杜銘秋
我們常說“聲音”,但“聲”和“音”是不一樣的。《禮記》對此就有記載:“凡音之起,由人心生也。人心之動,物使之然也。感于物而動,故形于聲。聲相應(yīng),故生變,變成方,謂之音。比而樂之,及干戚羽旄,謂之樂?!?/p>
提起音樂,大家多少都有些了解,但對聲學一詞恐怕就有些陌生了。事實上,音樂、聲學和建筑三者之間,有著密切的關(guān)系。
舉例來說:音樂廳里不同的位置聽到的效果一樣嗎?
其實,每一座劇院、音樂廳都是一個聲學空間,聲學與建筑的融合情況,決定了這個空間里的音效,進而影響我們欣賞音樂的體驗。
就拿澳大利亞著名的悉尼歌劇院來說,在外面拍照留念的人很多,進到里面聽音樂的人卻很少。因為它整體的聲學空間設(shè)計非常差,內(nèi)部裝飾金碧輝煌,可在里面聽到的聲音并不悅耳,有些聲音甚至是聽不到的,可以說是“金玉其外,敗絮其中”。
無獨有偶,1962年,紐約林肯中心音樂廳也發(fā)生過一場由建筑聲學引起的風波。由著名聲學家白瑞奈克擔任聲學顧問的音樂廳,完工后的第一場演出就被聽眾發(fā)現(xiàn)了問題:低音怎么不見了?經(jīng)過數(shù)次改建,問題依然沒辦法解決,后來這座音樂廳只好被拆掉重建。
建筑師都是“聾子”,聲學家都是“瞎子”,這是一個很大的謬誤。如何將建筑與聲學緊密地結(jié)合在一起,這是聲學家和建筑家要思考的問題。
白瑞奈克在經(jīng)歷了紐約的失敗后,痛定思痛,在東京設(shè)計建造了一座頂級的音樂廳——東京歌劇城。悉尼歌劇院的聲音表現(xiàn)力很弱,是因為它的內(nèi)部沒有做可以反射聲波的設(shè)計,導致聲音向上飄,層次感隨之消失。而東京歌劇城有一個削尖頂,在天頂做了很多階梯狀的設(shè)計,并且添加了反射板。這樣一來,聲音就能被均勻地反射到每個座席上。
那么,怎樣才算是頂級的音樂廳?白瑞奈克在全世界測量了86個音樂廳之后,評出3個A+級音樂廳。
波士頓交響樂大廳是一個狹長而高挑的鞋盒形建筑,能夠把聲場完美地包圍起來,上面那些曲面的欄板可以很好地反射聲波。
維也納金色大廳看起來中規(guī)中矩,為什么能產(chǎn)生一流的音效呢?原因就在大廳兩側(cè)的小金人,以及頂部的吊燈和裝飾板,它們可以非常有效地把聲波反射、散射出來,并創(chuàng)造了一個漂亮的混響時間——1.45秒左右。
柏林愛樂音樂廳是比較典型的梯田式音樂廳,它的優(yōu)勢在于,短短的側(cè)墻可以快速地把聲波反射回來,讓聽眾不管坐在哪個區(qū)域都能享受到極佳的音效。
進入千禧年之后,也陸續(xù)出現(xiàn)了一些優(yōu)秀的觀演音樂廳,新加坡濱海藝術(shù)中心就是其中之一。
它擁有世界頂級的室內(nèi)聲效,能夠為各種形式的表演提供完美的音效。最妙的是,它的屋頂是可以升降的,這對更精確地調(diào)適混響時間大有益處。我們都知道,空間大小決定了混響時間和音質(zhì)的優(yōu)劣,有了這個升降頂,就可以根據(jù)演出的形式來調(diào)整空間。例如,四重奏表演時將屋頂降低,交響樂團表演時將屋頂升高。
當然,再好的音樂廳,各區(qū)域座席的聽覺效果也會有差異,這也是票價有高低之分的原因。那么,聽音樂會的時候,越貴的票一定越好嗎?
兩年前,我去上海音樂廳聽音樂會,發(fā)現(xiàn)朋友送我的高價票座席在樓下的后座,聽得并不是很清楚,而樓上的低價票座席,因為更接近屋頂?shù)姆瓷浒?,聽到的音質(zhì)反而更好??梢?,票價并不能完全體現(xiàn)我們聽到的聲音品質(zhì)。
是什么決定了一個座席的優(yōu)質(zhì)度?為此,我們用電腦模擬了幾個音樂廳,發(fā)現(xiàn)這5個參數(shù)決定了座位的票價:早期混響時間,聲音強度,聲音清晰度,側(cè)向反射聲,時間中心。
后來,我們做了很多實驗,希望能對音樂廳加以改造,甚至實現(xiàn)99%以上都是好位置。我們在上海東方藝術(shù)中心音樂廳的邊邊角角吊了很多“小雨傘”,以補全這些位置的聲音頻率。類似的修補材料還做了很多,如果現(xiàn)在你去那里聽音樂,基本上沒有太差的位置。
其實,聲學是一個涵蓋非常廣泛的領(lǐng)域,無論是建筑聲學,還是生物聲學,都只是其中的一小部分。聲學的魅力和作用遠不止我們發(fā)現(xiàn)的這些。
我們在西雙版納雨林錄到了一場大自然的音樂會,蟲、蛙、鳥都是參與其中的“演奏家”。如果你嘗試去跟它們對話,就會得到回應(yīng)。這樣的方式,也被新西蘭大學的研究員們用來檢測生物的多樣性。我們也在嘗試做一些類似這樣跨領(lǐng)域的實驗。
我們常說“余音繞梁,三日不絕”,事實上,這個余音還可以更長。
最后,回到建筑聲學這門學問上來。我既是一個聲學家,也是一名建筑師,這樣看來,我應(yīng)該對設(shè)計聲學空間胸有成竹吧?然而,我卻常常對此感到無力。
于我而言,聲學空間就像一個黑箱,經(jīng)過20年的研究,我也只是打開了它的一道縫隙,但一束光已經(jīng)從這道縫隙中穿出。
我希望,這束光會越來越亮。
(渺 渺摘自微信公眾號“造就”,劉 宏圖)