東海大學 路思義教堂音響改善工程

    台中東海大學路思義教堂是家喻戶曉的知名建築,由著名建築師陳其寬和貝聿銘設計,於1963年11月2日完成。建築採用雙曲面的薄建築。在屋脊部份設計天窗,天光灑入會堂充滿神聖性,中部邊窗射入的光線,亦能為教堂渲染出神秘氣氛。

    教堂內部高19.6公尺,長度19公尺,最大橫寬30公尺,座位約450席。

    室內是由鋼筋混泥土交叉格子樑的壁面,做成兩組互對四片雙曲拋物面牆的內面結構,除了必要有鋼筋的地方之外,盡量將混凝土去除,所以在室內就形成了格子狀的凹陷,越到上方樑就愈細愈長,而凹陷的格子也越大,形成極為美麗規律的圖案,讓人從內心產生油然的崇拜氛圍。

   2014年,路思義教堂獲選為蓋提基金會(Gatty Foundation)「Keeping It Modern」全球十大卓越的現代建築作品之一。

    教堂室內都是外露的鋼筋混泥土,加上牆面都是大面積的內凹格子,很容易造成聲音集聚不易擴散,加上樓高達20公尺,這樣的空間室內殘響RT60必定是長的,這適合像是鋼琴、提琴、長笛等自然發聲樂器的傳遞展演,卻不利於電聲音響的傳播。

    由於並未考慮電聲音響擴音需求的傳遞,以致於十餘年來,會眾在傳統點音源喇叭覆蓋下,會堂內聲音混濁,無論是唱詩歌還是聽講道,均無法滿足會眾聽覺清晰,聲音覆蓋平均的要求。

    主領國際有限公司在接到教會提出的需求後,隨即進行評估。路思義教堂的喇叭配置,是以左右各一顆15吋的全音域喇叭,以及左右各5顆12吋喇叭做中後段補聲。總計共12顆喇叭,在如此挑高,又幾乎是全反射面的水泥空間,導致使用麥克風、喇叭時,會堂產生極為強勁的反射音,中後段幾乎聽不清楚人聲,必須將說話的速度放的極慢,才能聽得清楚演說者說話的內容。

   主領提案以線性陣列喇叭,取代原本點音源喇叭,並檢測RT60室內殘響值, 以及改善前改善後的SPL平均音壓值、STI語言清晰度, 確保改善的有效性。其中RT60室內殘響值無法借助電聲擴音器材改善,但可以提供參考指標,幫助電聲系統設計的思考方向。

    由於教堂內不能鑽牆打洞吊掛喇叭,故此擴聲系統在多方考量以及實測評比之後,選擇COMMUNITY  ENT220柱型陣列喇叭,COMMUNITY V2-212S重低音喇叭,COMMUNITY是美國老廠牌,更是2016里約奧運場館指定使用喇叭

    COMMUNITY聲音扎實溫暖,在評比時受到包含多位音樂系教授肯定而一致通過採用。擴大機採用4聲道750W義大利Powersoft M50Q DSP+ETH ,Powersoft幫許多知名喇叭大廠設計製造擴大機,堪稱擴大機界的雙B品牌。混音機使用英國A&H QU-32 以及24 in 8 out的數位傳輸盒,CAT6網路線以抗EMI/RFI電磁金屬軟管配置。

 

    測試方法:全場分6點測試,第三排按左中右取3點,第八排取2點,末三排取1點,各點分別測量RT60、SPL與STI值。

    實際聆聽時,雖然教堂水泥牆面的本質仍舊,空間的不利因素無法改變,但即便是最後一排,仍然可以清楚聽到講員的聲音,前後音量差距也不顯著,表示這套線性陣列喇叭,在聲波垂直擴散上有明顯抑制效果,大大減少飄在空中的反射音,讓講員的聲音清晰可辨,讓任職於學校音樂系的郭教授實際聽過之後,也讚不絕口。

一、RT60殘響值:是對空間中混響量的度量,它等於穩定聲音在聲音停止後衰減60 dB所需的時間。

二、SPL平均音壓值


三、STI用來測試音量大小的指標,數值越大表示音量越大。本測試分30個頻段(25-20000Hz)測試,結果採平均值
STI用來測定與可懂度有關的語言傳輸品質。測試值0.75~1(含0.75)為優,0.6~0.75(含0.6)為良好,0.45~0.6(含0.6)為一般,0.3~0.45(含0.3)為較差,小於0.3為差,一般大於0.5為好。

SPL平均音壓值

STI語言傳輸指數

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