演出场所舞台机械噪声检测标准化方案研究

张晶晶,任慧,苏志斌,蒋伟

(中国传媒大学信息工程学院,北京 100024)

1 引言

演出场所即具有舞台设施、观众席位和安全设施等建筑结构功能,通过申请获得官方许可证的,为音乐 、戏剧 、舞 蹈 、杂技 、魔术 、马戏 、曲 艺 、木偶 、皮影、朗诵、民间文艺等现场表演活动提供文艺服务的场地。主要包括剧场(含影剧院)、歌剧院、书场、杂技厅、马戏厅等。在演出场所中,舞台机械既是实现演出效果的重要载体,由于其本身的机械性能,又使其成为演出场所内的噪声源之一。作为剧场艺术表演所需的重要“道具”,舞台机械有着几百年的历史,随着生产工艺的进步,舞台机械除了功能需求外,对其噪声的控制也有了越来越高的要求。希望尽量选用低噪声产品,减少舞台机械各个环节的噪声,采取全面的降噪措施,实现观演空间整体噪声的降低。作为舞台机械噪声排放和控制标准的基础研究,本文针对舞台机械噪声排放标准和控制标准进行分析研究:(1)演出场所舞台机械噪声排放标准:限制舞台机械设备对观众席演出声环境影响;(2)演出场所舞台机械噪声控制标准:评价舞台机械设备单体运行质量及安装、降噪工艺等。文中制定了相应的噪声检测方案,并在某大剧院进行了测试,验证方案的正确性和可行性。

图 1 某剧场观众席

2 基于舞台机械噪声排放标准的检测方案

舞台机械服务的场所是剧场等特殊环境,这些设备需要满足各种文艺演出的动作和效果,并且各类机械设备在运行中应该是无噪声或低噪声的。舞台机械噪声排放标准的制定即是为了限制舞台机械噪声对观众席演出声环境的影响,在此基础上,检测方案的制定需要从测点、测量条件以及测量内容三方面考虑。

2.1 测点的选择

测点的选择遵循敏感点原则,即从受体保护的角度出发,在观众席寻找噪声影响最大的点(即敏感点)。对演出场所而言,受体为观众。在现有与剧场等演出场所舞台机械噪声有关的标准或规范中,规定的敏感点为演出场所内第一排中部座位[1-3]。然而演出场所的观众席座位形式千差万别,观众席第一排中部是一个相对位置。通常,采用镜框式舞台的演出场所,观众席第一排座位平行于台口,而使用伸出式、岛式等其它形式的舞台时,观众席的排列方式却不尽相同。如图 1所示,某剧场具有镜框式舞台与伸出式舞台两种形式,乐池座位围绕伸出式舞台成圆弧形,第一排两边座位比第一排中部离舞台面更近,也可能离舞台机械噪声源更近。

为了统一评定舞台机械噪声对观众席环境的影响,课题组认为应以台口线为基准,在离台口线 1m-1.5m的中部位置进行测量。

2.2 检测条件及内容

噪声排放标准制定的目的是为了评价舞台机械噪声在演出时对观众席的影响,因此检测环境应模拟正常演出时设备的使用情况。即演出场所无演出情况下,观众席安装全部座椅,侧舞台和后台(如果有)防火隔音门按演出时状态开启或关闭,大幕开启,除舞台机械外其它演出设备(包括冷暖空调通风设备等)开启,舞台面无杂物。

测量对象为参与演出的舞台机械设备。使用精度为 II级或以上的测量仪器,在测点距地面 1.2m高(人坐下时耳朵离地的平均高度)处测量舞台机械 80%最高速度下一个动作周期的等效连续 A声级 Leq。另外需要说明的是,为保证噪声测量有效,在对舞台机械噪声进行测量前需先测背景噪声[4]。

3 基于舞台机械噪声控制标准的检测方案

演出场所舞台机械噪声控制标准的制定旨在评价舞台机械设备单体运行质量及安装、降噪工艺等。下文对其测点选择、检测条件及检测内容进行阐述。

3.1 测点的选择

测量舞台机械设备噪声时,测量位置和测点的选择是至关重要的一步。考虑到舞台机械像其它机械产品一样,是一种完整的机电产品,也遵循机电产品设计、研究的规律,因此课题组在参考通用机械噪声检测方法的基础上[5-6],根据演出场所舞台机械现场使用情况,选择在距舞台机械高噪声组件设备(电动机、大螺旋等)表面 1m处测量。

3.2 检测条件及内容

测量时,除被测机械外其它舞台机械设备关闭,测量现场的空调通风系统若无严重干扰噪声可开启。舞台面无杂物,测量环境内无其它明显干扰噪声。用精度为 II级或以上测量仪器在机械驱动设备表面 1m处测量一个动作周期内的 A声级 LA。被测设备为所有舞台机械。为保证测量有效,测量前仍需测量背景噪声[4]。

4 实验及分析

下文给出某剧场的舞台机械噪声检测结果。该剧场以上演戏剧、话剧为主,兼有地方戏曲和民族歌舞使用功能,具有镜框式舞台、伸出式舞台两种使用形式。舞台是箱型舞台镜框式台口,镜框式台口外的舞台设备有乐池升降台,伸出式舞台升降台,台上有灯光吊杆,单点吊机等机械设备。主舞台还设有升降台等台下设备。根据舞台机械是否参与演出的情况,表 1给出了该剧场舞台机械噪声排放标准和控制标准的检测内容。

因检测数据众多,下文仅给出代表性舞台机械的测试结果。

电动吊杆通常是剧场中数目最多的机械设备,也是演出中频繁使用的设备之一。表 2中给出了16根电动吊杆同时上升或下降时,在观众席第一排中部和距离台口线 1m处中部的测量结果。电动吊杆的运行速度为 1.8m/s(接近全速),测量仪器为BK声级计,精度为 I级。

表 1 某剧场舞台机械噪声测量统计表

(续)

表 2 16根电动吊杆同时动作噪声测试

由表 2可见,电动吊杆上升动作的噪声比下降时的噪声高,而上升时,B点噪声值比 A点高 4dB,下降时,B点噪声值比 A点高 2dB。因此以台口线为基准选择测点,能代表舞台机械噪声对观众席的影响,也方便统一制定检测标准。

表 3中给出了单根电动吊杆驱动电动机的机旁噪声测试结果,图 2中为动作过程中的声压级曲线,电动吊杆以 1.8m/s速度运行。

表 3 电动吊杆速度 1.8m/s上升机旁噪声测试

图 2 电动吊杆速度 1.8m/s上升机旁噪声测试

由图 2可见,电动吊杆在 6s左右开始运行,经过 2s加速以后速度基本稳定,13s时减速逐渐停止运行,19s时出现抱闸声后,机械停止运动。运行全程的等效连续 A声级为 55.4dBA(如表 3所示),而这个值平均了整个动作过程中所有状态对最终分贝值的贡献(包括机械未运行前的 6s背景噪声,加减速过程中的噪声以及机械停止运行前的抱闸声),并不能很好的反应机械本身的运行状态。因此课题组认为选用设备稳定运行过程中(约从 8s到 13s)的噪声级约 63dB作为评价量更为合理。

5 结论

针对演出场所舞台机械噪声应该制定两部分标准:(1)舞台机械噪声排放标准,用来限制舞台机械设备噪声排放对观众席的影响;(2)舞台机械噪声控制标准,用来评价单体设备运行质量。考虑到国内与舞台机械噪声相关的标准或规范中对相关内容的规定缺少或模糊不清,文中提出了明确的舞台机械噪声检测方案,从实地测量结果可见该方案符合实际,能较好地评价舞台机械噪声是否达标。为噪声评价和控制提供了依据,进而为今后制定舞台机械噪声标准打下了基础。

[1] JGL 57—2000,剧场建筑设计规范[S].

[2] GB/T 50356—2005,剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范[S].

[3] WH/T27—2007,舞台机械 验收检测程序[S].

[4] 洪宗辉.环境噪声控制工程[M].北京:高等教育出版社,2002.

[5] 靳晓雄,胡子谷.工程机械噪声控制学[M].上海:同济大学出版社.1997.

[6] GB/T 17248.1-GB/T 17248.5,声学 机器和设备发射的噪声测定工作位置和其他指定位置发射声压级的基础标准导则及其系列标准[S].