天壇三音石的聲學(xué)原理-2019年精選教育文檔

2023年12月12日發(fā)(作者：安全格言精選)

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天壇三音石的聲學(xué)原理

天壇回音壁里有一塊為三音石。如果你站在這塊臺(tái)上拍一下手，你就能聽到三次回聲，這是什么原因呢？

三音石又稱三才石，比喻"天、地、人"三才。

三音石位于皇穹宇殿門外的軸線甬路上。從殿基須彌座開始的第一、第二和第三塊鋪路的條型石板就是三音石。

站在第一塊石板上面向殿內(nèi)說話，可以聽到一次回聲。

站在第二塊石板上面向殿內(nèi)說話，可以聽到兩次回聲。

站在第三塊石板上面向殿內(nèi)說話，可以聽到三次回聲。

三音石的第三塊石板又稱"天聞若雷石"，就是說，站在第三塊石板上面向殿內(nèi)說話，如果大殿僅敞開面對(duì)三音石的殿門，而且殿門到殿內(nèi)正中的神龕之間沒有任何障礙物的話，此時(shí)聽到的回音尤其響亮，似乎"人間偶語，天聞若雷"。

造成三音石獨(dú)特效果的原因是建筑格局中的一些布置與聲學(xué)原理相吻合。聲波從不同之處折射回來的速度與層次造成了第一、第二和第三塊石板處聽到回音的次數(shù)不同。第三塊石板與殿門及殿內(nèi)神龕上的殿頂所構(gòu)成的特有角度可以使聲波折返到殿外時(shí)能夠帶有強(qiáng)烈的轟鳴。

天壇回音壁的四周圍墻很高，而且堅(jiān)硬光滑，能夠很好地反射聲音；墻又是圓形的，三音石正好放在圓的中心處。當(dāng)你拍了一下手后，聲音從空氣中向四周傳播，遇到圍墻后，又給反射回來，這些經(jīng)反射回來的聲音又都經(jīng)過位于圓心的三第 1 頁 音石。所以，我們站在三音石上拍手，就會(huì)聽到清晰的回音，而且回音特別響。

反射回來的聲音還有一個(gè)特點(diǎn)，它經(jīng)過圓心后繼續(xù)向前走，一直傳到對(duì)面圍墻上，經(jīng)過第二次反射又回到三音石。這樣，我們就聽到了第二次、第三次，甚至更多次的聲音了，這里除你拍手的那次聲音是原始聲音，其余的都是回音。

當(dāng)發(fā)聲和回聲間隔時(shí)間小于1/16秒時(shí)，我們會(huì)把這兩種聲音聽成一個(gè)聲音，回聲的作用只是加強(qiáng)了原來的聲音。聲音在空氣中傳播的速度是每秒鐘340多米。只有人與墻壁間的距離超過11米時(shí)，聲音往返的距離才會(huì)超過22米（22＞340÷16），這時(shí)，我們的耳朵才能把回聲分辨出來?；蜀酚钍覂?nèi)半徑才幾米，當(dāng)然就聽不到回音了。三音石到圍墻的距離是32.5米，不難算出，發(fā)聲和回聲的時(shí)間間隔將是1/5秒，所以能聽到清晰的回聲。

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