剧院观众厅的观众在观看表演时,所听到的声音主要来自三个方面,一是演出的自然声即原声,二是通过电声的重发声,三是通过观众厅顶棚、墙面等反射面的反射声。三个分量在观众耳内合成,应与看到舞台上的表演画面一致,这既是技术所要求,更是艺术所必需。
听觉与视觉一致性,首先是声像一致,即三个分量的合成声音方位应与舞台上看到的表演画面的方向一致。我们知道在物理上分析,声音信号是矢量,它们的分量合成必须遵循矢量合成法则,其主要影响因素是各分量的矢径(大小)和矢角(夹角)及时序。原声一般都来自舞台面上1~2米左右的方向,从舞台口向观众区接近水平方向辐射。而电声的音箱大多为了有利于向更远处的观众席辐射,安装在舞台口上方或接近台口高的两侧,朝观众区向下俯射。如果这样,很明显,对于观众这两个声音来自的方向不一样。同时在观众厅的中后区,往往是重发声级高于原声级,其结果是,观众看到舞台面上的画面发出的声音是来自高于画面8~9米的舞台口上方,使声与像不一致,很不协调,极大地影响声音的艺术效果。为此在进行音响系统设计时,必须设法把重发声像降下来,这是其一。其二是原声与重发声到达观众区的时间应一致。其三是重发声的声级与原声的比例应合适,不影响声像的定位。
考虑以上因素以及其它方面的要求,音响系统中的音箱布置及向音箱馈送信号的功率与时延等十分重要,直接影响整个扩声的效果,不论是集中布置还是半集中式布置,其音箱的布置的原则必须做到:声像一致;声场均匀;有利于克服声反馈,提高传声增益;向音箱馈送信号的功率与时延必须符合声像一致性原则。
笔者在湖北武警礼堂扩声系统设计时,不仅针对声均频率特性、传声增益、声场分布等进行设计,而且对声像一致性也进行了专门设计。考虑到三路主音箱位于台口上方,比舞台自然声源声高6.8米,为此在台唇下方设立拉声像音箱(同时对观众前区补声)。经计算在主音箱为85dB、拉声像音箱为74dB时,其合成声级为85.3dB,合成声像高度为2.3米。
该礼堂会议与演出扩声主要设备与参数如下表(表一)
表一
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音箱安装技术设计参数如下表(表二)
表二
安装峻工后,经专业人员现场试听,分别将拉声像音箱开启与切断,其声像高度变化十分明显,而且适当加大拉声像音箱声级,其声像高度愈向舞台地面靠近,拉声像效果愈好。投入使用后,通过扩声系统发出的电声与舞台的自然声合成的声像与演员人声和乐器声的高度基本一致,真正实现了在一个较大空间内,通过技术的手段使演出的声响达到了完美的艺术效果。