一场场大幕徐徐拉开

一曲曲华章娓娓动听

一支支舞蹈惊艳时光

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在中国共产党成立100周年之际，“盛世华章——庆祝中国共产党成立100周年交响音乐会”“湖北省优秀舞蹈作品展演”等多个大型演出在湖北剧院成功举办。在这里，演员们八音迭奏、翩翩起舞，歌颂伟大的中国共产党，歌颂伟大的祖国；在这里，人们心潮澎湃、心怀感激，感受艺术的熏陶，接受精神的洗礼。

作为湖北省“九五”时期文明建设的标志性工程，在“十四五”开局之年，湖北剧院经改造后再次闪耀历史舞台。

湖北剧院由中信设计于1999年设计，2001年竣工。为适应时代发展的需要，该剧院于2020年开始进行综合改造，中信设计声学设计中心成功中标本次改造工程的建筑声学设计。

湖北剧院外景（改造前）

湖北剧院观众厅（改造前）

本次设计时间紧、任务重、困难重重。设计团队以老一辈声学工程师为榜样，迎难而上，敢于担当，以技术为引领，精心设计，多方协调，严格把关，一步一个脚印踏实前行，全心全意为湖北剧院的室内建筑声环境保驾护航。

湖北剧院观众厅（改造后）

01 改造前的音质参数测量

明确音质现状是声学改造的第一步，设计团队对湖北剧院室内音质现状进行了现场测量。测量参数主要包括早期衰变时间EDT、混响时间T30、音乐明晰度C80、语言清晰度D50。

改造前的声学测试

改造前的部分声学测试结果

02 声学改造目标

在分析现状测量数据的基础上，设计团队确定了本次声学设计的目标，即在确保原有良好声场的基础上，进一步提升自然声演出的音质效果。具体如下：

1、利用参数化数字技术分析早期反射声的空间分布和时间分布，从而调整剧院侧墙和吊顶反射界面的形状和角度，使来自顶棚和侧向的早期反射声实现三维立体式的覆盖；

2、充分利用当代新技术和新工艺，通过材质的调整，提升主观听音低频的音乐丰满度。 

03 室内音质设计

（1）体型调整

声学设计中心采用自行研发的三维声线分析模块，对顶棚、侧墙反射声进行分析，发现来自侧墙及吊顶的早期反射声未能均匀覆盖池座观众区，且池座中后部及中部两侧均缺少来自侧向的反射声能。设计团队通过调整侧墙反射面的布置，从而改善早期侧向反射声能的空间分布。

三维声线分析模块 

顶棚反射板三维声线分析

同时，观众厅局部侧墙和后墙结合室内装修采用大尺度扩散处理，使下限扩散频率达到144Hz；大尺度扩散体表面增设微扩散，有效提升了室内音质效果。

（2）材质调整

观众厅主要反射界面采用“量身定做”的GRG板，其材质密度及性能要求均经过严谨的分析计算，以获得良好的反射性能。

GRG生产线实景照片

为了避免声耦合的不利影响，音箱桥、面光桥、舞台墙面均做强吸声处理，材料各频段吸声性能及隔声性能采用专业吸声、隔声分析软件进行计算，相较于传统的手动计算，精度得到了质的飞跃。

材料吸声性能分析

材料隔声性能分析

（3） 座椅声学性能的实验室测量

观众厅座椅对室内全频混响时间有着不可替代的作用。为确保座椅参数得到满足，设计团队在清华大学声环境检测中心进行了剧场座椅的实验室测量，获取了宝贵的实验数据；并根据声学计算明确座椅相关参数及性能，有力地支持了设计方案。

座椅声学性能的实验室测量

（4）音质客观参量分析计算

为了进一步对室内各项音质客观参量进行计算分析和预测，设计团队采用计算机仿真的方法计算各项客观参量，建立厅堂三维声学模型，在确保精度的前提下对模型进行简化。对声源、听音面及各界面的材质进行参数定义，并设定声线数、反射阶次及脉冲响应时间。

本次计算机模拟基于以下理想化边界条件：

1、声源为无指向性点声源；

2、基于声线跟踪法及虚声源法，考虑了声波的反射、散射及衍射作用；

3、假设不存在其他背景噪声；

4、假设无指向点声源各频段声功率均为31dB，得到SPL即为G值；

5、环境温度20℃，相对湿度50%。

声学模型室内材质定义

T30仿真分析云图与频率特性

EDT仿真分析云图与频率特性 

C80仿真分析云图与频率特性

强度指数G仿真分析云图与频率特性

LF仿真分析云图与频率特性

接收点反射声时间序列

由上述模拟结果可知，改造后低频混响声能得到提升，音乐演出的主观听音丰满度得到提升，且厅堂内具备良好的音乐明晰度和一定空间感。从反射声序列中可知，直达声80ms后无强的长延时反射声，观众厅无音质缺陷，且池座观众厅前区接收到较为丰富的早期反射声，很好地实现了声学设计目标。

结语

二十年前，湖北剧院竣工，入选湖北省企业界年度20件大事；后获得国家优秀工程设计铜奖、建设部优秀设计二等奖、湖北省优秀勘察设计一等奖。

二十年后，经改造设计完成的湖北剧院室内声环境效果得到了观众、演员、乐师的一致好评，以此献礼中国共产党成立100周年。

湖北剧院改造工程声学设计团队：

总负责人：陶志雄

项目负责人：王凡

专业技术顾问：范国志

设计人员：张龙、陈庆、饶紫云、胡小明、陈頔

参数化技术支持：李辉