济南题壁堂古戏楼建筑声学环境研究

王亚平，程志红，张晓峰

(1.山东建筑大学山东省建筑节能技术重点实验室，山东 济南 250101;2.山东建筑大学可再生能源建筑利用技术教育部重点实验室，山东 济南 250101;3.济南市规划局高新分局，山东 济南 250001;4.山东建大建筑规划设计研究院，山东 济南 250014)

0 引言

中国古戏楼建筑属于古代公共建筑的一种重要类型，在历史上形成了中国人特有的戏剧观演场所。戏楼建筑是中国古建筑的精华部分，同时也反映了中国戏曲文化的发展过程。因此古戏楼建筑是我国宝贵的物质文化遗产。但由于各方面原因，很多古戏楼建筑并没有得到较好的保护，正逐渐消逝。因此研究和保护这些建筑有着非常重要的历史及文化意义。

古戏楼建筑建造技术是中国古建筑研究的重点内容，并且在声学界，古戏楼的声环境特性一直是声学工作者最关注的课题之一。济南题壁堂古戏楼是山东省现存规模最大的清代戏楼建筑。始建于清嘉庆八年(公元1803年)，光绪三十一年(公元1905年)重建。1979年被评为济南市重点文物保护单位。国内外还没有对济南题壁堂古戏楼建筑声环境研究的记载，本文就重点研究济南题壁堂古戏楼的建筑声学环境。

1 题壁堂古戏楼建筑概述

题壁堂现存部分是一山门、二山门，对称回廊式院落和戏楼建筑。建筑深约30m，宽约25m，戏楼部分高架两层。如图1为题壁堂一二层平面图。

在建筑细部方面，题壁堂也有着突出成就。题壁堂的雕刻和彩绘将中国传统木构建筑的精彩细部完美的表现出来。

图1 题壁堂一二层平面及测点布置图

2 题壁堂古戏楼的建筑声学环境

论文采取现场测量与软件模拟相结合的分析方法来研究题壁堂的建筑声学环境。

2.1 现场测量早期衰变时间EDT

作为一种观演建筑，混响感是衡量其音质条件的最主要要素之一，其传统参量是混响时间。混响时间是针对封闭式空间提出的，对于不封闭的戏楼建筑，其声学特性与封闭空间是不同的，所以衡量其音质条件的参量[1]也会有变化。不能都用混响时间来衡量其音质，但不论封闭还是不封闭的戏楼建筑都可以选用早期衰变时间EDT来表征其混响感。

使用丹麦声学测试仪B＆K2250测量题壁堂的早期衰变时间EDT，测试时间2008年5月，天气晴。在戏楼内布置16个测点进行测试，具体位置如图1所示。测量结果如图2所示。

由图2a可以看出，早期衰变时间集中在0.7～0.9s之间，频谱曲线基本保持平直。第1、2测点的测试结果与其他测点差别较大，主要因为进行声学测量时，题壁堂北门、南门都已缺失，而东西阁楼上的木槅窗也有的已破损，封闭性差;其次是因为戏台后部、东西阁楼等的结构均为木结构，形成了很多的薄板共振吸声结构。

将其他测点的测试结果取平均值，得到平均EDT值如图2b所示，可以看出频谱曲线基本平直。500Hz与1000Hz的平均 EDT为0.78s。传统戏曲演出注重对语言清晰度的要求。因此题壁堂古戏楼的建筑声学环境完全能够满足当时的使用要求。

图2 题壁堂EDT测试结果

2.2 声学软件模拟

另外，为直观的分析题壁堂的声场分布情况和得到其他相关声学评价指标，现使用Odeon软件对题壁堂的声学环境进行模拟。建立计算机模型，使用声学软件Odeon模拟早期反射声分布情况并计算出 STI、SPL、C80 等声学指标。

图3 计算机模拟题壁堂的声学指标分布图

2.2.1 早期反射声分布

早期反射声分布如图3a所示，题壁堂古戏楼中，后部反射声有所增强，但是与前部有明显差别。这主要因为题壁堂戏楼中屋顶对一层观众区反射声能贡献不明显。戏楼中前部空间高大，屋顶提供的反射声能只能影响到二层环廊部分，而后部由于空间变得相对低矮，所以屋顶也基本不能提供有效的反射声能，所以题壁堂戏楼主要反射面为:围墙、戏楼顶棚及包厢底面等。因此二层环廊部分前次反射声分布较好，观众席视听环境较好。

2.2.2 快速语言传递指数STI

快速语言传递指数STI是衡量语言清晰度的指标之一[2]。STI在0.00 ～0.30 之间时清晰度差;STI在0.30～0.45之间时清晰度较差;STI在 0.45～0.60之间时清晰度一般;STI在 0.60 ～0.75 之间时清晰度良好;STI在0.75～1.0之间时清晰度优秀。题壁堂戏楼平均STI值为0.61，如图3b。按照上述评价标准，戏场的语言清晰度较好。

2.2.3 室内声压级SPL分布

声场均匀度的评价标准为室内最大与最小声压级差。在自然声演出场所，室内声场各点声压级差不超过6dB为好。题壁堂戏楼内声压级差为5dB，其声场分布较均匀，如图3c所示。

2.2.4 音乐明晰度C80

通常以早期和后期声能之比值C80来表征明晰度。反映音乐的明晰度与融合度不同。题壁堂戏楼1kHz的C80在2.5～5.0之间，能够满足音乐演出的要求，如图3d所示。

3 结语

题壁堂古戏楼具有较高的建筑艺术价值。同时，由论文中各项声学指标可以看出题壁堂古戏楼还具有良好的建筑声学环境，为传统戏曲的发展做出过显著的贡献。最后，论文还要呼吁有关部门加强对古戏楼建筑的保护，并加快此类古建筑的修复进程。

[1]毛万红.传统戏场建筑研究及其音质初探:暨浙江传统戏场[D].杭州:浙江大学建筑工程学院，2003.

[2]彭健新.声场仿真在室内语言清晰度评价中的应用[J].电声技术，2002(11):16－17.

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[5]韩振华，赵娟.形式借鉴、遗产保护与精神寄托:走向未来的“福建土楼”[J].山东建筑大学学报，2009，24(2):34－38.