行政院國家科學委員會專題研究計畫 期中進度報告
傳統劇場音響環境調查及其與傳統戲曲表演之互動性(2/3)
計畫類別： 個別型計畫
計畫編號： NSC91-2411-H-011-005-
執行期間： 91 年 08 月 01 日至 92 年 07 月 31 日 執行單位： 國立臺灣科技大學建築系
計畫主持人： 江維華
計畫參與人員： 黃士賓 許晏堃；
報告類型： 精簡報告
處理方式： 本計畫可公開查詢
中 華 民 國 92 年 6 月 3 日
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行政院國家科學委員會補助專題研究計畫
傳統劇場音響環境調查及其與傳統戲曲表演之互動性
計畫類別：■ 個別型計畫 □ 整合型計畫 計畫編號：NSC 91-2411-H-011-005
執行期間： 91 年 8 月 1 日 至 92 年 7 月 31 日
計畫主持人：江維華 國立台灣科技大學建築系 共同主持人：
計畫參與人員：黃士賓 許 晏
成果報告類型(依經費核定清單規定繳交)：■精簡報告 □完整 報告
本成果報告包括以下應繳交之附件：
□赴國外出差或研習心得報告一份
□赴大陸地區出差或研習心得報告一份
□出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份
□國際合作研究計畫國外研究報告書一份
處理方式：除產學合作研究計畫、提升產業技術及人才培育研究 計畫、列管計畫及下列情形者外，得立即公開查詢 □涉及專利或其他智慧財產權，□一年□二年後可公開
□成果報告 ■
期中進度報告
查詢
執行單位：國立台灣科技大學建築系
中 華 民 國 九十二 年 五 月 三十一 日
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行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告
傳統劇場音響環境調查及其與傳統戲曲表演之互動性(2/3) Acoustical Environments and Subjective Assessment of Traditional
Chinese Theater used for Traditional Opera Performances(2/3) 計畫編號：NSC 91-2411-H-011-005
執行期限：91 年 8 月 1 日至 92 年 7 月 31 日 主持人：江維華 國立台灣科技大學建築系
計畫參與人員：黃士賓 私立高苑技術學院建築系 國立台灣科技大學建築系博士 研究生
一、摘要
本研究延續前一年度之研究計畫，探討 傳統戲曲表演場地之音響性能。由於實地現 場量測的目的在於瞭解現有戲臺與場地的既 有音響性能，對於組成戲臺與劇場的建築元 素對音響性能之影響，不容易取得其相關性 與系統化的資料，因此使用改變變因相對容 易的電腦模型與縮尺模型來探討。
由初步的電腦模型模擬可知，戲臺本身 的元素與周邊建築的元素雖皆對整個場地的 音響性能有所影響，但除了戲臺是否有頂蓋 以及周邊建築物高度有較顯著的影響之外，
其餘因素的影響程度並不明顯。
關鍵詞：中國傳統戲曲、傳統劇場、模型音 響量測
Abstr act
Scale model acoustical measurements and computer model simulation were taken at traditional Chinese theaters. The models of theater were generally rectangle in plan and some of them were built inside Chinese gardens.
The Chinese Theater models were simplified to stage ceiling, stage eaves, and stage reflection
wall, building height.
The building height obvious influenced reverberations time (T30), G-value. Stage ceiling type influenced reverberations time (T30), G- value, EDT, STearly on stage.
Keywor ds: Traditional Chinese theatre, Chinese Opera, Acoustical model measurements.
二、緣由與目的
實地量測建築音響性能的優點在於可 瞭解實際場地的情況，缺點是無法做更進一 步的系統化研究，將影響音響性能的變因逐 一分析，作為改善或新建相同類型建築的設 計參考，因此必須將傳統戲臺與周邊建築的 元素個別探討。實際案例要改變既有的建築 形式較為困難，技術與經費都不易達成，製 作模型是較為可行與有效的方式。
模型的研究分為電腦模型與實體縮尺模 型二個部份，電腦模型的階段在於探討簡化 後的個別元素對音響效果之影響，實體縮尺 模型則將實體建築構件依比例縮小仿製，然 後依不同的建築形式組合來進行音響量測，
除了與簡化的電腦模型之量測成果作比較 外，亦用來補足電腦模型無法反應出材料形
狀的音響特性之缺點。
三、研究對象與研究方法
模型的製作以上一年度實地調查的庭 院式戲樓案例為參考對象，建築物的尺度以 各案例的平均值來設計，並在其中安排各種 變因來加以比較。變因分為二個主要部份，
一是戲臺本身，另一個則是將戲臺圍閉的周 邊建築與觀戲場。戲臺的部份包括天花形 式、天花高度、挑簷深度、戲臺的耳牆角度 與位置等變因。周邊建築物則部份包括高 度、屋簷深度、加設外廊等變因。
電腦模型模擬使用 ODEON 軟體，版本 為 5.0 Combined。製作電腦模型時將建築物 的組成元素予以簡化，戲臺部份簡化為天花 板、戲臺底座、耳牆三個基本元素，柱子與 欄杆則因為電腦模型採用音線法計算，而無 法對音波的繞射做出良好的模擬，因此予以 去除，以反應實際上聲音的繞射現象。周邊 建築則簡化為外牆、屋簷、外廊等基本元素，
其他細節也一樣予以省略。量測時的參數包 括舞臺支持度（ST1）、響度（G）、早期衰減 時間（EDT）、餘響時間（T30）。
實體縮尺模型則使用 HyperSignal 軟體 與電子脈衝產生器進行量測，縮尺比例為 1/20。量測時的參數包括舞臺支持度（ST1）、 響度（G）、早期衰減時間（EDT）、餘響時間
（T20）。
四、電腦模擬結果
由電腦模擬量測的資料可整理出以下 音響性能特徵：
在戲臺方面：
1. 天花形式之影響：天花形式分為藻井、露 明天花、平頂、露天四項。由測試結果可 知，天花形式對於舞臺本身的音響性能有 相當程度的影響，而對於觀戲場的部份來 說，影響雖有，但程度並不是很大，其結 果列於表 1。藻井、露明天花、平頂三種 天花形式的音響性能相近，而無頂蓋的露 天戲臺則明顯的在戲臺的早期衰減時間、
舞臺支持度以及觀戲場的音強三方面是比 較弱的，但是對於餘響時間卻沒有太大影 響，顯示戲臺的頂蓋可以提供上方的音響
反射路徑，能提供更多的反射音來加強音 響效果，不過對於觀戲場整體的餘響時間 沒有明顯的影響。
2. 天花高度之影響：天花高度以戲臺平面為 基準來計算，由上一年度的調查資料的平 均天花高度 3.6m 為標準，以有天花的戲臺 來再予以各加、減 0.8m 的高度來測試，其 結果列於表 2。三種天花形式均顯示出當 天花高度降低時，戲臺的反射能量也會增 加，高度增高則會降低。但整體而言，除 了舞臺支持度有較明顯的相差 2.5dB 之 外，對於其餘音響性能之影響並不顯著。
3. 挑簷深度之影響：戲臺頂蓬的挑簷深度以 與戲臺同寬為基準，以 0.8m 的間距向外延 伸，取 0.8m 和 1.6m 二個不同的深度來與 基準的深度來比較，其結果列於表 3。挑 簷深度對於餘響時間的影響也和天花形 式、天花高度相同，並沒有顯著之影響，
最寬與最窄的屋簷深度其餘響時間僅相差 0.2 秒，對戲臺本身而言，音強並無明顯變 化，僅相差 0.2dB；舞臺支持度亦僅有 1dB 的差異。對於平頂天花而言，越深的挑簷 深度則在觀戲場的音強上有加強的效果，
可增加 1.5dB。
4. 戲臺的耳牆角度與位置之影響：耳牆分別 設為與戲臺正面夾角 15 度、30 度、45 度 三種傾斜度，寬度皆為 2m。除此之外，耳 牆亦分為戲臺後方、中央、前方三種位置 來探討，其結果列於表 4。耳牆角度與位 置對於觀戲場的影響不大，音強方面最大 值 10.3dB 與最小值 9.1dB，僅有 1.2dB 的 差異，相同條件下不設耳牆時音強可達 10.1dB。在舞臺支持度上，裝設在舞臺前 方的耳牆不論角度為多少，皆會降低舞臺 支持度，而角度越小降低越多，這是因為 前方的耳牆會將周邊建築物的側向反射遮 蔽掉一部份，反而降低了整體的反射應能 量。
在周邊建築物方面：
1. 建築物高度：將周邊的建築物高度以案例 的平均值 6.2m 高為基準，再分別以 1.5m 的高差做出 4.7m、6.2m、7.7m、9.2m 四種 周邊建築高度的模型來探討，其結果列於 表 5。由結果發現，周邊建築物的高度對 於整體的音響性能有明顯的影響，也就是
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說周邊建築物圍閉的程度與音響性能有直 接的關係，高度越高餘響時間越長且音強 越大，但當高度高於 7.7m 時，高度的影響 便開始不明顯。當高度高於 7.7m 時，早期 衰減時間達 0.94 到 1 秒，餘響時間達 1.7 秒，音強也可達 10.4 到 10.7dB。和其他變 因相比較，高度的影響較為顯著。
2. 屋簷深度：屋簷的深度方面以 1.0m、1.5m、
2.0m 三種深度來探討，其結果列於表 6。
周邊建築物屋簷深度對於舞臺的音響性能 而言並沒有太大影響，對觀戲場的部份則 有影響，屋簷越深，餘響時間和音強皆會 增加。餘響時間有 0.2 秒的差異，音強則 有 0.9dB 改變，但整體來說影響並不是很 顯著。
3. 屋簷與外廊深度的影響：部份場地會在二 樓的部份加設外廊，除了作為走道之外，
亦可作為觀戲的地方。屋簷與外廊以相同 的深度來分析，深度方面為 1.0m、1.5m、
2.0m 三種深度，其結果列於表 6。由結果 顯示，增加外廊後對於音響性能的影響並 不明顯，這是因為外廊的高度與戲臺高度 接近，深度也有限，加上與觀戲場高差不 高，無法提供有效的音響反射面，因此會 有此現象。
五、結論
1. 戲臺有沒有設置頂蓋，對於音響性能有所 影響，也就是說戲臺的建築形式，對於音 響性能是有幫助的，而沒有頂蓋的露天戲 臺所能提供的反射音就較為缺乏。而目前 既有的頂蓋形式之間的音響性能差異不 大。
2. 由目前的模擬量測的結果得知，對於傳統 劇場整體音響性能影響最大的變因為周邊 建築物的高度，也就是說場地的圍閉情況 對音響性能而言是最重要的變因，但是 當高度達 7.7m 以上時，影響的程度便趨 緩。
由於目前尚未完成實物模型的全部量測工 作，因此將在期末報告中提出完整的研究成 果。
六、參考文獻
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[10] Kyoungsoo, P., and Sung, K. “Criteria for Korean Traditional Music Hall”. The Proceedings of the Seventh Western Pacific Regional Acoustics Conference, 2000, 1001-1004.
七、計畫成果自評
本計畫的目的在於釐清中國傳統劇場的 建築元素對於音響性能之影響，由目前的成 果可知，場地的圍閉狀況與戲臺有無頂蓋是 較大的影響因素，這和西方室內劇場的設 計，以圍閉的方式來獲得最佳音響效果，並 以反射版來加強音響反射的手法是相近的。
由此可知，除了戲臺本身之外，周邊建築物 也是重要的因素之一，若沒有適當的圍閉與 音響反射處理，在反射音不足的情況下音響 性能不容易獲得較佳的效果，因此本計畫的 成果可提供在新建或修建傳統劇場時作為參 考。傳統戲臺在保存時，亦應將周邊整體的 建築環境一併予以保留，讓戲臺做為表演用 途的目的能夠得以延續。
八、附圖與附表
屋簷
外廊 周
邊 建 築 物
O
X Y
Z
圖 1 戲臺天花形式
圖 2 簡化後的電腦模型
圖 3 簡化後的周邊建築元素
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表 1 戲臺天花之影響 天 花 形 式 測
點 參數
藻井 露明天花 平頂 無頂蓋
EDT（S） 0.24 0.28 0.25 0.09
T30（S） 1.13 1.09 1.07 1.16
G（dB） 21.1 21.3 21.4 20.8
戲 臺
ST1（dB） -9.3 -8.2 -8.4 -12.9
EDT（S） 0.92 1.00 0.93 0.98
T30（S） 1.39 1.26 1.28 1.28
觀 戲
場 G（dB） 10.6 10.1 10.4 8.9
表 2 戲臺天花高度之影響 天花高度 測
點 參數 天花形式
2.8m 3.6m 4.4m
藻井 0.25 0.22 0.16
露明天花 0.29 0.26 0.19
EDT（S）
平頂 0.23 0.23 0.2
藻井 1.09 1.1 1.16
露明天花 0.9 1.07 1
T30（S）
平頂 0.86 1.01 0.99
藻井 21.35 21.0 20.9
露明天花 21.6 21.3 21.0
G（dB）
平頂 21.8 21.3 21.1
藻井 -8.2 -9.6 -10.7
露明天花 -6.7 -8.4 -10.1
戲
臺
ST1（dB）
平頂 -7.9 -8.6 -9.5
藻井 0.75 0.77 0.91
露明天花 0.85 0.98 0.89
EDT（S）
平頂 0.76 0.85 0.85
藻井 1.12 1.32 1.29
露明天花 0.92 1.27 1.19
T30（S）
平頂 1.28 1.19 1.21
藻井 10.3 10.1 9.7
露明天花 9.6 9.7 9.2
觀 戲 場
G（dB）
平頂 10.5 9.9 9.5
表 3 戲臺挑簷深度之影響 挑簷深度 測
點 項目 天花形式
與台同寬 +0.8m +1.6m
藻井 0.22 0.25 0.29
露明天花 0.26 0.35 0.4
EDT（S）
平頂 0.23 0.26 0.29
藻井 1.1 0.98 1.15
露明天花 1.07 0.9 1.05
T30（S）
平頂 1.01 1.06 1.11
藻井 21.0 21.1 21.2
露明天花 21.3 21.4 21.4
G（dB）
平頂 21.3 21.4 21.5
藻井 -9.6 -8.9 -8.6
露明天花 -8.4 -7.1 -7.7
戲
臺
ST1（dB）
平頂 -8.6 -8.0 -7.7
藻井 0.77 0.82 0.87
露明天花 0.98 0.89 0.94
EDT（S）
平頂 0.85 0.84 0.84
藻井 1.32 1.21 1.11
露明天花 1.27 1.19 1.29
T30（S）
平頂 1.19 1.21 1.34
藻井 10.1 11.0 11.5
露明天花 9.7 10.0 10.6
觀 戲 場
G（dB）
平頂 9.9 10.7 11.4
表 4 戲臺加設耳牆之影響
耳牆位置 戲臺前方 戲臺中央 戲臺後方
測
點 耳牆角度 15度 30度 45度 15度 30度 45度 15度 30度 45度 EDT（S） 0.26 0.23 0.22 0.19 0.18 0.17 0.19 0.2 0.22 T30（S） 0.94 0.96 0.96 1.12 0.97 1.04 1 0.96 1.05 G（dB） 21.13 21.05 21.05 21 20.95 20.95 20.98 21.03 21.05 戲
臺
ST1（dB） -8.8 -9.33 -9.4 -10.1 -10.3 -10.5 -10.1 -10 -9.35 EDT（S） 0.87 0.92 0.83 0.82 0.87 0.81 0.86 0.85 0.79 T30（S） 1.08 1.25 1.1 1.28 1.14 1.25 1.16 1.29 1.17 觀
戲
場 G（dB） 9.13 9.83 10.1 9.35 9.85 10.2 9.43 9.83 10.33
表 5 周邊建築物高度之影響 周邊建築物高度 測
點 參數
4.7m 6.2m 7.7m 9.2m EDT 0.14 0.22 0.22 0.25
T30 0.87 1.1 1.3 1.29
G 20.9 21 21.1 21.1
戲
臺 ST1 -10.6 -9.6 -9.6 -9.2
EDT 0.72 0.77 0.94 1
T30 1.2 1.3 1.7 1.7
觀 戲
場 G 9.4 10.1 10.4 10.7
表 6 周邊建築物屋簷深度之影響 周邊建築物屋簷深度 測
點 參數
1.0m 1.5m 2.0m
EDT 0.25 0.26 0.28
T30 1.16 1.12 1.17
G 21.1 21.1 21.2
戲
臺 ST1 -9.1 -9 -8.8
EDT 0.93 0.97 1
T30 1.29 1.28 1.5
觀 戲
場 G 10.5 11.03 11.43
表 7 周邊建築物屋簷與外廊深度之影響 周邊建築物屋簷與外廊深度 測
點 參數
1.0m 1.5m 2.0m
EDT 0.25 0.26 0.28
T30 1.07 1.11 1.1
G 21.1 21.1 21.2
戲
臺 ST1 -9.1 -8.9 -8.6
EDT 0.93 0.99 0.94
T30 1.29 1.27 1.24
觀 戲
場 G 10.5 10.78 10.95
