一、音響學
音響學(Acoustics)又稱「聲學」,是關於聲音頻率、聲音種類與聲音傳導的研究,最早可追溯至古希臘數學家畢達哥拉斯(Pythagoras of Samos, 西元前570-495)的泛音理論。18世紀德國物理學家赫茲(Heinrich Hertz, 1857-1894)發現電磁波,奠定聲學理論,對於音響學的發展有極大的貢獻。
古希臘數學家畢達哥拉斯的雕像
音響學將聲音分為樂音與噪音兩大類,週期而規則的聲波振動為「樂音」,紛亂不規則的聲波振動則為「噪音」。
音樂中所使用的聲音主要是樂音,也就是振動規則的聲音;樂音有音高、長度、強度、音色等特質,經由不同的組合就會產生節奏、曲調、和聲與音色等要素。
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聲波振動的快慢是以赫茲(Hertz, Hz)來表示,是聲波每秒振動的次數,以德國物理學家赫茲為名。人類聽覺的頻率範圍介於20至20000Hz之間。當人的聽覺隨著年紀增長而衰退時,通常受到影響的是高頻部分的聽力,因此無法充分接收到2000Hz以上的能量,造成聽得見但聽不清楚的問題。
18世紀德國物理學家赫茲
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分貝(decibel, dB)是測量聲音強度的單位,字首d為deci,意為10-1,也就是1/10;B 則是bel,貝或貝爾,是為了紀念發明家貝爾,因此分貝也就代表十分之一貝爾。
通常0分貝的標準設定,是根據聽力正常的人所能聽到的最小聲音而釐定。每增加10分貝等於強度增為10倍;增加20分貝為100倍;30分貝則為1000倍。
樹葉摩擦聲音為20分貝,安靜的辦公室約為40分貝,正常交談聲音為60分貝,吸塵器的聲音為70分貝,大卡車的行駛聲為90分貝,流行音樂演唱會可高達120分貝;人的耳朵可接受0到120分貝的音量,但若長期生活在85分貝的環境中則有永久性耳聾的可能性。
聲音的傳導可分為直射、折射與反射三大類,環境影響聲響的傳導,造成聽覺接收的落差,如木質地板與地毯因材質的不同,會造成聲音音響的不同。
19世紀德國科學家歐姆(Georg Simon
Ohm, 1789-1854)以電流與電壓正比關係的理論,發明揚聲器(喇叭)。
19世紀德國科學家歐姆
20世紀關於音響學的論證與應用更加蓬勃,美國物理學家沙賓(Wallace Clement
Sabine, 1868-1919)是首位提倡「建築音響學」(architectural acoustics)的科學家,他認為音場表現的好壞,與空間形狀、容積大小、吸音材料等因素息息相關。
建築音響學以音響理論來配合建築設計,使室內達到最佳的音質評價,人耳可得到最佳的聽覺效果。
美國物理學家 沙賓
二、表演建築空間
聲音的傳遞與空間環境息息相關:在密閉挑高的空間,只要輕輕說話,就可以聽到回音。但若在鋪滿地毯與窗簾的房間,回音就不容易被聽見。在戶外空曠的場地,聲音的傳遞就更為分散。
早在古希臘時期,科學家已經發現聲音與環境的關係,便運用聲學原理來建造表演建築空間,使之達到最好的傳聲效果。建於西元前330年的埃皮達魯斯劇場(Theater of
Epidaurus),因地形的條件靠山而建,舞臺呈現半圓形設計,由於聲音傳導的距離相等,因此可將演出者的聲音清晰地傳遞到各個角落。觀眾席依半圓式的山坡地形層層而上,將舞臺全貌盡收眼底,有「古希臘建築運用聲學原理的典範」之美譽,而後雅典衛城阿提卡斯劇場(Odeon of Herodes Atticus)、羅馬競技場(Colosseum)都是仿照其模式而建。
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建於西元前580年的衛城(Acropolis),位於雅典市中心的山城上,是希臘最傑出的古建築群。衛城有兩個半圓形的劇場:戴奧尼索斯劇場(Theater of Dionysus)與阿提卡斯劇場。
建立於西元前5世紀的戴奧尼索斯劇場,
又稱酒神劇場。
前者以酒神戴奧尼索斯(Dionysus)為名,可容納17000名觀眾,現已不具表演功能;後者可容納6000名觀眾,至今仍然使用,是每年夏季露天音樂會與戲劇演出的聖地。
阿提卡斯劇場半圓形的劇場設計,讓聲音清楚傳到各個角落。
希臘人利用天然地形興建露天形式的劇場,羅馬人則以人為力量打造半戶外形式的劇場。羅馬劇場依古希臘劇場形式改良而成,分為狹長形的舞臺區,以及半圓形的樂隊區。舞臺區加有拱頂,觀眾席由半圓形的樂隊區向外擴張,座位重疊排列;劇場外圍設有走廊,作為避雨之用。
羅馬競技場外觀
羅馬競技場內部
建於西元前13年的羅馬馬切羅劇場(Theatre of Marcellus)為放射狀牆身與拱頂式建築,聲音以圓周為中心向觀眾席傳導放射。
馬切羅劇場為放射狀牆身與拱頂式建築
表演建築空間隨著年代、地區、風俗民情的不同,在外觀上也有所差異,例如:尖頂的哥德式教堂建築適合純人聲的演出;以切割蛋的概念而形成帆船外觀的雪梨歌劇院(Sydney Opera House, 1973)具有現代建築的美感;臺中圓滿戶外劇場(2006),結合了觀光與休閒的需求;高雄衛武營國家藝術文化中心(2018),是全球最大單一屋頂綜合劇院,音樂廳座位設計更是極講究音響效果的葡萄園式設計,這些表演建築空間皆反映出不同時代的人們對建築空間的不同需求。
法國沙特大教堂(Chartres Cathedral, 1250)正面的雙塔與高聳的尖頂,為典型的哥德式教堂。
三、音樂廳的音響設計
「音樂是流動的建築,建築是凝固的音樂」,德國文豪歌德(Johann Wolfgang
von Goethe, 1749-1832)為音樂與建築的關係下了最佳的註解。
歌德為德國浪漫時期作家、哲學家及著名的詩人,
其詩作激發許多作曲家創作膾炙人口的歌曲。
音樂廳是專門為聲樂及器樂音樂演出所設計的建築空間。早期的音樂演出多為人聲為主的宗教音樂,通常在宮廷或教堂舉行,直到17世紀中期器樂音樂興起,以器樂音樂為主的建築空間才開始出現。18世紀由於海頓(Franz Joseph Haydn, 1732-1809)確立交響樂形式,可容納200至1000名觀眾的演出場所蔚為風尚。隨著時代演進,樂團的編制擴大,容納1500至2000名觀眾的矩形為音樂廳的標準設計。到了19世紀中期,提供大型交響樂團所使用的大型音樂廳開始出現,例如利物浦的聖喬治音樂廳(St. George's Hall)可容納萬名演奏者和兩萬名觀眾,但是這些巨型音樂廳的音響效果也相對較不理想。
20 世紀初,沙賓提出「建築音響學」,成功的設計了波士頓交響樂廳(Boston
SymphonyHall)。20 世紀中期之後,音樂廳的設計有明顯的突破,出現扇形、環繞型等具特色的形式。音樂與建築的發展從最初簡單的需求,因應時代的變化,以不同的形態呈現出多元的發展。
一個優質的音樂廳必須具備良好的音響品質,鑑別此品質的重要依據則是噪音控制。關於室內噪音的評估,有許多方法與指標,如噪音準則曲線(noise criterion curve,NC曲線)、噪音評定曲線(noise rating curve,NR曲線)、平衡噪音準則曲線(balanced
noise criterion curves,NCB曲線)、較佳噪音準則曲線(preferred noisecriterion
curve, PNC曲線)。其中的NC曲線是對於建築空間中的空調設備與背景音量的室內噪音進行評價,噪音曲線值越高表示環境中的噪音量越大。我國衛武營國家藝術文化中心音樂廳的背景噪音值,控制在NC15 的極佳效果,與雪梨歌劇院相同,達到世界級場館的優異水準。
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噪音標準,最早發源於美國,目的是用來評比室內噪音的指標,通常以NC、NR、NCB與PNC四種噪音準則曲線來判定噪音標準。
1. 噪音準則曲線(NC曲線):通常測試各種噪音源帶來的空間剩餘噪聲與干擾,如:空調系統(冷暖氣、通風系統等)。
2. 噪音評定曲線(NR曲線):常被應用在歐洲的室內環境可接受的聽力保護標準,如:講話通訊的ISO標準。
3. 平衡噪音準則曲線(NCB曲線):主要應用在「低頻噪音」控制,在密閉室內空間,高頻噪音容易被隔絕,然而低頻噪音卻不一定被隔絕,因此需要特別檢測。對於娛樂與營業場所使用的冷水塔、抽排風機、空調系統及發電機等設施所產生的低頻噪音,必須符合低頻噪音管制標準,否則將處以罰鍰或停業處分。
4. 較佳噪音準則曲線(PNC曲線):是建立在NC曲線基礎上的改良曲線,通常用以判斷空調設備以及其他背景噪音的可接受性,如:電影院、音樂廳、演講廳。
音樂廳的音響品質受到反響板、吸音筒與殘響等因素的影響:
反響板 的功能在於避免聲音被過度吸音而無法傳導,將投射的樂音透過折射與反射原理,傳導到觀眾席。反響板可分為固定式及移動式兩類:國家音樂廳在舞臺兩側有固定式反響板;臺北城市舞臺則有可拆卸的移動式反響板。
吸音筒 的功能在於吸收一些無法折射或反射的音波,以達到好的音響傳遞。吸音筒常融合在建築中,達到美觀又吸音的功能:德國柏林愛樂廳在反響板間裝有垂狀的圓柱形作為吸音筒,國家音樂廳的觀眾席上方則有懸吊式吸音筒。
殘響 是指聲音發出後殘留在空間中的音響;當聲源停止後,音量衰減到60分貝所需的時間,為殘響時間。理想的殘響可決定音樂表現的成敗;殘響過長,聲音容易混濁;殘響過短,聲音則會乾枯。一般而言,音樂廳滿席時的中音域的理想殘響時間是在1.8至2秒間;歌劇院或芭蕾舞劇院的理想殘響時間為1.3至1.6秒,著名的維也納金色大廳,其殘響值為2.05秒,柏林愛樂廳為1.95秒,臺北的國家音樂廳則介於1.7至2.1秒間,臺中國家歌劇院大劇院為1.6秒,都是適合演奏大型交響樂曲的室內空間。
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臺灣有三個國家級的展演場館,分別為位於臺北市的國家兩廳院、臺中市的臺中國家歌劇院,以及高雄市的衛武營國家藝術文化中心。
國家兩廳院於1987年10月正式啟用,國家音樂廳為鏡框式舞臺,有2074個座席,為大型音樂表演的場所;內部的演奏廳也是鏡框式舞臺,有363個座席,提供小型音樂演出。國家戲劇院為鏡框式舞臺,有1526個座席,可供各類戲劇、舞蹈等表演活動使用,三樓的實驗劇場為小型戲劇或舞蹈演出,舞臺形式與觀眾席的安排可依演出的需求而調整。
臺中國家歌劇院於2014年11月正式啟用,大劇院為鏡框式舞臺,有2007個座席,為大型音樂或戲劇表演的場所;中劇院為多型態劇場功能,可以是鏡框式舞臺或開放式舞臺,有794個座席;小劇場以自由型態構成,舞臺型式無受限,最多可設置200個座席。
位於臺中市西屯區的臺中國家歌劇院,
是由日本建築師伊東豊雄(Toyo Ito, 1941-)所設計。
衛武營國家藝術文化中心於2018年10月正式啟用,音樂廳為中心式舞臺,2000座席採全臺灣獨一無二的葡萄園式設計,聽眾與舞臺的距離比傳統中心式舞臺更近,為大型音樂表演的場所。歌劇院為鏡框式舞臺,2260座席採馬蹄形安排,用於歌劇、大型戲劇、舞蹈等表演型式。
戲劇院備有鏡框式以及伸展式舞臺兩種型式,座席數分別為1254席及1094席,作為各種戲劇、舞蹈表演的演出空間。表演廳是傳統鞋盒型音樂廳的轉化,共有470座席,主要作為小型室內樂、獨奏等表演類型使用。
音樂小活動
想想看以下的題目,對的打○,錯的打×:
1.( )每一個音樂廳裡面的音響,都像在電影院播放的視聽音響效果一樣,有環狀音響效果。
2.( )戲劇院要的音響效果,與音樂廳的音響效果是一樣的,所以不需要特別注意建築音響學設計。
3.( )聽音樂最重要的就是要餘音繞梁,所以殘響越長越好,才會特別有感覺!
4.( )將兩手環在嘴巴兩側說話,聲音可以傳得比較遠,也比較大聲。
音樂小活動
5.( )反響板的功能在於避免聲音被過度吸音而無法傳導,所以拿一塊防撞海綿放在牆上或地上,不但可以預防撞傷,又能幫助聲音傳導出去。
6.( )電影院或音樂廳的泡棉座椅具有吸音的效果,避免讓回音過重。
7.( )音樂廳的雲朵造型反響板,純粹是為了美觀、創意而設計,沒有太大的音響學意義。
8.( )在家裡看電視播出的音樂會,其視聽效果,就跟坐在音樂廳的一樣好,所以不用特別買票去現場看。
四、舞臺的種類
常見的舞臺有以下幾種類型:鏡框式舞臺(proscenium stage)、伸展式舞臺(thrust stage)、中心式舞臺(central
stage)、實驗式劇場(experimental
theater)與移動式舞臺(mobile stage)等,其中在臺灣以鏡框式舞臺最為常見。
鏡框式舞臺
鏡框式舞臺為ㄇ字型的「單面式」舞臺類型,舞臺上方為燈光及布幕懸吊系統,兩側翼幕、地板設置道具機關,觀眾坐在缺口處,於臺下觀賞臺上的演出。音樂演出用途為主的鏡框式舞臺,舞臺上方通常設置音響反射之設備,舞臺後面的後臺為演出者休息和準備的空間。戲劇用途為主的鏡框式舞臺,舞臺的下舞臺區下方通常設置樂池區,舞臺的上舞臺區後方,則有天幕和布景區。臺北國家音樂廳、國家戲劇院、臺中國家歌劇院的大劇院、全臺的文化中心,以及學校的禮堂,大多屬於鏡框式舞臺。
2008年歌劇《黑鬚馬偕》(Mackay-The Black Bearded Bible Man)在國家戲劇院首演,為鏡框式舞臺的演出,舞臺周邊裝置各式設備,展現變化豐富的布景。
歌劇《黑鬚馬偕》
此劇是2002年由文建會委託作曲家金希文(1957-)、編劇邱瑗(1958-)創作,故事以宣教士馬偕博士(George Leslie Mackay, 1844-1901)一生的事跡改編而成,並邀請德籍導演漢柏斯(Lukas Hemleb, 1960-)、指揮家簡文彬(1967-),以及國內外頂尖的歌劇人才共同演出,是一部臺灣優秀的藝術創作。
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留著濃密黑鬍子的加拿大牧師馬偕,10歲便立志成為宣教士,他在完成神學與醫學教育後,離開家鄉到東方宣教。
馬偕於1872年抵達淡水,以當地為家,與放牛牧童學習閩南語,並娶臺灣女子張聰明為妻,走進平埔族村落,深入熟番地界,創立北臺灣基督教長老教會。
他興建淡水馬偕醫館(馬偕紀念醫院的前身),治癒許多人的疾病,為臺灣打下深厚的醫療基礎。他創立牛津學堂(Oxford College,真理大學的前身),以及臺灣第一間女子學校淡水女學堂,為臺灣的現代教育奠立根基。
1883年中法戰爭爆發,法軍進犯北臺灣,他放棄回國的機會,選擇和臺灣人民生死與共。1901年因罹患喉癌而病逝家中,他的足跡遍及臺灣島嶼,留下珍貴的人文地理紀錄,對臺灣的影響顯著而深遠。
伸展式舞臺
伸展式舞臺的特色在於舞臺以開放的方式伸展至觀眾席,觀眾圍坐於舞臺三面,又稱為三面式舞臺,是「開放式舞臺」(open stage)的一種。由於此類舞臺必須兼顧三面觀眾的視角,所以視覺更為立體。伸展式舞臺座位不多,每個座位的高度距離舞臺不超過65呎,縮短了表演者與觀賞者的距離。宜蘭縣演藝廳、模特兒伸展臺、演唱會場等多為伸展式舞臺。
愛爾蘭女聲重唱團體天使女伶(Celtic Woman)是近年來掀起風潮的女子重唱團體,音樂曲風橫跨古典、流行與民謠。2010 年在愛爾蘭恩尼斯凱里寶爾勢格莊園(Powerscourt Estate)的大型演出《美麗心靈》(Songs from the Heart),以伸展式舞臺的設計,與觀眾形成零距離的接觸。影片中可看到藉由燈光、乾冰、煙火等元素,將13世紀的古堡營造唯美華麗的演出氛圍。演唱會中的歌曲〈奇異恩典〉(Amazing Grace),由愛爾蘭風笛伴奏,極具特色。
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伸展式舞臺的上舞臺區保有類似鏡框式舞臺翼幕舞臺形式,舞臺的下舞臺區則伸入觀眾席中。演員之上下場,由伸展式舞臺的左右臺口,融合鏡框式舞臺的遮蔽性與中心式舞臺的開放性,是極富包容性的舞臺。
中心式舞臺
中心式舞臺為表演者在舞臺中央演出,四面環形圍坐著觀眾,舞臺有四方形、長方形或圓形,因結構因素自觀眾區的出入口進出,也沒有臺幕,又稱為「環形劇場」(arena)。
中心式舞臺的特點是觀眾與演員之間的互動密切,觀賞者容易進入劇情的想像空間。體育館、小巨蛋、美國華盛頓的環形劇場以及義大利維洛納露天劇場(Arena di Verona),以及2018年開幕的高雄衛武營國家藝術文化中心的音樂廳,皆為典型的中心式舞臺。
另一個「以音樂演奏為中心」成為設計概念的建築物——柏林愛樂廳,是德國建築師夏隆(Hans Scharoun, 1893-1972)於1963 年完成的新突破,夏隆捨棄傳統的長方鞋盒狀(Shoebox)平面,改為五角形的樣貌,融合黃色帆船式的外觀造型,舞臺放置在前方,所有觀眾能面對演奏者,而觀眾席則分成層疊的塊狀區塊,一層一層環形往上設計,形成表演舞臺為放射狀中心,這樣的呈現,正是符合夏隆將「音樂在建築物中心位置發聲」的主軸,將音樂廳舞臺設在廳內的正中央、建築物的最下層,使觀眾與演奏者的互動零距離,而這種梯田式的多角反射構造,也被稱為「葡萄園式」舞臺設計。
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柏林愛樂廳的外觀是五角形,而位於建築物正中央的舞臺也是五角形,觀眾席以舞臺為中心,層層塊狀疊上為放射狀的葡萄園式五角形,巧妙地讓舞臺—觀眾席—建築外型,成為三個五角形環,環環相扣,分別象徵空間(Space)、音樂(Music)與人(People)三項元素結合,是柏林愛樂廳建築的中心理念,更是柏林愛樂樂團(BerlinerPhilharmoniker)的識別標誌。
柏林愛樂樂團的識別標誌
荀貝格(Arnold Schönberg, 1874-1951)的《古雷之歌》(Gurre-Lieder, 1913),是結合德國與丹麥兩國神話故事中的愛情悲劇,歌曲內容選自丹麥詩人雅克伯森(Jens Peter Jacobsen, 1847-1885)的同名著作。
原先《古雷之歌》的編制只是單純寫給男高音、女高音和鋼琴,但荀貝格的老師澤姆林斯基(Alexander von Zemlinsky, 1871-1942)認為這部作品大有可為,鼓勵他擴編,最後成為結合清唱劇、神劇和聯篇歌曲等多種元素的大型清唱劇作品,並於1913年首演。
曾任柏林愛樂指揮的拉圖(Sir Simon Rattle, 1955-),於2013年指揮柏林愛樂樂團在柏林愛樂廳演奏此曲,選段歌詞大意是丹麥國王魏德麥爾(Waldemar)決定放棄尋找死去愛妻多薇(Tove)的靈魂,自己也願安詳地得到救贖,此時合唱團唱出壯麗的八部合唱,表達壯闊的日出情景:「看呀,太陽在地平線上放光彩,在東方呼喚清晨的美夢,在微笑中冉冉升起太陽……」,全曲就在合唱的巨大頌歌裡,氣勢如虹地結束。
實驗式劇場
實驗式劇場又稱為「黑盒子」或「黑箱」,為四周漆成黑色的劇場,是第二次世界大戰之後的產物。在黑盒子劇場中,表演區和觀眾區的距離、大小和高低,可因需求的不同而調整,機動性極強,可作為多元化的演出場所。國家戲劇院的實驗劇場、皇冠小劇場、臺東黑盒子劇場都屬此類舞臺形式。
臺東表演藝術館裡的黑盒子劇場共有90坪,其中包括50坪的表演區,具備完善的劇場燈光及音響設備。圖為BE劇團於2013年表演《90×90》的劇照。
驫舞劇場成立於2004年12月,舞碼《速度》描繪舞者在遊戲中探索速度,並發展出對時間、空間與演進的觀點,透過舞臺燈光明暗的對比,音樂與舞者的肢體相互對話,帶領觀眾在遊戲中探索速度的意義。
驫舞劇場以「速度」為共同創作主題,編舞者透過騎腳踏車、射飛鏢、水中悶氣等遊戲,各自得出對速度的新見解。此為騎腳踏車的舞蹈表演場景。
《速度》自2007年於國家戲劇院的實驗劇場展開4場首演,2008年獲第6屆台新藝術獎之表演藝術類大獎,2016年更邀請六位年輕舞者重新演繹,藉由一次又一次的演出來修正想法,讓作品的生命一直延續下去。《紐約時報》舞評:「驫舞劇場的作品猶如一場饗宴,各個舞段爭奇鬥艷,舞者展現輕快敏捷的肢體與精湛的戲劇天賦。」
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成立之初團員皆為男性的驫舞劇場(驫:ㄅㄧㄠ,眾馬也)由書法家張梅駒命名,展現此男子舞團的衝勁與爆發力。在陰盛陽衰的臺灣舞壇,他們對舞蹈的熱情與摯愛,創造出獨樹一格的舞蹈語彙,透過作品展現新生代編舞家與舞者的創意和活力。
移動式舞臺
移動式舞臺又稱為「行動舞臺」,可裝載舞臺、燈光、錄影錄音、升降階梯等設備,由大型貨櫃車改裝,其特色是只要開車到定點後,按下車內開關,貨櫃車隨即可變為側掀式行動舞臺。
移動式舞臺也是可任意移動與收納的舞臺,通常用在大型戶外演出,如流行音樂或因應當地的民俗表演,常出現在廟會演出、婚喪喜慶的場合或戶外公園的晚會等。演區規劃的設計,除了可以規範表演者的舞臺走動位置外,也可以妥善運用視覺空間,創造出立體概念的畫面。
戶外歌仔戲的舞臺是移動式舞臺的一種
創於2009年的「金門坑道音樂節」,是為金門特有地形所設計的坑道音樂節。翟山坑道於1961年開挖,原為軍事用途所建,內分為坑道與水道,費時五年才完工。曾經是海軍運輸補給品的祕密水道,現在成為表演的場地,噱頭創意十足,成功塑造成為金門重要的觀光景點。
2017年「金門坑道音樂節」由大提琴家張正傑與京劇名角朱陸豪(1954-)領銜,在平臺船上演出京劇融合弦樂四重奏的音樂饗宴。
坑道內渾然天成的花崗岩音箱,配合U字形路徑,音響效果飽滿。演奏家以平臺船作為舞臺,隨著船在水域上緩緩移動,音樂在坑道中自然迴盪,配以坑道外的海潮聲,讓聆賞的觀眾如痴如醉。
大提琴家張正傑(1961-)為「金門坑道音樂節」的製作人
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「金門坑道音樂節」緣起於2009年10月25日,適逢「金門古寧頭大捷」60週年,金門國家公園以音樂表達和平理念,將當年古寧頭戰役的場地,變成表演藝術的殿堂,成為金門的重點觀光項目,吸引許多國內外遊客的目光。
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