一个值得研究的课题：各剧种的节目源信号

赵其昌

（南京大学 声学研究所，江苏 南京 210093）

1 前言

表演艺术家总希望自己的演出能得到观众的好评，能得到“粉丝”们的赞赏，但是，经常会出现表演者对自己演出效果不甚满意的情况。在某个座谈会上，一位著名黄梅戏演员提出，在一个灯光、音响设备条件不错的剧场演出黄梅戏，总感到黄梅戏的特色没有充分反映出来，不知道什么原因。

我国有极其丰富的文化资源，戏曲的种类很多，有京剧、越剧、川剧等等，这些剧种对演出的厅堂、设备、音响有什么要求，尚不是很清楚。现在国内大剧场的建筑设计都请外国专家，设备都选国际上最先进的设备，这样的剧场能满足各种剧种演出的需要吗？如一支质量很好、频率响应很平直的传声器，能适合各种不同的声信号的拾取吗？一只频率响应很平直的扬声器系统能放出各种不同要求的音响效果吗？答案很明确：不可能。

本文拟从技术角度出发，讨论影响演出效果的诸多因素。建议研究各剧种的主要唱段的功率谱密度，以获得该剧种的标准节目源信号，为音质设计提供科学依据。

2 影响演出效果的因素

现在科学技术的发展，已经能够做到在演出场所，只要提出要求，一般都能满足。问题在于这“要求”是什么？往往说不清楚，提不出来。

我们知道，影响厅堂演出效果的因素很多。从建筑声学讲，室内声场的分布受到厅堂内各个界面的影响。声波入射到界面引起一系列的反射、散射、透射与吸收。室内的简正模式受到厅堂形状和壁面的影响，可能引起某些频率的声音被加强或减弱。声波在室内的传播，使声能的空间分布发生了变化。声源在室内发声后，声波在室内的反射与吸收，使得室内声压级逐渐增长，当声源停止发声后，声音也不会立即消失，要经历一个逐渐衰变的过程，这个过程称为混响过程。声能衰减60 dB所需的时间称为混响时间。室内混响时间比较短，声音听起来比较干，但较清晰；混响时间比较长，增加了声音的丰满感，过长则会使声音发浑。另外，混响时间是频率的函数，处理不好，直接影响演出效果。

不同的厅堂由于声学条件的差异，导致音质效果有较大的不同。如何来描述和评判这差异呢？通常有音质的主观评价和客观测量两种手段。主观评价又分对语言声和音乐声两类：语言的主观评价量有语言的可懂度、清晰度和响度；音乐声的主观评价量有音乐声听闻的清晰度（也称明晰度）、丰满度、亲切度、响度感、平衡感和空间感等。音质的客观评价量有混响时间与早期衰减时间、声压级与强度指数、侧向能量因子与双耳互相关系数、混响时间及其频率特性等。

音质的主客观评价参量之间的关系，并非一一对应的简单关系，而是一种多元映射的复杂关系，尚需不断努力以求统一。

从扩声系统讲，其主要功能有：高保真地传输和放大表演者的声音，以获得最佳的演出效果，例如：西方的歌剧、中国的京剧；另一种是放大和美化表演者的声音，通过现代音响技术产生观众期待的效果，表演者离开传声器将无法演出；或者两者兼而有之，但以一种为主。对于声系统的评价主要以客观测量为主，主要有：频率响应、动态范围、传声增益、声场不均匀度、语言传输指数和噪声等。

以上影响演出效果的诸多因素中，以厅堂的音质设计为主，通过建声设计，保证在场内有合理的自然混响、良好的扩散、均匀的传输特性，这是决定音质的先决条件；再加上高质量的电声系统以弥补自然声的不足。两者相辅相成，以自然声为主，保证观众席有优良的音质和满意的演出效果。

影响演出的效果除了厅堂和扩声系统，还与节目信号源有直接关系，不同的节目对厅堂和扩声有不同的要求。例如，交响乐要求室内混响时间长一些，低频应适当提升，提升幅度约为10%～25%；对于地方戏剧，一般要求混响时间不可过长，通常为1.1s～1.2s。混响时间的频率特性宜平直，或低频略有提升，精确的控制还与各剧种的节目源功率谱有关。扩声系统的设计、调试与节目源功率谱关系更为密切，地方戏剧演出的效果不理想，可能与系统调试有直接关系。

3 一个建议

在影响演出效果的诸多因素中，节目源的频谱特性是一个重要参量，它是音质设计的主要依据。

在声系统中扬声器系统主要功能是用于扩声或重放节目信号，为了试验电声设备的可靠性和指导扬声器系统的功率分配，IEC60268-1C标准中规定了用于扬声器系统的节目源——模拟节目信号的特性，它来自于多种语言和音乐节目信号的各类节目源。音乐节目有很强的时代特征，在20世纪80年代前，社会上主要流行的是古典音乐，其平均功率谱密度以700 Hz为分界点，低频成分占87%，高频成分占13%。如果用这样分配的扬声器系统去播放流行音乐，则扬声器系统的高频单元就非常容易损坏。在80年代初，南京大学声学研究所和南京714厂先后经历了这种事件。1970年代由于流行乐曲，特别是电子音乐的崛起，导致节目源中高频成分明显增加，于是IEC修订了原来对于模拟节目信号的规定，以700 Hz为界，低频成分降为占60%，高频成分占40%，以适应当今播放节目的需要。

在演出中，为了得到满意的音响效果，尽管对其有影响的因素很多，笔者认为首先应对各不同剧种的节目源频谱进行调查、检测，给出该剧种的标准节目源信号（频谱），因为这信号反映了该剧种的特色和个性。有了这个频谱，对专业剧场的建筑设计，对厅堂的声学设计和扩声系统的设计与调试具有不可替代的指导意义，对演出效果能否充分反映该剧种的特色起到关键的作用。

获得节目源信号（标准功率谱密度）的方法建议：

（1）选择多个代表本剧种的唱段。

（2）现场拾取节目信号（应在经过声学处理的、混响时间比较短的室内演出、录制，尽量不用声信号处理装置，录制设备应有足够大的动态范围，不能有削波或限幅等出现）。

（3）通过谱分析设备获得节目信号的功率谱密度。

（4）最后将多个唱段的功率谱密度求平均，以得到该剧种的标准节目源信号。

4 结束语

我国具有极其丰富的文化资源，有世界上最多的观众和文化需求。作为科技工作者，希望能为文化科技的发展做一点事，笔者认为不同剧种的节目源信号（标准功率谱密度）的研究，对我国戏剧的演出和节目录制将起到积极的作用。