專利名稱：聲音殼體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于音樂表演類型的聲音殼體。
背景技術(shù)：
已知用聲音殼體來提供音樂廳或類似建筑的舞臺，所述聲音殼體提供反射表面， 該反射表面加強(qiáng)射向聽眾區(qū)域的聲音并減小沿舞臺區(qū)域的后面、側(cè)面和天花板方向的聲音損失。這種聲音殼體還被發(fā)現(xiàn)能夠以加強(qiáng)表演區(qū)域中的音樂家聽到他們自己的表演和其他音樂家的表演并從而趨向于提高表演質(zhì)量的方式提高舞臺的表演區(qū)域的聲學(xué)條件。典型地，在這種室內(nèi)聲音殼體中，反射板由圍繞舞臺的永久結(jié)構(gòu)支撐，舞臺或聽眾區(qū)域上方的其他反射體可由建筑物的屋頂支撐?？商鎿Q地，在US5，530，211中已經(jīng)提出一種聲音殼體，其為可運(yùn)輸?shù)牟⒕哂袠?biāo)準(zhǔn)化構(gòu)造以易于豎立和拆除。這種臨時(shí)結(jié)構(gòu)典型地包括在支撐塔上的反射板。當(dāng)表演發(fā)生在露天環(huán)境下時(shí)，音樂家可被提供永久的或臨時(shí)的舞臺結(jié)構(gòu)，這種舞臺結(jié)構(gòu)可提供屋頂、后壁和可能的側(cè)壁，但終歸不能與在具有聲音殼體的舞臺的舞臺的音樂廳中的音樂家和聽眾所能獲得的聲學(xué)效果相比。US4，278，145提出提供一種音樂會殼體， 其用于室外用途并包括多個(gè)類似構(gòu)造的部分，這些部分可被豎立并連接以形成殼體，每個(gè)部分具有豎直的板和可向前傾斜的懸臂狀上部。

發(fā)明內(nèi)容
仍然需要提供一種用于室外條件的改進(jìn)的聲音殼體。根據(jù)本發(fā)明，用于室外音樂表演的表演殼體包括提供有用于接收至少一個(gè)聲源的表演區(qū)域的平臺，所述平臺與后壁反射體、側(cè)壁反射體和頂篷反射體整體結(jié)合以限定具有用于與露天聽眾區(qū)域進(jìn)行聲學(xué)交流的前開口的圍欄；所述頂篷反射體包括在所述表演區(qū)域之上延伸的主要部分和關(guān)于所述表演區(qū)域的前邊緣向前伸出的伸出部分，所述頂篷反射體進(jìn)一步包括在所述主要部分和所述伸出部分的下側(cè)上的聲音擴(kuò)散構(gòu)造，并適于提供來自所述至少一個(gè)聲源的聲音的非鏡面反射以加強(qiáng)在所述表演區(qū)域和所述聽眾區(qū)域中接收的聲音。優(yōu)選地，所述側(cè)壁反射體和所述后壁反射體包括平坦的反射表面，并且所述頂篷反射體的所述主要部分包括分布在凹入的部分圓柱形表面上的多個(gè)凸起的部分圓柱形反射體，所述凹入的部分圓柱形表面從所述后壁反射體的頂部邊緣延伸到所述表演區(qū)域的所述前邊緣的豎直上方位置。優(yōu)選地，所述凸起的反射體具有2. 8至4. 2米范圍內(nèi)的曲率半徑。優(yōu)選地，每個(gè)所述反射體由具有至少每平方米10千克的密度的材料形成。在一個(gè)實(shí)施例中，所述頂篷反射體在所述表演區(qū)域的所述前邊緣上方的高度為G， 所述后壁的高度為D，并且G和D通過方程G = 2. 4D± 10%聯(lián)系起來。在所述表演區(qū)域的前部處的所述側(cè)壁之間的間隔為C，在所述平臺的后部處的所述側(cè)壁的間隔為B，并且其中 C和B通過方程C= 1.4 士 10%聯(lián)系起來。所述后壁反射體的高度為D，從所述表演區(qū)域的前邊緣到后部的所述表演區(qū)域的深度為A，并且其中D和A通過方程D = O. 5A±10%聯(lián)系起來。所述頂篷延伸部裝置以在水平線之上0至10度內(nèi)的仰角從所述主要部分延伸。所述頂篷反射體的弧半徑為H，從所述表演區(qū)域的前邊緣到后邊緣的所述表演區(qū)域的深度為 A,并且其中H和A通過方程H = A士 10%聯(lián)系起來。優(yōu)選地，所述頂篷延伸部從所述主要部分向前伸出不小于10米的距離。所述表演區(qū)域的所述前邊緣可由聯(lián)結(jié)所述平臺與所述側(cè)壁反射體的前邊緣的交叉點(diǎn)的線限定。還公開了一種自由站立表演結(jié)構(gòu)，包括根據(jù)本發(fā)明的聲音殼體和適于支撐所述側(cè)壁反射體、所述后壁反射體和所述頂篷反射體的以協(xié)作關(guān)系包含所述聲音殼體的支撐結(jié)構(gòu)。所述自由站立表演結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步包括包圍所述聲音殼體和支撐結(jié)構(gòu)的外覆層，并且所述聲音殼體、支撐結(jié)構(gòu)和外覆層具有標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)造并適于拆卸和運(yùn)輸。


現(xiàn)在將經(jīng)由實(shí)例并參照附圖對本發(fā)明中的實(shí)施例進(jìn)行描述，在附圖中圖1為聲音殼體的示意性剖視圖；圖2為示出圖1的聲音殼體的一半中的反射表面的透視性剖視圖；圖3為前述圖中的聲音殼體的反射表面的示意性俯視圖；圖4為用于確定尺度目的的前述圖中的聲音殼體的示意性透視圖；圖5為用于確定尺度目的的前述圖中的聲音殼體的示意性正面視圖；圖6為例示出來自特定聲源的聲音矢量的前述圖中的聲音殼體的示意圖；圖7為在沒有聲音殼體的情況下平臺上的聲源的聲音等級的等值線的繪制；圖8為當(dāng)存在圖1至6的聲音殼體時(shí)相應(yīng)的聲音等級的繪制；圖9為包括聲音殼體的自由站立表演結(jié)構(gòu)的示意性剖視圖；和圖10為用于管弦樂隊(duì)的自由站立表演結(jié)構(gòu)的程式化外覆層的透視圖。
具體實(shí)施例方式圖1示意性地例示出本發(fā)明的一實(shí)施例，其中聲音殼體1包括限定用于一個(gè)或多個(gè)音樂家或樂器的表演區(qū)域3的平臺，音樂家或樂器在圖1中被示意性地表示為聲源4。然而應(yīng)該理解的是，在本文中，聲源4還可以是歌手或演說家。這樣，聲源4典型地為位于表演區(qū)域3的不同部分的一組源。表演區(qū)域3擴(kuò)展了平臺2的整個(gè)寬度并具有在平臺的后邊緣處的后邊緣。表演區(qū)域3為音樂家可在其中表演并典型地包括全部平臺表面的可獲得的空間，雖然一些區(qū)域可能根據(jù)平臺的形狀而被排除。聲音殼體1包括用于以最小的吸收反射聲音的若干個(gè)聲學(xué)反射表面，其在后文中被提及為反射體。聲音殼體1具有豎直的后壁反射體5和豎直的側(cè)壁反射體6，并由頂篷反射體7覆蓋，頂篷反射體7在圖1中被表示為具有在表演區(qū)域3上方延伸的主要部分8和向前伸出
5表演區(qū)域的前邊緣10的伸出部分9。因此，平臺2與后壁5、側(cè)壁反射體6和頂篷反射體7整體結(jié)合以限定圍欄，該圍欄具有在表演區(qū)域3和露天聽眾區(qū)域12之間進(jìn)行聲學(xué)交流的前開口。頂篷反射體7在其下表面上被提供有用于提供聲音的非鏡面反射的聲音擴(kuò)散構(gòu)造13。頂篷反射體7的主要部分8在沿側(cè)視圖看時(shí)具有曲面形狀，大致由平臺2的具有橫向延伸的水平軸線的圓柱表面的一部分限定，使得聲音擴(kuò)散構(gòu)造13分布在大致凹入的支撐表面上。雖然在圖1中被示出為分離但聯(lián)結(jié)的零件，主要部分8和伸出部分9可整體地形成并且在這里為了方便而被描述為分離的實(shí)體。如圖1中所示，伸出部分9沿遠(yuǎn)離主要部分8的方向以相對于水平面0到10度之間的角度向上傾斜。舞臺延伸部14的不形成表演區(qū)域3的一部分的前部在平臺2的前邊緣處向前伸出。在該實(shí)例中，表演區(qū)域3的邊緣10的前部由聯(lián)結(jié)平臺2的表面與側(cè)壁反射體6的豎直前邊緣的交叉點(diǎn)的線10限定。圖2更清楚地示出了提供在聲音殼體1內(nèi)的聲音反射表面。圖2示出聲音殼體1 的一半的橫切透視圖。如圖1中所示的情況，外覆層和其它設(shè)計(jì)舞臺使用的裝飾性和功能性的細(xì)節(jié)已經(jīng)為了清楚而省略，因此沒有表示從上面懸掛的照明設(shè)備或典型地用于管弦樂情況下并通常在表演期間位于平臺2上的管弦樂梯級豎板。聲音擴(kuò)散構(gòu)造13包括一系列凸起的反射體，每個(gè)為平臺1的具有各自的橫向延伸的水平圓柱軸線的部分圓柱形形狀。圖3以俯視圖示意性地例示出由殼體1在內(nèi)部提供的反射表面，特別例示出側(cè)壁反射體6沿向前的方向展開且頂篷反射體7的伸出部分9沿向前的方向稍微地逐漸變細(xì)。圖4為了方便而以下文關(guān)于尺度的討論中所提及的限定參數(shù)被提供。在下面的實(shí)例中，將給定具有容納八十件管弦樂器的表演區(qū)域3的大尺寸殼體1 的尺度。設(shè)想還將制造用于容納四十五件管線樂器的中等尺寸殼體和用于十六件管弦樂器的小尺寸殼體
在本實(shí)施例的大尺寸殼體1中，表演區(qū)域3的深度A為14. 4米，在后邊緣平臺的寬度B為14米，前邊緣處平臺的寬度C為20米。后壁反射體的高度D為5米。平臺2具有1.5至3米的地面之上的高度P。頂篷反射體7在其前邊緣處在表演區(qū)域3的前邊緣上方的高度G為12米。頂篷反射體7具有在其后邊緣與前邊緣之間的弧線，該弧線具有等于表演區(qū)域A的深度的半徑 H，在該實(shí)例中為14. 4米。頂篷反射體7的伸出部分9向前伸出表演區(qū)域3的前邊緣10 —至少10. 5米的距離M,該伸出部分在其前邊緣處的寬度N等于平臺在其后邊緣處的寬度B。上述參數(shù)在圖5中進(jìn)一步例示出。圖6示意性地例示出聲音被頂篷反射體7反射的方式。來自特定聲源15例如大提琴的聲音產(chǎn)生聲波，為了論證目的，該聲波被認(rèn)為包括分別指向頂篷7的主要部分8和伸出部分9的聲音矢量16和17。聲音矢量16入射到主要部分8的一個(gè)聲音擴(kuò)散構(gòu)造13上，并沿包括表示向前反
6射到聽眾區(qū)域12的聲音的矢量19和表示向后反射到表演區(qū)域3的聲音的矢量18的多個(gè)方向散射。類似地，聲音矢量17沿多個(gè)方向從頂篷反射體7的伸出部分9的聲音擴(kuò)散構(gòu)造13 散射，從而聲音矢量20表示向前反射到聽眾區(qū)域12的聲音，聲音矢量21表示向后朝表演區(qū)域3反射的聲音。因此，頂篷反射體7的伸出部分9在露天表演環(huán)境下提供不同的優(yōu)點(diǎn)，這是由于諸如本來將損失到大氣中的聲音矢量17的聲音通過反射到表演區(qū)域3和聽眾區(qū)域12而重新被利用，并且至少在某種程度上補(bǔ)償了封閉聽眾席的缺乏，封閉聽眾席在音樂廳中向音樂家提供聲學(xué)反饋并提供音樂廳的環(huán)繞立體聲或現(xiàn)場特征。換句話說，除了通過向下反射否則將損失的聲音來提高聽眾區(qū)域12中接收的聲音的音量，伸出部分9的存在有助于表演區(qū)域3中的音樂家體驗(yàn)到的反射和回響聲音的量。如上所述地反射到表演區(qū)域3的聲音對于由聲源4表示的演奏特定樂器15的音樂家和演奏其它樂器都是有用的。多個(gè)反射還可以從側(cè)壁反射體、后壁反射體、平臺表面和頂篷反射體7的其它反射體發(fā)生。表演區(qū)域3中的凈效應(yīng)是為了提供聲音的加強(qiáng)，其在表演者的音樂表演的多個(gè)方面幫助表演者。指向前方的聲音矢量19和20增強(qiáng)來自特定源4的直接朝向聽眾區(qū)域12行進(jìn)的聲音矢量22。因此，聽眾被提供有通過來自表演區(qū)域3中的不同位置處的不同聲源4的聲音的反射和混合而獲得的提高的音量和在回響質(zhì)量方面增強(qiáng)的聲音。圖7和圖8示意性地表示模擬由聲音殼體1提供的反射表面的效果的結(jié)果。圖7 表示在沒有聲音殼體1的情況下來自在平臺70上表演的管線樂器的在聽眾區(qū)域12中的聲音分布，因此平臺70不具有本實(shí)施例的聲音殼體1的側(cè)壁反射體、后壁反射體和頂篷反射體。等值線用數(shù)值標(biāo)記，表示聽眾區(qū)域中的位置處的聲音強(qiáng)度與平臺70上的聲音等級的比率，其用對數(shù)表示從而例如-3. 0表示3分貝的損失。圖8例示出當(dāng)本實(shí)施例的聲音殼體1替代了圖7的平臺時(shí)對應(yīng)的等值線。等值線值的比較清晰地證明了其改進(jìn)。例如，圖7中緊靠在平臺70前面的區(qū)域具有-3. 0的等級， 而在圖8中，在緊靠在聲音殼體1前面的對應(yīng)輪廓中為0分貝。明顯的是，在傳到聽眾區(qū)域 12的聲音的音量方面有顯著的進(jìn)步。相同的模擬技術(shù)已經(jīng)被用于測量先前的STI舞臺支撐輪廓參數(shù)，這是在表演區(qū)域中用于管弦樂器或其它工具的被接受的聲音質(zhì)量測量。該STI值通過與可在傳統(tǒng)的音樂廳的室內(nèi)聲音殼體中獲得的STI值充分換算的仿真而獲得。上述聲學(xué)仿真使用被開發(fā)用于聲學(xué)預(yù)測和模仿的Odeon(商標(biāo))室內(nèi)聲學(xué)軟件來實(shí)施。圖9示意性地例示出如何能將上述實(shí)施例的聲音殼體1并入到自由站立表演結(jié)構(gòu) 90中，該自由站立表演結(jié)構(gòu)90可例如在任何露天場所中豎立，作為用于音樂表演的固定或臨時(shí)結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)90包括表演殼體1位于其內(nèi)的支撐結(jié)構(gòu)91并且可例如包括附接聲學(xué)反射板的標(biāo)準(zhǔn)化框架?？商鎿Q地，后壁反射體5、側(cè)壁反射體6和頂篷反射體7由剛度足以形成需要少量或不需要支撐結(jié)構(gòu)的自站立結(jié)構(gòu)的材料形成。外覆層92圍住聲音殼體和支撐結(jié)構(gòu)91，留下前開口 11打開，另一方面還提供保護(hù)
7和裝飾功能。外覆層92被提供有圓形的邊緣以避免在來自表演殼體1的聲音的分布中引起聲學(xué)假象(acoustic artefacts)。外覆層92也由聲學(xué)上盡量中性的材料形成，以特別是對于那些鄰近前開口 11的部分避免不需要的反射和吸收。外覆層92可例如具有如圖10中所示的形狀，圖10示出了適于容納具有容納八十件管弦樂器的表演區(qū)域的大尺寸殼體1的外覆層的形狀。為了簡單，殼體1和支撐結(jié)構(gòu)91 的細(xì)節(jié)從圖10中省略。假設(shè)可替換的實(shí)施例，其中聲音殼體1能自由站立，且反射表面通過用于不需要單獨(dú)的支撐結(jié)構(gòu)或外覆層的自支撐結(jié)構(gòu)的具有足夠強(qiáng)度的材料提供。在所述實(shí)施例中，聲音擴(kuò)散構(gòu)造由部分圓柱形表面形成。假設(shè)可替換的實(shí)施例，其中不同形狀的反射體被使用，表面構(gòu)造的若干不同的可能的組合能夠?qū)嵸|(zhì)上獲得與最小吸收相同的聲音擴(kuò)散結(jié)果。在上面的實(shí)施例中，反射體可方便地由膠合板形成，膠合板可被涂漆并拋光以具有良好的反射性質(zhì)。其它具有足夠密度的材料也可以被使用，典型地所述密度至少為每平方米10毫克。用于大尺寸聲音殼體的給定尺度可按比例縮小到用于中等尺寸聲音殼體和小尺寸聲音殼體的尺度，或者按比例放大至超大尺寸殼體的尺度。方程G = 2. 4D±10%、C = 1. 4!3B士 10%和 D = 0. 5A士 10% 以及 H = A士 10%仍然適用。
權(quán)利要求
1.一種用于室外音樂表演的表演殼體，該殼體包括提供有用于接收至少一個(gè)聲源的表演區(qū)域的平臺，所述平臺與后壁反射體、側(cè)壁反射體和頂篷反射體整體結(jié)合以限定具有用于與露天聽眾區(qū)域進(jìn)行聲學(xué)交流的前開口的圍欄；所述頂篷反射體包括在所述表演區(qū)域之上延伸的主要部分和關(guān)于所述表演區(qū)域的前邊緣向前伸出的伸出部分，所述頂篷反射體進(jìn)一步包括在所述主要部分和所述伸出部分的下側(cè)上的聲音擴(kuò)散構(gòu)造，并適于提供來自所述至少一個(gè)聲源的聲音的非鏡面反射以加強(qiáng)在所述表演區(qū)域和所述聽眾區(qū)域中接收的聲音。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表演殼體，其中所述側(cè)壁反射體和所述后壁反射體包括平坦的反射表面。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的表演殼體，其中所述頂篷反射體的所述主要部分包括分布在凹入的部分圓柱形表面上的多個(gè)凸起的部分圓柱形反射體，所述凹入的部分圓柱形表面從所述后壁反射體的頂部邊緣延伸到所述表演區(qū)域的所述前邊緣的豎直上方位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的表演殼體，其中所述凸起的反射體具有2.8至4. 2米范圍內(nèi)的曲率半徑。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的表演殼體，其中每個(gè)所述反射體由具有至少每平方米10千克的密度的材料形成。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的表演殼體，其中所述頂篷反射體在所述表演區(qū)域的所述前邊緣上方的高度為G，所述后壁的高度為D，并且G和D通過方程G = 2. 4D士 10% 聯(lián)系起來。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的表演殼體，其中在所述表演區(qū)域的前部處的所述側(cè)壁之間的間隔為C，在所述平臺的后部處的所述側(cè)壁的間隔為B，并且其中C和B通過方程C = 1.4 士 10%聯(lián)系起來。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的表演殼體，其中所述后壁反射體的高度為D，從所述表演區(qū)域的前邊緣到后部的所述表演區(qū)域的深度為A，并且其中D和A通過方程D = 0. 5A士 10%聯(lián)系起來。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的表演殼體，其中所述頂篷延伸部以在水平線之上 0至10度內(nèi)的仰角從所述主要部分延伸。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的表演殼體，其中所述頂篷反射體的弧半徑為H，從所述表演區(qū)域的前邊緣到后邊緣的所述表演區(qū)域的深度為A，并且其中H和A通過方程H = A士 10% 聯(lián)系起來。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的表演殼體，其中所述頂篷延伸部從所述主要部分向前伸出不小于10米的距離。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的表演殼體，其中所述表演區(qū)域的所述前邊緣由聯(lián)結(jié)所述平臺與所述側(cè)壁反射體的前邊緣的交叉點(diǎn)的線限定。
13.—種自由站立表演結(jié)構(gòu)，包括如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聲音殼體和適于支撐所述側(cè)壁反射體、所述后壁反射體和所述頂篷反射體的以協(xié)作關(guān)系包含所述聲音殼體的支撐結(jié)構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的自由站立表演結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括包圍所述聲音殼體和支撐結(jié)構(gòu)的外覆層。
15.根據(jù)權(quán)利要求13和14中任一項(xiàng)所述的自由站立表演結(jié)構(gòu)，其中所述聲音殼體、支撐結(jié)構(gòu)和外覆層具有標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)造并適于拆卸和運(yùn)輸。
全文摘要
一種用于戶外音樂表演的表演殼體(1)，包括提供有用于接收至少一個(gè)聲源的表演區(qū)域的平臺(2)，該平臺與后壁反射體(5)、側(cè)壁反射體(6)和頂篷反射體(7)整體結(jié)合以限定具有用于與露天聽眾區(qū)域進(jìn)行聲學(xué)交流的前開口(11)的圍欄。所述頂篷反射體包括在所述表演區(qū)域之上延伸的主要部分(8)和關(guān)于所述表演區(qū)域的前邊緣向前伸出的伸出部分(9)，所述頂篷反射體進(jìn)一步包括在所述主要部分和所述伸出部分的下側(cè)上的聲音擴(kuò)散構(gòu)造(13)，并適于提供來自所述至少一個(gè)聲源的聲音的非鏡面反射以加強(qiáng)在所述表演區(qū)域和所述聽眾區(qū)域中接收的聲音。
文檔編號E04H3/24GK102482891SQ200980161202
公開日2012年5月30日 申請日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月29日
發(fā)明者伊恩·諾利斯, 保羅·巴維斯特, 詹森·弗拉納根, 馬克·斯蒂芬森 申請人:聲音形式有限公司