在昏暗的音樂廳空間裡,大提琴演奏巴赫作品時發出低沉而悠揚的呻吟聲。每個豐富的音符都透過聲波傳到觀眾耳中,這些聲波像鵝卵石投入靜止池塘時產生的漣漪一樣,從樂器本體向外輻射。* 有些聲波直接到達聽眾的耳朵;另一些則從牆壁和天花板反射回來,產生迴響,並用聲音環繞觀眾。最好的音樂廳是為了展示表演者的技巧而建造的,但評估其聲學效果可能具有挑戰性,因為聲音的質量是主觀的。
工程師、音樂家和其他專家有一份評估音樂廳聲學效果的因素清單,但這些指標的得分是否與最令音樂會觀眾滿意的聲音相關?為了找出答案,西班牙的研究人員最近請外行人士評價了瓦倫西亞 17 個音樂廳聲音的許多方面。他們發現了專家和非專家評估之間的一些差異,這些差異最終可能會引導建築師設計出能夠最大程度地滿足兩者的音樂廳。這些發現首次為非專家評估其他音樂廳提供了一種系統的方法。
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自 20 世紀初期以來,專家們一直透過測量直達聲波和反射聲波到達觀眾的時間來判斷現有禮堂的質量。研究人員已將到達時間與清晰度和溫暖感等屬性聯絡起來,但這些資料不易轉化為關於如何最好地設計(例如,座位間距或舞臺配置)的指南。
新的研究結果解決了這個問題,並跟進了多年的研究,在這些研究中,研究人員有時難以調和專家和業餘人士的意見。例如,在 2010 年,研究人員記錄了莫斯科柴可夫斯基音樂學院大廳(Bolshoi Sal)的聲學效果,並將這些測量結果與其他場館的聲學效果進行了比較 (pdf)。他們發現,俄羅斯音樂廳的混響時間(反射聲波消退所需的時間)與波士頓交響音樂廳和芬蘭拉赫蒂西貝柳斯音樂廳等設施的混響時間相似(分別為 2.5 秒和 2.4 秒,中等範圍值,在合唱音樂偏好的長混響時間和演講所需的短混響時間之間取得折衷)。他們還請觀眾和管絃樂隊成員評估大廳的聲學效果。雖然兩組人都認為音樂廳的聲音質量很好,但研究人員注意到,觀眾的回答各不相同,並且“在某些情況下模稜兩可”。一些非專家給出了較差的評價,但仍然強調了音樂廳出色的聲學特性。
為了深入研究專家和非專家之間的差異,西班牙團隊——西班牙馬德里歐洲大學建築學教授米格爾·加利亞納·馬丁內斯和他的同事們——轉向了一種名為 Kansei 工程** 的產品評估方法。該技術將客戶的情感反應和需求與產品設計的各個方面聯絡起來。“我們希望掌握非專家的意見並將其考慮在內,”加利亞納·馬丁內斯說。“然後我們可以將它們轉化為改善場館聲音的功能。”
加利亞納·馬丁內斯和他的同事們首先在網際網路、雜誌、科學論文和書籍中搜索描述音樂聲音和質量的詞語或短語。一個小組成員——包括兩名專業音樂家、兩名聲學家和兩名非專家——按類別劃分了這些描述,併為每組選擇了一個具有代表性的表達。這種方法產生了 27 個表達。接下來,研究人員編寫了一份問卷,並要求音樂會觀眾根據選定的術語評估 17 個禮堂。
每位聽眾針對 27 個術語中的每一個,在五分制量表上對他們所在的場館進行排名:完全不同意、不同意、中立、同意和完全同意。研究人員發現,非專家的評估依賴於五個因素:“保真度和質量”、“力量”、“親切感”、“混響”和“聲音缺陷”。相比之下,專家使用六個因素評估音樂廳的聲學效果:“平衡和音調質量”、“親切感和寬動態範圍”、“力量和明亮度”、“柔和度”、“低音增強”和“無聲音缺陷”。研究人員在 2012 年 12 月的《建築與環境》雜誌上發表了他們的發現。
加利亞納·馬丁內斯說,有些因素看起來相似,但含義不同。例如,非專家的“力量”因素意味著強大的聲音——歸入該因素的術語不是弱、遙遠或沉悶。對於專家來說,“力量和明亮度”因素包括響亮、高音增強、明亮、混響和強大等術語。第二個值得注意的差異是,專家不僅評估良好品質的存在,還評估不良品質的缺失:對專家來說,聲音不沉悶、微弱或不和諧很重要。如果聲音和諧並且具有寬動態範圍(這意味著聽眾可以聽到從安靜到響亮的聲音範圍),非專家更傾向於喜歡音樂廳。研究人員接下來計劃嘗試將這些主觀評估與音樂廳的實際物理引數聯絡起來。
與此同時,加利亞納·馬丁內斯表示,這些發現是朝著開發更強大的方式來建造下一代音樂廳邁出的第一步,在這些音樂廳中,悅耳的牧歌、誘人的爵士樂或尚未創作的歌曲將為未來的觀眾——無論是專家還是休閒聽眾——獻上小夜曲。
*澄清(2012 年 9 月 11 日):此句子在釋出後已重寫,以更清楚地描述樂器如何傳播聲波。
**更正(9/11/2):此句子自發布以來已編輯。儘管加利亞納·馬丁內斯是瓦倫西亞理工大學研究團隊的成員,但他卻是馬德里歐洲大學的教授。