现代剧场设计时通常需要偏大的舞台空间来满足戏剧、音乐演奏、会议等多功能需求。剧场音乐演出时,空旷的舞台及上部空间会使部分声能被吸收,从而影响舞台与观众厅音质。音乐罩的使用能一定程度解决舞台空间过大而导致的声学负面影响,但其设计参数对舞台与观众厅音质的影响规律有待进一步研究。针对该问题,本文综合实验与数值分析,研究了舞台音乐罩参数对多功能剧场音质的影响规律,并基于音质参数探讨了舞台音乐罩的优化设计方法。具体开展了如下几个方面的工作:首先,基于实际案例测量,实验考查了舞台音乐罩对多功能剧场观众厅声学参数的影响;分析对比了安装与未安装音乐罩两种情况下剧场观众厅的音质参数变化。结果显示:舞台音乐罩可以明显改善观众席混响时间与响度,并且使得声能分布更均匀,提高了观众席整体声学品质。然后,基于声线追踪法,建立了多功能剧场实例的数值仿真模型,并基于实测结果验证了数值模型的可靠性。基于数值分析,详细对比研究了音乐罩安装前后剧场观众厅的音质参数变化。结果显示:音乐罩可以显著提高观众席的丰满度,使多功能剧场更加适用于以音乐演出为主的自然声表演。之后,基于数值模型,研究了舞台音乐罩几何参数（侧板倾斜角度、顶板倾斜角度、后板与台口距离）,以及音乐罩类型（开合形式、单元板形式）等,对观众席、舞台主要音质参数的影响规律;并据此,从音质改善角度,探讨了舞台音乐罩的参数设计方法。结果显示:音乐罩侧板倾斜角度与观众厅音质的丰满度、响度、空间感相关;音乐罩顶板倾斜角度与观众席音质的丰满度相关;音乐罩后板距离台口深度与音质的丰满度、响度相关。结果同时显示:封闭式音乐罩可以有效提高舞台与观众厅主要音质参数;直板音乐罩可以提高观众厅混响感与舞台支持度;弧板音乐罩保持了观众厅良好的响度与空间感;折板音乐罩保证了舞台的早期衰减时间与适宜的响度。本文可为多功能剧场音乐罩设计与应用提供有用参考。