天坛三音石的声学原理-2019年精选教育文档
天坛三音石的声学原理
天坛三音石的声学原理
天坛三音石的声学原理
天坛回音壁里有一块为三音石。
如果你站在这块台上拍一下手，你就能听到三次回声，这是什么原因呢？
三音石又称三才石，比喻"天、地、人"三才。
三音石位于皇穹宇殿门外的轴线甬路上。
从殿基须弥座开始的第一、第二和第三块铺路的条型石板就是三音石。
站在第一块石板上面向殿内说话，可以听到一次回声。
站在第二块石板上面向殿内说话，可以听到两次回声。
站在第三块石板上面向殿内说话，可以听到三次回声。
三音石的第三块石板又称"天闻若雷石"，就是说，站在第三块石板上面向殿内说话，如果大殿仅敞开面对三音石的殿门，而且殿门到殿内正中的神龛之间没有任何障碍物的话，此时听到的回音尤其响亮，似乎"人间偶语，天闻若雷"。
造成三音石独特效果的原因是建筑格局中的一些布置与声学原理相吻合。
声波从不同之处折射回来的速度与层次造成了第一、第二和第三块石板处听到回音的次数不同。
第三块石板与殿门及殿内神龛上的殿顶所构成的特有角度可以使声波折返到殿外时能够带有强烈的轰鸣。
天坛回音壁的四周围墙很高，而且坚硬光滑，能够很好地反射声音；墙又是圆形的，三音石正好放在圆的中心处。
当你拍了一下手后，声音从空气中向四周传播，遇到围墙后，又给反射回来，这些经反射回来的声音又都经过位于圆心的三。
天坛回音壁的声学原理
天坛回音壁的声学原理
回音壁是皇穹宇的围墙，高3.72米，厚0.9米，直径61.5米，周长193.2米。
回音壁有回音的效果。
如果一个人站在东配殿的墙下面朝北墙轻声说话，而另一个人站在西配殿的墙下面朝北墙轻声说话，两个人把耳朵靠近墙，即可清楚地听见远在另一端的对方的声音，而且说话的声音回音悠长。
回音壁有回音效果的原因是皇穹宇围墙的建造暗合了声学的传音原理。
围墙由磨砖对缝砌成，光滑平整，弧度过度柔和，有利于声波的规则折射。
加之围墙上端覆盖着琉璃瓦使声波不致于散漫地消失，更造成了回音壁的回音效果。
英国伦敦，有一条著名的圆环形“私语走廊”，你在这直径34米的走廊任何一处墙边说悄悄话，在走廊其他地方，包括直径对面的最远处的人，都能听得清清楚。
如若你对着墙壁“私语”，其他的人会觉得你正在他身边“耳语”，十分奇妙。
更为著名的是北京天坛的回音壁。
回音壁，是天坛中存放皇帝祭祀神牌的皇穹宇外围墙。
墙高3.72米，厚0.9米，直径61.5米，周长193.2米。
墙壁是用磨砖对缝砌成的，墙头覆着蓝色琉璃瓦。
围墙的弧度十分规则，墙面极其光滑整齐，两个人分别站在东、西配殿后，贴墙而立，一个人靠墙向北说话，声波就会沿着墙壁连续折射前进，传到一、二百米的另一端，无论说话声音多小，也可以使对方听得清清楚楚，
而且声音悠长，堪称奇趣，给人造成一种“天人感应”的神秘气氛。
所以称之为“回音壁”。
回音壁直径61.5米比“私语走廊”大27.5米，而且“私语走廊”有个球形屋顶，而天坛是敞顶的环道。
但是，回音壁和私语走廊回音传声的原理都是一样的，敞顶的回音壁在建筑和声学上确实更高一筹。
北京天坛三音石原理
北京天坛三音石原理
嘿，你知道北京天坛的三音石吗？这可真是太神奇啦！
咱就说那三音石啊，就像一个藏着无数秘密的小魔法盒。
当你站在上面，轻轻跺一下脚，哇塞！那声音居然能传出去好远好远。
这到底是为啥呢？
其实啊，这背后的原理还挺有意思的。
就好比是声音在一个奇妙的通道
里玩耍。
你想想看，天坛那特殊的建筑构造，就像给声音造了一个专属的游乐场！在这里，声音可以快乐地蹦跶、回荡。
有一次我带着朋友去天坛，我跟他说：“嘿，咱去瞧瞧那神奇的三音石！”到了那儿，我让他站上去跺跺脚，他还有点将信将疑的呢。
结果，当他听到那奇妙的回声时，眼睛都瞪大了，直说：“哎呀妈呀，这也太神奇了吧！”可不是嘛，这就是三音石独特的魅力啊！
咱再打个比方，三音石就像是一台神奇的音响，能把我们发出的声音进
行特殊处理，然后以一种特别的方式送回来。
你说神奇不神奇？
我觉得啊，北京天坛的三音石原理真是一个值得我们好好去探索和感受的奇妙之处。
它让我们看到了古代人的智慧，也让我们在现代社会中依然能感受到那种独特的魅力和神奇。
它就像一颗璀璨的星星，在天坛这个大舞台上闪耀着光芒。
所以呀，大家有机会一定要去亲自体验一下，感受那神奇的音效，你肯定会被深深吸引的！。
八年级物理上册 2.4《让声音为人类服务》拓展材料：北京天坛三大声学奇迹素材
声音的产生与传播备课资料一、北京天坛三大声学奇迹在首都北京市区的东南部，坐落着一个驰名中外的天坛公园．那里本来是明清两代帝王祭天和祈祷丰年的祭坛，最初建设于明代永乐十八年(1420年)．天坛是我国最壮观、最有特色的古建筑之一．不过，从声学上看，我们最感兴趣的是回音壁、三音石和圈丘．天坛第一声学奇迹是回音壁．回音壁是一个圆环形的围墙，高约3．72 m，直径61-5 m．在回音壁内的圆形场地上，偏北有一座圆形的建筑物口旷皇穹宇”，它与回音壁内壁间的最短距离是2.5 m；同时东西对称地盖着两座房屋．人们一进回音壁，往往第一件事便是与同伴贴着围墙作远距离的耳语．人们讲悄悄话，一般在6 m以外就听不见．而在回音壁边上讲，传播却要远得多．即使你和同伴分别在直线距离为45 m的甲、乙两处轻声对话，彼此还听得清清楚楚，就像同伴在跟前与你说话一般．这个声学奇迹是怎样形成的呢?原来语音的波长只有10～300 cm，比回音壁半径要小得多，因此在这种场合下可以认为声波是直线前进的．语音在甲、乙两处之间传播，一部分以束状沿围墙连续反射前进，全程有129 m；一部分沿直线直接通过空气传播，全程才45 m．因为墙面相当坚硬光洁，对声音的吸收小，是声音的优良反射体；而且在回音壁的具体条件下，声波沿墙面连续反射都是全反射，没有穿人墙体内部发生折射的部分，所以声音在传播中衰减很小．两个人在甲、乙两处发出轻声细语，通过墙面传播的声波，尽管走了129 m，对方还能听清楚，就像打电话一样．而直接经过空气传播的声波却衰减很快，只走6 m就消失了，根本传不到45 m外的对方耳朵里．这就是神秘的回音壁的声学原理．天坛的第二声学奇迹是三音石．它在从皇穹字通往围墙门口的一条白石铺成的路上，从皇穹宇台阶沿这条路数到第三块石头便是．游人们一到这里就鼓掌．鼓掌一下，可以听到五六次回声．因为三音石正好在回音壁内圆心上．鼓掌声沿着四面八方的直径在墙间来回反射．因为围墙为圆形，每次声波从围墙反射回来在圆心会聚，便是一次回声．只是由于声波在来回反射的过程中逐渐衰减，因此回声一次比一次微弱．五、六次后，回声就微弱到听不出来．天坛的第三声学奇迹是圜丘．圜字是圆字的古体，丘字原意是小山、土堆子．不过，圜丘不是圆形土堆子，而是青石砌成的高台，这里是真正的祭天的祭坛．因为古人流行着“天圆地方”的不正确说法，所以圈丘砌成圆的，它外面的围墙筑成方的．圜丘是三层的石台，每层都有台阶可以拾级而登．每层台的周围都有石栏杆．最高层离地5 m多，半径15 m．人们登上台顶，站在圜丘的圆心石上，往往又是喊话，又是拍手，这时听到的声音特别洪亮．这又是什么缘故呢?原来台顶不是真正水平的，而是从中央往四周坡下去．人们站在台中央喊话，声波从栏杆上反射到台面，再从台面反射回耳边来；或者反过来，声波从台面反射到栏杆上，再从栏杆反射回耳边来．又因为圜丘的半径较短，所以回声比原声延迟时间短，以致相混．据测验，从发音到声波再回到圆心的时间，只有零点零七秒．说话者无法分辨它的原音与回音，所以站在圆心石上听起来，声音格外响亮．但是站在圆心以外说话，或者站在圆心以外听起来，就没有这种感觉了．天坛的声学奇迹是我国古代建筑匠师的卓越创造．二、不同物质中的声速一个同学在自来水质中的声速管上敲一下，另一个同学靠在远处的自来水管上昕，如果两个位置相隔足够远，他会听到三响。
天坛声学三奇的原理
天坛声学三奇的原理天坛声学三奇是指北京天坛的三个音频奇迹，包括回音壁、神云石和三拱门。
这些声学奇迹是在天坛建筑的设计中巧妙地运用了声学原理，使得声音能够以独特的方式在这些结构中被折射、放大和传播。
下面将详细介绍这三个声学奇迹。
回音壁是天坛的最著名的声学奇迹之一，位于祈年殿之前的一个圆形墙壁。
回音壁的原理是通过圆形形状和墙壁的材质来使得声音能够像回音一样被反射，从而能够在特定的位置清晰地听到。
当你站在回音壁的一侧，高声呼喊或是拍手，你将会听到回音壁上的声音返现。
而当你走到回音壁正中心，声音会变得非常清晰并且能够被所有人听到。
这是因为回音壁的形状和材质使得声音得以聚焦并返现。
回音壁的设计能够使得一些声音在半径为60米的范围内回声4次或者5次，给人以独特的听觉体验。
神云石位于天坛中轴线上的圆形宝阁上。
神云石的原理是通过腔体的结构和材质使得来自祈年殿或者圜丘坛的声音能够被扩散、放大和传播。
神云石的上端为一个圆形开口，下端为一个拱形天花板。
当有人在祈年殿或圜丘坛高声说话时，声音会通过圆形开口进入神云石的腔体内。
然后腔体内的声音会在拱形天花板的作用下扩散并放大。
最后，这些声音会从神云石的开口处传出，从而使得能够在神云石附近的人能够清晰听到来自祈年殿或圜丘坛的声音。
这种设计使得祈年殿或圜丘坛上进行的祭祀活动能够在神云石附近的人群中的每个人都能够听到。
三拱门位于天坛北面的二道门区域。
三拱门的原理是通过三个相互衔接的具有不同直径的石拱门，使得从一侧到另一侧的声音能够沿着拱门向外扩散和传播。
这种设计可以使得在石拱门一侧高声说话时，声音会沿着拱门向另一侧传播，并且在传播过程中得以放大和扩散。
这使得在石拱门另一侧的人群能够清晰地听到来自另一侧的声音。
这个声学设计在古代用于传达诏令，官员们能够站在石拱门一侧高声说话，而在另一侧的官员们能够清晰听到并理解诏令的内容。
总的来说，天坛的声学三奇回音壁、神云石和三拱门都运用了声学原理，通过改变建筑结构和材质的方式使得声音能够以特殊的方式在这些结构中被折射、放大和传播，从而创造了独特的声学效果。
建筑上的声学知识
建筑上的声学知识建筑上的声学知识北京天坛是著名的明代建筑。
其中皇穹宇建于明嘉靖九年(1530年)，原名泰神殿，1535年改名为今。
天坛的部分建筑具有较高的声学效果，使这一不寻常的“祭天”的场所，更增添了神秘的色彩。
天坛建筑物中最具声学效应的.是：回音壁、三音石和圜丘。
回音壁是环护皇穹宇(安放祭天牌位的所在)的一道圆形围墙，高约6米，圆半径约32.5米。
内有三座建筑，其中之一是圆形的皇穹宇，位于北面正中，它与围墙最接近的地方只有2.5米。
回音壁只一个门，正对皇穹宇。
整个墙壁都砌得十分整齐、光滑，是一个良好的声音反射体。
如有甲、乙二人相距较远，甲贴近围墙，面向墙壁小声讲话，乙靠近墙壁可以听得很清楚，声音就像从乙的附近传来的。
只要甲发出的声音与甲点的切线所成的角度大于22℃时，声音就要碰到皇穹宇反射到别处去，乙就听不清或听不到。
在皇穹宇台阶下向南铺有一条白石路直到围墙门口。
从台阶下向南数第三块白石正当围墙中心，传说在这块白石上拍一下掌，可以听到三响，所以这块位于中心的白石就叫三音石。
事实上，情况不完全是这样。
在三音石上拍一下掌，可以听到不止三响，而是五响、六响，而且三音石附近也有同样的效应，只是声音模糊一些。
这是因为从三音石发出的声音，等距离地传播到围墙，被围墙同时反射回中心，所以听到了回声。
回声又传播出去再反射回来，于是听到第二次回声。
如此反复下去，可以听到不止三次回声，直至声能在传播和反射过程中逐渐被墙壁和空气吸收，声强减弱而听不见。
如果拍掌的人在三音石附近，从那里发出的声音，传播到围墙，不能都反射到拍掌人的耳朵附近来，因此听到的回音就比较模糊。
圜丘是明、清两代皇帝祭天的地方。
它是一座用青石建筑的三层圆形高台。
高台每层周围都有石栏杆。
在栏杆正对东、西、南、北方位处铺设有石阶梯。
最高层离地面约5米。
半径约11.4米。
高台面铺的是非常光滑、反射性能良好的青石，而且圆心处略高于四周，成一微有倾斜的台面。
中国古代建筑声学的杰作天坛
中國古代建築聲學的傑作――天壇
西元1420年，中國明朝在北京建造了聞名世界的天壇，其中的回音壁、三音石和圜丘都有奇妙的音響效應。
回音壁是一個光滑的圓形圍牆（圖4-8），牆高6米，半徑32.5米。
面向牆壁講話時，聲音能順著圍牆經多次反射向遠處傳播。
離說話者45米處貼近牆壁仍能聽到說話者清晰的聲音，故叫回音壁。
三音石是位於回音壁內圓心上的一塊石，人站在石上鼓掌一次，可以連續聽到由壁反射到中心的三次回聲，經過三聲以後，聲音很弱，一般不易聽見了，故稱三音石。
圜丘是皇帝祭天的地方，它是一座三層的平臺，第三層平臺中心有一塊圓形的大理石，稱為天心石，平臺的四周微往下傾，並圍有石欄板，當皇帝跪在天心石上作禱告時，他聽到自己的話音比平時響亮，就說是感動了上蒼，自欺欺人。
其實，這只是聲的反射現象，如圖4-9所示，建築師設計時，使回聲與原聲到達人耳的時間差為0.07秒，且四周欄板反射回的聲音都同時到達天心石，因而就大大加強了原聲。
北京天坛回音壁原理
北京天坛回音壁原理天坛公园位于首都北京市区的东南部，始建于明代永乐十八年（1420年）且是明清两代帝王祭天和祈祷丰年的祭坛天坛。
它是集我国古代建筑学、声学、历史、天文等成就于一体的闻名世界的风景名胜，更是被《世界遗产名录》所收录，坛内的回音壁、三音石、对话石和天心石被称为四大奇观。
天坛回音壁的墙壁是用磨砖对缝砌成的，墙头覆着蓝色琉璃瓦并且墙面十分光滑整齐。
夜晚如果一个人站在回音壁景区东配殿的墙面下，而另一个人站在西配殿的墙面下，共同对着墙壁轻声说话并把耳朵靠近墙面就能清楚地听见远在另一端的对方的声音。
回音壁之所以能传声主要是因为这种墙壁是用水磨砖对缝的方法砌成的，因而墙面非常光洁并且墙缝也细密整齐，圆形的墙体和阔大的墙内空间有利于声波的规则折射，再加之围墙上端覆盖着琉璃瓦使声波不致于散漫地消失而更造成了回音壁的回音效果。
人们语音的波长不过10至300厘米而远远小于回音壁的半径，所以我们可以认为声音像是光一样直线前进。
因为回音壁的形状导致声音传播一定距离就会遭遇阻碍发生反射，又因为墙面十分光滑对声音的吸收很少，所以当声音完成多次反射传入人耳的时候还能保持十分清晰的状态，因此回音壁造成的神奇现象完全是回音的功劳。
人们很早就发现人耳的回音壁效应了，所谓的回音壁效应是指在某一声场中视觉看不到音源，而听觉能听到声音的有趣和奇特的现象。
它并不局限于“在一个光滑的墙面上”，在露天剧场等公共演出场所也可能遇到它。
当我们在建造露天剧场的时候就可以利用人耳的回音壁效应来增强舞台上的声源，将声源扩大反射到听众席以使得最后一排的听众也能听得非常清晰。
另外三音石也是天坛的一大特色，在天坛中央从入口处直走，注意脚下会发现有一块石头上写着字“三音石”。
游客站在这块小小的石头上轻拍一下手就能听到三次回声。
三音石的声学原理其实非常简单，第一声回声是由东配殿与西配殿的墙和墙基对声音反射而形成的，之后第一声回音继续向四周扩散再次碰到围墙之后声音又返回到三音石上产生了第二声回音，第三次回音以此类推。
天坛回音壁原理
天坛回音壁原理
天坛回音壁是位于北京市的一座古代建筑，它以其独特的声学效果而闻名。
回音壁的原理可以简单地解释为声音的反射和回音。
首先，回音壁的形状和位置是决定声音反射的关键因素。
天坛回音壁呈半圆形，位于天坛的北面。
这种形状使得声音可以在壁面上反射，并聚焦在中心点上。
其次，回音壁的材料和表面结构也对声音的回音产生影响。
天坛回音壁由大理石构成，平滑的表面可反射声波并使其产生清晰而响亮的回声。
当有人站在回音壁中心点处，发出声音时，声波会被壁面反射，并聚焦在中心点上。
这样，人站在中心点附近就能听到自己的声音以及其它人的声音的回音。
回音壁的原理可以用以下几个方面来解释：首先，声音是一种机械波，需要通过介质（如空气）传播。
当声波遇到固体物体（如回音壁）时，一部分能量被吸收，一部分被反射。
其次，声波的传播速度在不同介质中是不同的，当声波由一种速度大的介质进入速度小的介质时，会发生折射。
最后，声波的反射和折射取决于表面的形状和材质。
总体来说，天坛回音壁的原理是声音在壁面上的反射和聚焦，使得人们能够听到清晰而响亮的回音。
这种独特的声学效果使得天坛回音壁成为游客们喜爱的景点之一。
为什么回音壁、三音石会传声
为什么回音壁、三音石会传声
回音壁和三音石是声学中最重要的现象之一，它们能够将声音传播到没有尽头的地方，也正因此，它们被用于影像游乐园、酒店大厅、地下室体育馆等，被用于制造美妙的声音。
那么，为什么回音壁和三音石能够传声呢？
【回音壁的传声原理】
1、声音的反射：回音壁的传声原理是声音的反射。
即发出的声波会在回音壁处发生反射，发出的声波不会散发，而是反射回去，使传声量不断增加，这样声音就传播出去了。
2、反射深度：由于反射，声波在回音壁处发生剧烈的变化，并产生深度。
此时原有声波沿回音壁延伸，形成强度更大的声压，使这一声波更容易传播出去，这样声音就可以有效地传播出去。
3、坡度适宜：此外，回音壁的坡度也对声波的传播有很大的影响，若坡度太陡，则声音传播的距离较短，反之，若坡度较低，则声音能更远的传播。
【三音石的传声原理】
1、共振原理：三音石以共振原理达到传声的效果。
即发出的声波在三音石里发生叠加，强度更大，能够有效利用三种不同频率的声波，产生更强的声压，这样声音传播的距离就能更远的传播。
2、性质影响：三音石的传声受到它的物理性质的影响。
由于三音石的能量消耗很低，声波可以在它自身的频率范围内传播，因此，声波可以周一地传播到很远的地方。
3、隔音原理：三音石传声的另一原理是它的隔音性能，即声波穿过三音石后仍能叠加，以有效消除噪音，从而让远处的声音更清晰。
以上就是回音壁和三音石传声的原理，它们不仅更有效，而且能够制造出令人惊叹的美妙声音，为我们提供精彩的声音效果。
天坛的声原理
天坛的声原理
天坛是中国古代帝王祭祀天地的重要场所，其建筑风格独特，设计精巧。
其声原理也是建筑中的重要设计因素之一。
天坛的声原理主要涉及到建筑的声学设计和材料的振动特性。
首先，天坛的建筑是按照火的形状设计的，整个建筑由三个主要部分组成：圜丘、祈年殿和皇穹宇。
圜丘是一个圆形的基座，象征着天地；祈年殿用来祭祀天地神明；皇穹宇是一个巨大的圆顶建筑，用来供奉帝王祭祀。
这些建筑的形状和结构在声学上起到了很重要的作用。
第二，天坛的声原理还与建筑材料的振动特性有关。
天坛的建筑主要使用了木材和青石，这些材料具有很好的声学特性。
木材是一种吸声材料，能够吸收声波并减少声音的反射。
青石则是一种共振材料，当受到声波的激励时，青石会共振并放大声音。
这种共振效应使得天坛的声音更加清晰而宏亮。
第三，天坛的声原理还与建筑的空间布局有关。
天坛的祈年殿是一个开敞的空间，没有支撑柱和墙壁的干扰，声音可以自由地传播。
祈年殿的天花板是以楔形悬挂的形式设计的，这种设计可以使声音在建筑内部反射，并增加回声效果。
此外，天坛的场地环境也是声音传播的关键因素，周围的树木和其他建筑物可以起到隔音和声波反射的作用。
综上所述，天坛的声原理涉及到建筑的形状和结构、材料的振动特性以及空间布
局等因素。
这些因素相互作用，使得天坛的声音产生了独特的效果。
天坛的声音清晰而宏亮，给人一种肃穆庄严的感觉，体现了中国古代建筑和声学的高超技艺。
北京天坛三大声学奇迹
北京天坛三大声学奇迹在首都北京市区的东南部，座落着一个驰名中外的天坛公园．那里本来是明清两代帝王祭天和祈祷丰年的祭坛，最初建设于明代永乐十八年（1420年）．天坛是我国最壮观、最有特色的古建筑之一．不过，从声学上看，我们最感兴趣的是回音壁、三音石和圜丘．天坛第一声学奇迹是回音壁．回音壁是一个圆环形的围墙，高约3．72m，直径61．5m．在回音壁内的圆形场地上，偏北有一座圆形的建筑物叫“皇穹宇”，它与回音壁内壁间的最短距离是2．5 m;同时东西对称地盖着两座房屋．人们一进回音壁，往往第一件事便是与同伴贴着围墙作远距离的耳语．人们讲悄悄话，一般在6 m以外就听不见．而在回音壁边上讲，传播却要远得多．即使你和同伴分别在直线距离为45 m的甲、乙两处轻声对话，彼此还听得清清楚楚，就像同伴在跟前与你说话一般．这个声学奇迹是怎样形成的呢？原来语音的波长只有10～300 cm，比回音壁半径要小得多，因此在这种场合下可以认为声波是直线前进的．语音在甲、乙两处之间传播，一部分以束状沿围墙连续反射前进，全程有129 m；一部分沿直线直接通过空气传播，全程才45 m．因为墙面相当坚硬光洁，对声音的吸收小，是声音的优良反射体；而且在回音壁的具体条件下，声波沿墙面连续反射都是全反射，没有穿入墙体内部发生折射的部分，所以声音在传播中衰减很小．两个人在甲、乙两处发出轻声细语，通过墙面传播的声波，尽管走了129 m，对方还能听清楚，就像打电话一样．而直接经过空气传播的声波却衰减很快，只走6 m就消失了，根本传不到45 m外的对方耳朵里．这就是神秘的回音壁的声学原理．天坛的第二声学奇迹是三音石．它在从皇穹宇通往围墙门口的一条白石铺成的路上，从皇穹宇台阶沿这条路数到第三块石头便是．游人们一到这里就鼓掌．鼓掌一下，可以听到五六次回声．因为三音石正好在回音壁内圆心上．鼓掌声沿着四面八方的直径在墙间来回反射．因为围墙为圆形，每次声波从围墙反射回来在圆心会聚，便是一次回声．只是由于声波在来回反射的过程中逐渐衰减，因此回声一次比一次微弱．五、六次后，回声就微弱到听不出来．天坛的第三声学奇迹是圜丘．圜字是圆字的古体，丘字原意是小山、土堆子．不过，圜丘不是圆形土堆子，而是青石砌成的高台，这里是真正的祭天的祭坛．因为古人流行着“天圆地方”的不正确说法，所以圜丘砌成圆的，它外面的围墙筑成方的．圜丘是三层的石台．每层都有台阶可以拾级而登．每层台的周围都有石栏杆．最高层离地5m多，半径15m．人们登上台顶，站在圜丘的圆心石上，往往又是喊话，又是拍手，这时听到的声音特别洪亮．这又是什么缘故呢？原来台顶不是真正水平的，而是从中央往四周坡下去．人们站在台中央喊话，声波从栏杆上反射到台面，再从台面反射回耳边来；或者反过来，声波从台面反射到栏杆上，再从栏杆反射回耳边来．又因为圜丘的半径较短，所以回声比原声延迟时间很短，以致相混．据测验，从发音到声波再回到圆心的时间，只有零点零七秒．说话者无法分辨它的原音与回音，所以站在圆心石上听起来，声音格外响亮．但是站在圆心以外说话，或者站在圆心以外听起来，就没有这种感觉了．天坛的声学奇迹是我国古代建筑匠师的卓越创造．。
天坛的声音之谜
天坛的声音之谜天坛旧影，美国摄影师 John D. ZUMBRUN原标题：天坛的神奇声音作为世界文化遗产的天坛有无数神奇，其中以五大神奇建筑而闻名中外：一为祈年殿，俗称无梁殿；二为回音壁；三为三音石；四为对话石；五为圜丘坛，即祭天台。
围绕着天坛神奇的声音之谜一直为人津津乐道，也凸显出天坛不同凡响的特殊地位。
声之地说到天坛其实是指圜丘坛，是举行祭天大典的场所，圜丘形圆象天，三层坛制，每层四面出台阶各九级。
上层中心为一块圆石，外铺扇面形石块九圈，内圈九块，以九的倍数依次向外延展，栏板、望柱也都用九或九的倍数，为极阳之数，象征“天”数。
圜丘坛的中心圆石即是天心石。
站在天心石上说话，产生强烈的共鸣效果，耳畔回荡着自己的声音，感觉天地昭昭，天与大地都在感知自己的心声。
圜丘坛，图源@天坛公园而在无人的圜丘台上，不论向哪个方向喊话，回声都从四面八方传来，仿佛有许多人站在台的四周同时在应和一样。
试想在祭天时，皇帝在天心石上朗读祭文，天地共鸣，似乎皇帝身后有无数人的声音在随声附和，这便是“亿兆景从”的效果。
回音壁在皇穹宇院落内，圜丘坛外北侧，坐北朝南，南面设三座琉璃门，主要建筑有皇穹宇和东西配殿，是供奉圜丘坛祭祀神位的场所。
周围是圆形围墙，墙高约3.72米、厚0.9米，当人们分别站在东西配殿的后面靠近墙壁轻声讲话，虽然双方距离相距很远，都可以非常清晰地听见对方讲话的声音，被形象地称为“ 传声墙”。
20世纪70年代，美国国务卿基辛格博士在乔冠华外长陪同下游览回音壁时，也反复尝试，兴趣盎然，称赞回音壁“传声墙”的效果很好，风趣地说可以通过它来谈判。
皇穹宇殿前甬路从北面数，前三块石板即为“三音石”。
当站在第一块石板上击一下掌能听见一声回音；当站在第二块石板上击一下掌就可以听见两声回音；当站在第三块石板上击一下掌便听到连续不断的三声回音。
这是为什么把这三块石板称为三音石的原因，也有人专门把第三块石板称为“三音石”。
皇穹宇的这些奇妙的声学现象使游天坛者流连忘返，特别是孩子们要反复尝试，并探索这些声音发出的秘密所在。
北京天坛的回音壁和三音石
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19.据2008年3月15日出版的《现代快报》报导， 德国卡塞尔市现年58岁的 英裔男子艾德里安· 麦克莱什的耳朵十分“灵敏”。他的耳朵能够听到自己身 体发出的任何声音，包括自己的眨眼声；而艾德里安胸腔中的心跳声，有时 甚至让他感到“震耳欲聋”。当艾德里安用餐时，他听到自己咀嚼食物的声 音就像搅拌机一样响，几乎令他感到无法忍受，直到后来，艾德里安才通过 互联网亲自查出了自己的罕见病因。去年，他终于彻底治愈了这一困扰他多 年的“神 耳”怪病。 （1）“震耳欲聋”是指声音的哪一方面的特征（ B ） • A.音调好 B.响度大 C.音色好 D.以上三个方面都有 • (2)心脏跳动时发声吗？为什么？一般情况下，正常人的心脏每分钟跳动 72次， 通过计算说明你不能听到自己心跳的可能原因。
• 17.小芳在书房记单词，爸爸在客厅看新闻 联播。为了不受电视机声音的影响，小芳 采用的以下办法中较为合适的是（ B ） • A.把电视机关掉 • B.减小电视机的音量 • C.打开书房内的收音机 • D.打开书房和客厅的门窗，加快空气流动
• 18.下列关于声的说法中，正确的是（ ） C • A.乐音的音调若相同，其音色一定相同 • B.检查人体的超声波从空气进人人体后， 速度变小 • C.声音不能在真空中传播 • D.人耳听不到次声，所以次声对人体没有 影响
• 15．地震时会产生次声波（频率低于 20Hz），在远离地震中心、人无震感的区 域，次声波会引起某些动物的听觉反应。 由下表提供的数据可知，在远离地震中心 的区域，听觉上有较明显反应的动物是 （ D ） •
• A.蝙蝠
B.海豚
C.猫
D.大象
• 16.由于衣服没有放好，在甩干时会引起洗 衣机机身剧烈的振动，并产生噪声，这时 为控制噪声应当采取的措施是（ D ） • A.把耳朵捂上 • B.加水增加洗衣机的自重，使洗衣机振动 • 不起来 • C.把房间的门关上，防止声音传到外面 • D.把衣服在甩干筒内重新放平
天坛 蕴藏的声学奥秘
◎ 编辑|刘相龙|文化|天坛天坛是中国古人在建筑史上展现智慧和最高学问的标志性建筑。
著名的文物古建专家罗哲文先生曾题词赞曰：“天坛是中国独一无二，世界独一无二的古典建筑杰作。
”蕴藏的声学奥秘73北至北坛墙，全长1820米，雄伟壮丽。
如果人们站在圜丘台上北望，在蓝天白云之下，在绿色海洋的映衬下，有高远、深远、平远之境界。
正如北宋郭熙《林泉高致·山水训》所言：“高远之色清明，深远之色重晦，平远之色有明有晦；高远之势突兀，深远之意重叠，平远之意冲融，而飘飘渺渺。
”圜丘坛和祈谷坛，一南一北，一低一高。
连接两坛的丹陛桥，南端高出地面一米，北端高出地面4米，从南向北逐次升高，如同天梯，在两侧古柏的映衬下，有一种超尘脱俗之感。
圜丘坛中心点到祈谷坛中心点为750米，而圜丘台的高度仅仅是祈年殿的16%，相差悬殊。
为了过渡，聪明的古代建筑大师从功能和艺术的角度出发，设计了一座建在高高的石台基础之上单檐圆形攒尖顶的建筑——皇穹宇，其高度为祈年殿高度减去圜丘的高度再折半，实测为19.05米。
皇穹宇内外环列各八柱，以应“八柱承天”之说。
这种设计构成了中轴线建筑起伏的变化，既满足了实用的功能，又使得景观更加优美。
———————————————天坛的三处声学奥秘———————————————天坛建筑的声学现象具有绝无仅有的奥妙与玄机，游客到了天坛，都要和同伴到回音壁前试一试，体验一下。
回音壁是皇穹宇的砖质围墙，人们站在墙内距离较远的任意两点，贴着墙说话，出现如同打电话一样的效果。
除了回音壁外，还有“三音石”。
皇穹宇殿前甬道北面的三块石板分别是“一音石”（称为“天石”）、“二音石”（称为“地石”）、“三音石”（称为“人石”）。
在大殿门打开的状态下，站在第三块“人石”上说话，即使声音很小，回声也很大，称之为“人间私语，天闻如雷”，意思是即使小声说话，“昊天上帝”也能听见。
第三个声学现象是圜丘台上的“天心石”。
“天心石”就是圜丘台的中心石，直径80厘米，寓意太极，站在上面说话，声音效果如同使用扩大器一般瓮声瓮气，响亮浑厚，有立体声的感觉，十分神奇。
为什么回音壁、三音石会传声
为什么回音壁、三音石会传声回音壁、三音石，又被称为声音传输的奇迹，它们的产生和传输一直是人类探索的课题之一。
它们的神秘特性引起了人们的兴趣，也启发了人们对声音传输的深入研究和探索。
本文将从物理学的角度出发，深入剖析回音壁、三音石的原理和科学解释。
回音壁是什么回音壁，简单来说，就是指建筑物表面到达特定角度和位置可以引起声音反射，并在原路返回的现象。
当人们站在回音壁前，喊一声，声音就会像回声一样，反复回荡。
这就是回音壁的奇妙之处。
我们都知道，声音是机械波，其传播需要介质。
介质的为空气，空气中的分子受到声波作用而产生运动，声波就这样传导下去。
而回音墙物理原理也跟声波的传播有关系。
声波传播的过程中，分子之间发生位移，从而形成了传播的媒介。
当这些声波遇到障碍物的时候，它们会被反射、散射和折射。
回音壁的原理就是利用了声波反射的特性。
当声波遇到相对平滑的墙面时，它会反射回来，原路返回，这就是回音壁的奇妙之处。
回音墙的现象难以避免地导致声音的变形和增强，这也是回音墙的存在意义。
在古代的建筑中，回音墙是一种重要的装饰元素，它不仅可以起到美化建筑物的作用，更重要的是可以让人们清晰地听到音乐、歌唱等声音。
在现代建筑中，回音壁也经常被使用，例如演奏厅、办公室等场合。
原理上，回音墙的反射效果与墙面材质有关，同样的角度和位置，不同的墙面材质会造成不同的反射效果。
因此，在选择墙面材质时，需要考虑墙面材质的反射效果，来达到更好的声音传播效果。
三音石是什么三音石，又称“朝天石”，是指在特定条件下，在石孔中发声，可以产生三声回音的现象。
只要人们面向三音石发出声音，就可以听到三次清晰回声，这就是三音石的神奇之处。
三音石的奥秘在于，它所在的区域纵深较大，这种地貌很容易形成回声。
另外，区域地质构造也对其形成有一定的影响。
原理上讲，三音石也是一种回音墙的特殊形式。
三音石的存在和传说着实神奇，据传说它是瑶族祖先蚩尤所倚仗的箭靶石，因此又被称为蚩尤石。
三音石原理
三音石原理三音石原理（The Triplet Stone Principle）是指在一个物理系统中，发生三个相同频率的振动很可能是由三个不同产生的振动叠加而成的。
这个原理是由日本物理学家石原忠治于1967年提出的，并且在物理学和工程学领域得到广泛应用。
三音石原理的原理是基于科学家在实验中发现的一些相关性。
例如，当一个物体被振动时，它会发出一种特定频率的声音。
当另一个物体振动的频率与这个声音的频率相同，那么这两个频率会产生共振，导致当前物体发出更大的振幅。
实际应用中，三音石原理被广泛应用于振动控制、噪音控制、降噪技术等领域。
例如，在工业领域，机器运行时会产生噪声，这些噪声可以通过使用三音石原理来降低。
工程师会将产生噪声的设备对应的三个频率监测，然后通过控制其它设备的振动频率，使这些频率叠加后能够抵消原先噪声的声音频率，从而达到降噪的效果。
在音频领域，三音石原理同样得到了广泛应用。
在音响系统中，音箱发声的频率就是通过控制振动膜的频率来实现的。
然而，由于音响系统等设备存在设计缺陷、互相干扰等问题，导致输出的音频中会产生某些频率的杂音。
这时，就可以使用三音石原理来抑制这些杂音。
通常情况下，人耳最为敏感的频率位于4-6kHz附近，因此在消除音频杂音时，工程师会尤其关注这些频率并且通过使用三音石原理，控制音响的发声频率，从而成功消除一些音频杂音。
除了以上实际应用之外，三音石原理在物理学研究中也得到了广泛的应用。
例如，在超导材料的研究中，科学家发现三音石原理与场的耦合导致了材料的特殊性质，如金属的超导性等。
总的来说，三音石原理是一种非常有用和有效的技术，在工程学、物理学、音频领域中得到了广泛应用。
随着技术和科学的不断发展，三音石原理将会继续得到发展，并被用于更多不同领域的应用中，从而推动整个科技领域的进步。
2019八年级物理上册 2.1《我们怎样听见声音》拓展阅读：北京天坛三大声学奇迹素材
声音的产生与传播一、北京天坛三大声学奇迹在首都北京市区的东南部，坐落着一个驰名中外的天坛公园．那里本来是明清两代帝王祭天和祈祷丰年的祭坛，最初建设于明代永乐十八年(1420年)．天坛是我国最壮观、最有特色的古建筑之一．不过，从声学上看，我们最感兴趣的是回音壁、三音石和圈丘．天坛第一声学奇迹是回音壁．回音壁是一个圆环形的围墙，高约3．72 m，直径61-5 m．在回音壁内的圆形场地上，偏北有一座圆形的建筑物口旷皇穹宇”，它与回音壁内壁间的最短距离是2.5 m；同时东西对称地盖着两座房屋．人们一进回音壁，往往第一件事便是与同伴贴着围墙作远距离的耳语．人们讲悄悄话，一般在6 m以外就听不见．而在回音壁边上讲，传播却要远得多．即使你和同伴分别在直线距离为45 m的甲、乙两处轻声对话，彼此还听得清清楚楚，就像同伴在跟前与你说话一般．这个声学奇迹是怎样形成的呢?原来语音的波长只有10～300 cm，比回音壁半径要小得多，因此在这种场合下可以认为声波是直线前进的．语音在甲、乙两处之间传播，一部分以束状沿围墙连续反射前进，全程有129 m；一部分沿直线直接通过空气传播，全程才45 m．因为墙面相当坚硬光洁，对声音的吸收小，是声音的优良反射体；而且在回音壁的具体条件下，声波沿墙面连续反射都是全反射，没有穿人墙体内部发生折射的部分，所以声音在传播中衰减很小．两个人在甲、乙两处发出轻声细语，通过墙面传播的声波，尽管走了129 m，对方还能听清楚，就像打电话一样．而直接经过空气传播的声波却衰减很快，只走6 m就消失了，根本传不到45 m外的对方耳朵里．这就是神秘的回音壁的声学原理．天坛的第二声学奇迹是三音石．它在从皇穹字通往围墙门口的一条白石铺成的路上，从皇穹宇台阶沿这条路数到第三块石头便是．游人们一到这里就鼓掌．鼓掌一下，可以听到五六次回声．因为三音石正好在回音壁内圆心上．鼓掌声沿着四面八方的直径在墙间来回反射．因为围墙为圆形，每次声波从围墙反射回来在圆心会聚，便是一次回声．只是由于声波在来回反射的过程中逐渐衰减，因此回声一次比一次微弱．五、六次后，回声就微弱到听不出来．天坛的第三声学奇迹是圜丘．圜字是圆字的古体，丘字原意是小山、土堆子．不过，圜丘不是圆形土堆子，而是青石砌成的高台，这里是真正的祭天的祭坛．因为古人流行着“天圆地方”的不正确说法，所以圈丘砌成圆的，它外面的围墙筑成方的．圜丘是三层的石台，每层都有台阶可以拾级而登．每层台的周围都有石栏杆．最高层离地5 m多，半径15 m．人们登上台顶，站在圜丘的圆心石上，往往又是喊话，又是拍手，这时听到的声音特别洪亮．这又是什么缘故呢?原来台顶不是真正水平的，而是从中央往四周坡下去．人们站在台中央喊话，声波从栏杆上反射到台面，再从台面反射回耳边来；或者反过来，声波从台面反射到栏杆上，再从栏杆反射回耳边来．又因为圜丘的半径较短，所以回声比原声延迟时间短，以致相混．据测验，从发音到声波再回到圆心的时间，只有零点零七秒．说话者无法分辨它的原音与回音，所以站在圆心石上听起来，声音格外响亮．但是站在圆心以外说话，或者站在圆心以外听起来，就没有这种感觉了．天坛的声学奇迹是我国古代建筑匠师的卓越创造．二、不同物质中的声速一个同学在自来水质中的声速管上敲一下，另一个同学靠在远处的自来水管上昕，如果两个位置相隔足够远，他会听到三响。
《天坛里的声科学》 说课稿
《天坛里的声科学》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《天坛里的声科学》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、教学反思等几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《天坛里的声科学》这一内容属于初中物理声学部分的拓展与应用。
声学是物理学中一个重要的分支，而天坛作为我国古代建筑的杰出代表，其中蕴含着丰富的声学原理。
通过对天坛中声学现象的探究，能够将抽象的声学知识与实际生活相结合，激发学生的学习兴趣，提高学生的科学素养。
本节课所选用的教材在内容编排上，先介绍了声学的基本概念和原理，如声音的产生、传播、特性等，为学生理解天坛中的声科学现象奠定了基础。
同时，教材中还提供了一些实验和探究活动，引导学生通过实践来验证和深化所学知识。
二、学情分析本节课的授课对象是初中八年级的学生。
他们已经在之前的学习中掌握了声音的基本概念和相关知识，具备了一定的观察、分析和解决问题的能力。
然而，对于天坛中的声学现象，学生可能缺乏系统的了解，也难以将所学的声学知识与实际应用联系起来。
此外，初中学生的抽象思维能力还相对较弱，需要通过直观的实验和具体的实例来帮助他们理解复杂的科学原理。
三、教学目标基于对教材和学情的分析，我制定了以下教学目标：1、知识与技能目标（1）学生能够理解天坛中回音壁、三音石等声学现象背后的科学原理，如声音的反射、折射和叠加。
（2）掌握声音传播的特点和规律，并能够运用这些知识解释生活中的声学现象。
2、过程与方法目标（1）通过观察、实验和探究活动，培养学生的观察能力、动手能力和科学探究精神。
（2）引导学生运用科学思维方法，如分析、归纳和推理，来解决实际问题。
3、情感态度与价值观目标（1）激发学生对声学知识的兴趣，增强学生对科学的好奇心和求知欲。
（2）让学生感受我国古代建筑中蕴含的科学智慧，培养学生的民族自豪感和文化自信心。
四、教学重难点1、教学重点（1）回音壁、三音石等声学现象的原理分析。
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天坛三音石的声学原理
天坛回音壁里有一块为三音石。
如果你站在这块台上拍一下手，你就能听到三次回声，这是什么原因呢？
三音石又称三才石，比喻"天、地、人"三才。
三音石位于皇穹宇殿门外的轴线甬路上。
从殿基须弥座开始的第一、第二和第三块铺路的条型石板就是三音石。
站在第一块石板上面向殿内说话，可以听到一次回声。
站在第二块石板上面向殿内说话，可以听到两次回声。
站在第三块石板上面向殿内说话，可以听到三次回声。
三音石的第三块石板又称"天闻若雷石"，就是说，站在第三块石板上面向殿内说话，如果大殿仅敞开面对三音石的殿门，而且殿门到殿内正中的神龛之间没有任何障碍物的话，此时听到的回音尤其响亮，似乎"人间偶语，天闻若雷"。
造成三音石独特效果的原因是建筑格局中的一些布置与声
学原理相吻合。
声波从不同之处折射回来的速度与层次造成了第一、第二和第三块石板处听到回音的次数不同。
第三块石板与殿门及殿内神龛上的殿顶所构成的特有角度可以使
声波折返到殿外时能够带有强烈的轰鸣。
天坛回音壁的四周围墙很高，而且坚硬光滑，能够很好地反射声音；墙又是圆形的，三音石正好放在圆的中心处。
当你拍了一下手后，声音从空气中向四周传播，遇到围墙后，又给反射回来，这些经反射回来的声音又都经过位于圆心的三
音石。
所以，我们站在三音石上拍手，就会听到清晰的回音，而且回音特别响。
反射回来的声音还有一个特点，它经过圆心后继续向前走，一直传到对面围墙上，经过第二次反射又回到三音石。
这样，我们就听到了第二次、第三次，甚至更多次的声音了，这里除你拍手的那次声音是原始声音，其余的都是回音。
当发声和回声间隔时间小于1/16秒时，我们会把这两种声音听成一个声音，回声的作用只是加强了原来的声音。
声音在空气中传播的速度是每秒钟340多米。
只有人与墙壁间的距离超过11米时，声音往返的距离才会超过22米（22＞340÷16），这时，我们的耳朵才能把回声分辨出来。
皇穹宇室内半径才几米，当然就听不到回音了。
三音石到围墙的距离是32.5米，不难算出，发声和回声的时间间隔将是1/5秒，所以能听到清晰的回声。