústica de sala de concertos

A sala de concertos, como o nome sugere, é um espaço para tocar e apreciar música. É um lugar para realizar concertos e atividades relacionadas à música, e um local para as pessoas sentirem o encanto da música. As salas de concertos são geralmente elegantemente decoradas, consistindo em salas de música e pequenos teatros, equipadas com vários instrumentos musicais e equipamentos profissionais de música, e oferecendo assentos confortáveis, proporcionando às pessoas um banquete espiritual de música em um ambiente elegante. Uma sala de concertos com arquitetura requintada e estilo único é, por si só, uma obra de arte.
Tipos comuns de salas de concertos (diferenciados de acordo com a forma geral do interior do edifício)

1. Tipo caixa de sapato

2. Tipo anel

3. Tipo vinhedo

4. Tipo em forma de leque

5. Tipo em forma de ferradura

Conceito de design

O design da sala de concertos deve considerar:

Tempo de reverberação do salão de concertos: O tempo de reverberação é razoavelmente projetado, e o público ouve o som denso e poderoso. A qualidade do som é rica e cheia.

Estrutura de absorção sonora do salão de concertos: materiais, estruturas e construções absorvem som, evitam ecos e absorvem ruídos.

O design do salão de concertos se esforça para ser circular, de modo que o som chegue a cada assento a uma distância basicamente próxima.

O design do salão de concertos deve buscar luz brilhante e iluminação razoável. Fazer o público se sentir em casa.

O salão de concertos deve ser projetado de forma que o ruído dos assentos do público possa ser absorvido localmente ou refletido pela estrutura o máximo possível para evitar que se espalhe para o palco e outros públicos.

Os assentos no salão de concertos devem ser acolchoados com almofadas de borracha para evitar ruídos.

O salão de concertos deve ter um lounge para encontrar amigos ou fazer uma pausa entre as apresentações, e deve haver um salão lateral e um salão de audição.

8. A sala de concertos deve ser equipada com ventilação natural para evitar interferência de ruído do ar condicionado centralizado.

9. O design do palco da sala de concertos deve ter conceitos modernos e ser capaz de utilizar tecnologia eletrônica moderna para alcançar um sistema de automação de palco multi-nível, multi-funcional e abrangente.

Indicadores de design acústico de salas de concertos

Uma sala de concertos profissional de primeira classe com uma atmosfera cultural elegante pode proporcionar performances sonoras naturais e se adaptar à execução de obras musicais de vários estilos.

1. Indicadores de design acústico de salas de concertos

A acústica interna como uma avaliação da qualidade do som da sensação subjetiva do salão e os parâmetros de qualidade do som de quantidades físicas objetivas. Após décadas de pesquisa desde as décadas de 1950 e 1960, existem 5 parâmetros que foram acordados a partir de dezenas de opiniões diferentes, e 6 para salas de concerto (listados abaixo). No entanto, ainda não é satisfatório. Existem ainda muitos problemas nos métodos e parâmetros de avaliação subjetiva. Alguns parâmetros físicos ainda não atingiram o nível quantitativo. A relação entre quantidades físicas e sensações subjetivas precisa ser mais estudada. Portanto, a avaliação subjetiva da qualidade do som e a pesquisa de parâmetros objetivos de qualidade do som da acústica interna de salas de concerto ainda é um tema que precisa ser mais investigado.

(1) Avaliação da qualidade do som de salas de concerto (subjetiva): reverberação, plenitude, baixa frequência

Parâmetros de qualidade sonora correspondentes (objetivos): tempo de reverberação (T60) e sua razão de frequência média para baixa frequência. Valor recomendado: 1.8~2.0s, menos de 1.7s significa qualidade sonora ruim
Medidas de design de qualidade sonora: grande espaço. Relacionado à seleção de materiais no salão, o material selecionado deve ser capaz de controlar a vibração. Se a placa de madeira for selecionada, a espessura deve ser de 8cm.

(2) Avaliação da qualidade sonora do salão de concertos (subjetiva): Volume

Parâmetros de qualidade sonora correspondentes (objetivos): Densidade de energia sonora ou força do campo sonoro no ponto de recepção (G), nível de som adequado para o público 77~80dBA, valor de G: cálculo complexo, grande erro, medição complexa Medidas de design de qualidade sonora: relacionadas à forma do corpo; deve haver mais som de reflexão precoce. Com 80ms como limite, a largura entre as duas paredes na fonte sonora é de 17~18m.

(3) Avaliação da qualidade sonora do salão de concertos (subjetiva): Clareza

Parâmetros de qualidade sonora correspondentes (objetivos): A razão da energia sonora efetiva para a energia sonora inválida no ponto de recepção (G80)

Medidas de design de qualidade sonora: relacionadas à forma do corpo; há mais sons de reflexão precoce. E tem um bom efeito de difusão no som posterior (som de reverberação)

(4) Avaliação da qualidade sonora do salão de concertos (subjetiva): intimidade

Parâmetros de qualidade sonora correspondentes (objetivos): intervalo de tempo de atraso inicial (t2) do som refletido precocemente, o valor de design ideal é 20ms, e é desfavorável se for maior que 35ms

Medidas de design de qualidade sonora: relacionadas à forma do corpo; a diferença de tempo entre o som direto e o som refletido (cerca de 20ms), a distância entre a superfície de reflexão e o ponto de recepção é de cerca de 7m

(5) Avaliação da qualidade sonora do salão de concertos (subjetiva): sensação de espaço ou envolvimento

Parâmetros de qualidade sonora correspondentes (objetivos): mais som refletido lateralmente precoce (LEV)

Medidas de design da qualidade do som: relacionadas à forma do corpo; a distribuição de tempo-energia-espaço do som refletido lateralmente inicial é razoável

(6) Avaliação da qualidade do som do auditório (subjetiva): sentimentos mútuos entre atores e maestros no palco

Parâmetros de qualidade do som correspondentes (objetivos) do auditório: razão do som direto para o som refletido

Medidas de design da qualidade do som do auditório: relacionadas à forma do corpo do palco; o espaço dentro do palco deve ter um som refletido inicial e energia sonora difusa apropriados
Nota: A. O padrão de ruído permitido do auditório é NR≯20; B. O campo sonoro do auditório é distribuído uniformemente, sem interferência de eco e outras deficiências; C. O T60 do auditório com centenas de assentos no período clássico está na faixa de 1.0~1.3s; o T60 do auditório com 500~800 assentos no período romântico é de 1.5~1.7s.

Padrões acústicos para o design de salas de concerto (sala de ensaio de concerto)

Seja no design de salas de concerto, design de casas de ópera ou design de auditórios, existem alguns requisitos mínimos quando o público desfruta da música:

Primeiro, em todo o salão, seja você use equipamento de amplificação ou não, o som deve ter um certo volume, e o volume em todos os lugares deve ser relativamente uniforme. Não deve haver "foco" - ou seja, o lugar onde o som é "focado" e particularmente alto, e não deve haver "ponto cego", ou seja, o lugar onde o som se torna muito fraco por algum motivo. Esse fenômeno não é incomum. Se você perguntar a algum funcionário cuidadoso do teatro que preste atenção aos efeitos sonoros, ele lhe dirá quais assentos têm sons particularmente fracos e quais assentos têm sons particularmente claros. Há um design de teatro em Pequim, e suas primeiras filas de assentos são, por acaso, um "ponto cego". Quando você vê os atores no palco não muito longe de você, eles estão se esforçando para abrir a boca, mas o som soa muito fraco, e você tem que "apertar os ouvidos" para ouvir claramente.

A existência de som refletido na sala de concertos é necessária, porque com o som refletido na sala de concertos, o som aparece "vivo". O som refletido também deve ser uniforme, e alguns defeitos acústicos são frequentemente causados por som refletido desigual. O número, a direção e a capacidade de reflexão dos painéis reflexivos pendurados acima do palco, os materiais usados para fabricá-los, a altura e a forma do teto acima do palco e da sala, etc., estão todos intimamente relacionados ao som refletido, especialmente ao som refletido inicial. Geralmente, as salas de concertos esperam que o som refletido de baixa frequência seja ligeiramente mais forte do que o som refletido de alta frequência, para que a experiência de audição seja mais completa.

Estudos recentes mostraram que o som refletido lateralmente do salão de concertos é muito importante para a audição. Salas de concertos clássicas, como o "Salão Dourado" do Salão de Concertos de Viena, que transmite o Concerto de Ano Novo para o mundo todos os anos no Dia de Ano Novo, são cúbicas retangulares, ou seja, "no estilo caixa de sapato". Muitas salas de concertos modernas circulares ou radiais muitas vezes não apresentam um desempenho tão bom quanto as cúbicas e retangulares. Acredita-se que isso se deva ao fato de que a distância lateral do salão cúbico e retangular é curta, então o som refletido precocemente nas laterais é relativamente forte. Portanto, o salão de concertos "caixa de sapato" está se tornando popular novamente. O Salão de Concertos de Pequim é um estilo "caixa de sapato".

O intervalo de tempo entre o som direto do auditório e o primeiro som refletido que chega ao mesmo lugar no auditório não pode ser muito longo. Se for muito longo, soará desconectado e, em casos mais graves, haverá "ecos". Este problema é particularmente importante para grandes teatros ou salas de concerto. Por exemplo, se o teatro ou a sala de concerto for muito grande, o som direto ouvido pelo público no assento do meio da primeira fila do palco da sala de concerto estará "desconectado" do primeiro som refletido da parede de fundo reflexiva mais distante ou do teto da última fila. Para uma grande sala como o Grande Salão do Povo, esse problema é resolvido usando pequenos alto-falantes em cada assento.

O salão de concertos deve ter reflexão uniforme para sons de várias frequências, ou escolher reflexão "otimizada". A reflexão do som de certas frequências não pode ser muito forte ou muito fraca, resultando em "foco" ou "ponto cego" em relação à frequência, ou seja, o fenômeno de "colorização" ou "desvanecimento" do som. O "efeito de conjunto" é bom, ou seja, os instrumentos de alta e baixa tonalidade recebem som equilibrado. Em salões de concertos comuns, o agudo ou o grave ou um certo instrumento é frequentemente muito proeminente ou muito suprimido. Se houver um fenômeno de "colorização" que pode ser exibido no estúdio de gravação, o equilíbrio de frequência do programa original será destruído, resultando em mudanças no espectro sonoro e distorção durante a reprodução. Claro, o engenheiro de gravação ou afinador pode fazer alguma compensação.

Design do Palco da Orquestra do Salão de Concertos (Sala de Ensaios do Salão de Concertos)
Existem dois tipos básicos de design de palco de banda em salas de concerto, correspondendo às salas em forma de caixa e às salas envolventes. O primeiro pode ser chamado de palco de banda no final, com a Sala de Concertos de Boston como modelo; o último é chamado de palco de banda central, com a Sala Filarmônica de Berlim como modelo.
O palco de banda no final da sala de concerto está situado de um lado da sala de concerto. O teto do palco pode ter a mesma altura que o teto do auditório, ou pode ser ligeiramente mais baixo, formando um espaço de palco de banda especial. As paredes laterais da orquestra da sala de concerto geralmente têm a forma de um oito, que é mais estreito do que a largura do público, mas também existem aquelas que têm a mesma largura que o auditório. O volume da orquestra com um espaço dedicado para a orquestra representa cerca de 0,3-0,4 do volume do auditório.
A orquestra central da sala de concertos está localizada no auditório, mas é inclinada para um lado, portanto não há um espaço dedicado para a orquestra. Ela é cercada por assentos, e a orquestra é rodeada pelas grades da área de assentos ao lado e atrás do palco. Como a orquestra e o público estão integrados, o teto acima dela é frequentemente alto, por isso muitas vezes é necessário pendurar um refletor acima da orquestra para fornecer som de reflexão inicial para os músicos e o público. A altura do refletor pendurado não deve exceder 6-8m. A área da orquestra pode ser estimada de acordo com o número de bandas e coros. Ao calcular a sala de concertos, considere: 1,25 metros quadrados por pessoa para instrumentos de corda de médio e alto tom e instrumentos de sopro. 2 metros quadrados por pessoa para instrumentos de metal com grandes núcleos de violoncelo, 1,8 metros quadrados por pessoa para contrabaixo, 1-2 metros quadrados por pessoa para instrumentos de percussão; 0,5 metros quadrados por pessoa para o coro. Portanto, se um coro de 100 pessoas for considerado, deve-se adicionar uma área adicional de 50 metros quadrados. De acordo com estatísticas, a área média do palco da antiga sala de concertos é de 158 metros quadrados; a área média do palco da nova sala de concertos é de 203 metros quadrados.

A forma do palco da sala de concertos não deve ser muito profunda ou muito larga. Se for muito larga, o público sentado de um lado da sala ouvirá o som dos instrumentos perto deles primeiro. Essa diferença de tempo não é favorável à integração das várias partes. Se for muito profunda, o atraso dos instrumentos atrás de alcançar os ouvidos do público pode ser muito longo. Assim, o ouvido humano pode distinguir e causar facilmente interferência. Ao mesmo tempo, se o palco for muito largo, também dificultará para o maestro controlar a banda como um todo. Recomenda-se que a largura do palco seja controlada dentro de 16,8m. A profundidade deve ser controlada dentro de 12m. A altura do palco não deve ser muito baixa, para que haja espaço suficiente para aumentar a vivacidade da música e evitar causar aspereza no som. Para o palco de fundo próximo com um espaço de palco, a altura média do teto pode ser de 8-13m. Quando a altura média do teto do palco é maior que 9m, a distância entre os dois lados da parede de emissão acústica deve ser mais estreita, como menos de 15m, e a profundidade do palco não deve ser maior que 9m. As salas de concertos mais antigas do mundo têm palcos mais rasos, com uma altura média de 8,5m, mas tetos mais altos, com uma altura média de 14m na frente e 12,8m atrás. Várias salas de concertos construídas desde 1928 têm palcos mais profundos, atingindo 10,5-12m, e tetos mais baixos, com uma altura frontal de 9m-10m e uma altura traseira de 6-7m. Quando o palco é mais raso e estreito, o teto pode ser mais alto; quando o palco é mais profundo e largo, o teto pode ser mais baixo e a forma deve ser irregular.
Superfícies reflexivas e componentes de difusão devem ser posicionados perto da plataforma do salão de concertos para projetar efetivamente a energia sonora para os músicos e os assentos da audiência, melhorar a audição mútua dos músicos e garantir a integração e o equilíbrio do som na área da plataforma. O piso da plataforma deve ser uma tábua de madeira elevada.

Pontos-chave para o design da qualidade sonora do salão de concertos (sala de ensaio do salão de concertos)
O tempo de reverberação permitido de uma sala de concertos é de 1,5-2,8s. Se for inferior a 1,5s, a qualidade do som será considerada seca. O tempo de reverberação ideal é de 1,8-2,1s. O tempo de reverberação ideal está relacionado ao gênero e estilo da música. Para música clássica, como as obras de Mozart, o tempo de reverberação ideal é de 1,6-1,8s; para música romântica, como as obras de Brahms, o tempo de reverberação ideal é de 2,1s; para música moderna, pode ser controlado entre 1,8-2,2s. A curva característica de frequência do tempo de reverberação pode ser mantida plana, ou a razão de graves, ou seja, a razão do tempo de reverberação de 125Hz e 250Hz em relação ao tempo de reverberação de 500Hz e 1KHz, é de 1,1-1,25, e o máximo pode chegar a 1,45.

O número de assentos em uma sala de concertos deve ser controlado dentro de 2.000 assentos. Normalmente, é mais fácil alcançar uma excelente qualidade de som em uma sala com menos de 2.000 assentos do que em uma sala com mais de 2.500 assentos. Em uma sala menor, tanto a intimidade quanto o volume são fáceis de atender aos requisitos, e é fácil buscar mais energia sonora de emissão lateral e alcançar uma boa sensação de espaço.

O uso de materiais que absorvem som deve ser minimizado ao projetar uma sala de concertos, e a área de assentos não deve ser muito ampla, pois a área de assentos determina a principal absorção de som do público, e assentos muito largos levarão a uma absorção excessiva de som. Além disso, a embalagem dos assentos não deve ser excessiva. Assentos macios excessivamente embalados são propensos a uma absorção excessiva de som perto de 250Hz, o que pode causar perda de graves. O interior da sala de concertos deve ser equipado com componentes de difusão sonora para que o som possa ser distribuído de maneira uniforme. Uma boa difusão também pode melhorar a sensação de envolvimento da qualidade do som.

O volume de cada assento na sala de concertos é de cerca de 6-12 metros cúbicos por assento. O volume de cada assento nas salas de concertos recém-construídas no exterior é, na maioria das vezes, entre 7-11 metros cúbicos por assento. O volume da sala de concertos não deve ser muito pequeno para evitar um tempo de reverberação muito curto.