天坛建筑声学现象的新解释和新发现
天坛回音壁原理
天坛回音壁原理
天坛回音壁又称为祈年殿回音壁，是位于中国北京市天坛的一座兴建于明代的建筑，它的特别之处在于它能够产生回音现象。
天坛回音壁原理是利用圆形建筑结构和物理声学原理来实现的。
在祈年殿的墙壁上，以大理石板砌成了一条东西南北相交的弧形大壁，壁的高度为3.72米，每个弧段长18.3米。
且每个弧
段的两端分别对应于一个平面，而平面斜角平分线密切贴合大墙面，使得声波迎面冲过时能被准确地反射到相对的一面，产生回音现象。
当有人在大壁前演唱或喊叫时，声音会被墙壁反射，并在墙壁上反复反射形成回音。
演唱或喊叫的人可以在一个地方听到自己的声音反复回荡，其回音次数取决于所站的位置和声音的音高和音强。
因为回音壁的设计非常精妙，所以即使两人的距离很近，他们站在回音壁的东西南北四个方向，彼此之间是听不到对方说话的，他们之间的声音反射会被准确地反射到另一面，传递到另一个人的耳朵里。
天坛内建筑物的奇妙声学现象
天坛内建筑物的奇妙声学现象位于北京的天坛是明清两代帝王祭天、祈祷丰年的建筑，初建于明永乐十八年(1420)，其中，祈年殿、皇穹宇、圜丘三座宏伟建筑座落在南北纵轴线上，在古代人“天圆地方”观念之下，这些建筑的平面均为圆形，皇穹宇围以高约6米，半径约32.5米的围墙，这个围墙，就是闻名的回音壁。
圜丘为圆形的三层汉白玉石坛，最高层平台离地面约高5米，半径约11.4米，每层平台边缘均砌有石栏杆，皇穹宇和圜丘建于明嘉靖九年(1530)。
皇穹宇的围墙和圜丘石栏、地面具有奇特的声音反射现象。
皇穹宇围墙以砖石砌成，墙壁面整齐、光滑，是一个优良的声音反射体，围墙内三座建筑，座落北面最大的圆形建筑就是皇穹宇，东西两边对称地各有一个长方形建筑，皇穹宇北墙与围墙最近处为2.5米，人在A处对凹墙面低语，声波沿着凹面“爬行”，另一人在B处可以听见由墙面C处反射过来的声音。
皇穹宇北墙距离围墙很近，在某种情况下它会阻挡部分沿墙面爬行的声波。
据测定，与凹面墙切线所成的角在22°以内入射的声射线，声波的能量就都分布在近墙面的一条狭带内，而不致被皇穹宇所吸收或反射，这时，B处能清楚地听见A处的低语声，如果在A处大声说话，在B处会听到二个声音：一个是通过空气直接传达到B；另一个是经过凹形墙面连续反射而达到B，因此，虽然后者路程长，且稍后听见，但听起来它却要比前者响一些。
从皇穹宇到回音壁的大门有一条白石路，从皇穹宇往南数第三块砌石正处在围墙的中央，在此拍掌，可以听到三次回声，人称“三音石”。
在这个中心点发出的声音，其声波等距地传到围墙，又被围墙等距地反射回到中心点，这第一次回声又等距地传到围墙、并被围墙等距地反射回到中心点，如此往复几次，直到声能耗尽为止，如果不是围墙内三座建筑反射了大部分声波，人们就可以听到更多次的回声。
在西方的教堂中也有类似回音壁的建筑。
位于罗马的旧圣彼得教堂(Old Saint Peter's)是由君士坦丁大帝下令于公元326—333年间开始建造的，教堂西端圣坛是半圆形厅堂。
天坛回声原理
天坛回声原理
嘿，咱今天就来说说天坛的回声原理哈！
我记得有一次去天坛玩，那可真是让我对这个回声现象有了超级深刻的体验。
我一走进那个圜丘坛啊，就感觉特别神奇。
当时我就在那中间大喊了一声，哇塞，那声音就好像有了魔力一样，居然能传出去好远好远，然后还能听到那声音又传回来，就跟有人在跟我呼应似的。
我就特别好奇，这到底是咋回事呢？
后来我才知道，原来这就是天坛独特的回声原理在起作用呀！这整个圜丘坛的设计可讲究了，它那圆形的建筑结构，还有那些光滑的石板地面啥的，都能让声音很好地传播和反射。
就好像声音在里面玩游戏似的，蹦来蹦去，然后就产生了这种奇妙的回声效果。
我在那玩了好久，一会儿大声喊，一会儿小声叫，每次听到那回声都觉得特别有意思，感觉自己就像个声音魔法师似的。
哎呀，天坛的这个回声原理可真是太神奇了，让我那次的游玩变得特别难忘！到现在我都还能记得在那圜丘坛里和回声玩耍的情景呢，真的是太有趣啦！这就是天坛回声原理的魅力呀！。
天坛回音壁声学现象
天坛回音壁声学现象
天坛位于中国北京市，是一座古老的建筑，也是中国古代帝王祭
天的场所之一。
在天坛的南部有一道回音壁，这是一道高墙，呈现半
圆形，并且构造非常精妙。
回音壁上有几个孔洞，这些孔洞与壁的构造相互呼应。
当有人站
在回音壁的一侧，高声喊出或者发出哨声，声音就会在壁上回荡，并
且通过壁上的孔洞传向另一侧。
站在另一侧的人能够清晰地听到声音，并且感受到回音的回荡效果。
这种声学现象被称为回音。
这里的回音是由声音的反射和折射造
成的。
声音在撞击回音壁时，一部分会被反射，即返回原来的方向，
而另一部分会通过孔洞传递到壁的另一侧。
当通过孔洞传递的声音到
达另一侧的时候，又会被反射回来，形成回荡效果。
天坛回音壁是中国古代建筑中最著名的回音壁之一，并且被广泛
用于展示声学原理。
很多人都会前往天坛，尝试在回音壁前喊出自己
的声音，以体验回音的奇妙效果。
无论是当地居民还是外来游客，每个人都能在天坛回音壁前得到
乐趣和惊喜。
这个古老的建筑与其独特的声学现象相互辉映，为人们
提供了一种与历史和自然亲密接触的机会。
无论是独自一人还是与亲
朋好友一起，每个人都可以在天坛回音壁前畅叙欢笑，共享美好时刻。
天坛建筑声学现象的新解释和新发现doc
天坛建筑声学现象的新解释和新发现北京天坛建于16世纪，它以宏伟庄严的建筑风格著称于世，更以其奇特的声学现象享誉世界。
关于这些声学现象的科学说明最早见于1953年2期《科学通报》上的汤定无先生文章中，40多年来，我国教科书和科学普及杂志上都以此为根据去说明天坛“回音壁”、“三音石”等的声学现象。
最近，黑龙江大学的俞文光教授、哈尔滨理工大学的贾陇生教授及国家地震局工程，力学所的付正心等6位科学工作者、用现代实验仪器和测试手段到现场进行多次的实验和考查，对我国这些古老建筑的声学现象的研究有了很多新的发现，进行了新的说明和解释。
这里介绍他们对天坛“回音壁”、“三音石”回声的研究和提出的最新解释。
一、三音石多年来很多教材上写到“三音石是回音里内圆心，是甬道上从皇穹宇的台阶向南数的第三块石头，站在这块石头上击一下掌，可以听到三次甚至更多次击掌回音声；这是由于击掌声被圆形围墙多次反射回来的回声而产生的．”（图1）这也就是汤定元先生对三音石的解释．按此解释不难得出三声回声的时间和声强的特点。
三音石到回音壁的距离是32.5米、声音发出到回音壁墙壁面反射周的回声，每次走过的都是65米，因此，回声的时间特点应是三声回声时间间隔相等的；回声的声强特点，应遵守球面波的衰减规律，三声回声应一声比一声弱．但是近年来俞文光教授和他的同事们用仪器测得的结果却不是这样的．仪器记录如图2所示．图中O波是开始实验击掌声的记录，图中1′、1、2、3、4都是回声时间和强度的记录。
从这个仪器记录看出：三声回声时间间隔是不等的，而回声强度也不是从开始就递减的，而是强、更强、弱。
这是为什么呢？根据俞文光教授的解释是：图中标号1′和1的合成为第一个回波，这是击掌后103.7毫秒记录到的回波，此波走的路程是34.88米，离三音石一半路程（38.88米）的反射物就是东西配殿（东西配殿的前墙到三音石中心距离为17.30米），所以可以认定第一个回波是由皇穹宇的东西两个配殿的墙和墙基反射回来声音形成的，标号2是第二个回波．它才是由回音壁墙面第一次反射声音汇聚而成的，由于声音的会聚这个回声强度最强；由记录数据知道：它是击掌后191毫秒记录到的回波，此波走的路程应是64.5米，反射物离发声中心距离应为32.13米，而回音壁的半径为32.50米，所以认定回声由回音壁墙面第一次反射声音，反射面很大，反射强度就最强。
天坛回音壁声学原理
天坛回音壁声学原理
“天坛回音壁”是中国古代文化遗产，位于北京市崇文区的天坛公园中。
它是一座环形建筑，内部屋顶由十九排花砖组成，外部墙壁由石板砌成，其中有两个大孔，这就是所谓的“回音壁”。
古代人们将这些孔洞开通，使声波在墙上传播，形成回声，以此来美化声音的效果。
天坛回音壁声学原理是一种混响原理，它是把声音发出后，由于物体反射、衰减而形成的混响效果。
在天坛回音壁中，声音从声源发出，反射到墙壁上，然后反射回声源，并不断反射和衰减，最终形成混响效果，让声音有更加浑厚、饱满的感觉。
天坛回音壁的原理是由声学家根据声波的特性研究得出的，它是声学中传声的一种特殊形式，也就是混响原理。
这种原理的作用是，声音传到一定的距离后，墙壁反射回的声波会加深原始声音的强度，并且会产生一种“延迟”的效果，使声音更加厚重、有厚度。
天坛回音壁的工作原理主要依赖于声音的反射和衰减。
其工作原理如下：声源发出声波，经过反射，声波会反射回声源，并且在经过一次反射之后，会变弱，而在每次反射之后，会变得更弱，最终形成混响效果。
天坛回音壁的奥秘不仅仅在于它的精致设计，更重要的是它能够将声音发出后，由于物体反射、衰减而形成的混响效果，这样的声学原理对艺术表演者来说是非常重要的，也是非常有用的。
它不仅能使声音变得更加悦耳，还能提升声音的质量，使观众们更容易接受艺术表演者的演出。
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。
天坛公园的“声学三奇”
北京的天坛，始建于1420年，原来为明清两代帝王祭天祈⾕的场所，现在是供⼈民游览的公园。
天坛公园的建筑独特，结构精巧，吸引着不少中外游客。
特别是⼈称“声学三奇”的回⾳壁、三⾳⽯和圜丘，更使游⼈终⽣难忘。
回⾳壁（图2－2）位于天坛公园的中⼼稍偏南，它是皇穹宇四周的围墙。
回⾳壁表⾯磨砖密砌，整齐平滑，是声波很好的反射⾯。
⼀个⼈在回⾳壁内侧对着墙低声说话，由于声波经回⾳壁内表⾯多次反射（图2－3），另⼀⼈站在回⾳壁内侧的任意位置，都能清楚地听到说话声，⽽且⼏乎和⾯对⾯谈话⼀样。
三⾳⽯ 位于回⾳壁的圆⼼上。
从皇穹宇到回⾳壁⼤门的⼤路是⼀条⽤⽩⾊⽯块铺的路，三⾳⽯就是从皇穹宇数起的第三块铺路⽯。
只要游⼈站在这块⽯头上拍⼀下掌，就可以听到三下掌声。
这种特殊的声学现象是回⾳壁造成的。
当拍掌声发出后，声波就沿半径传播，经回⾳壁反射后，⼜沿原半径返回，就形成第⼆下掌声（图2－4）；第⼆下掌声沿半径⼜传向回⾳壁，反射后⼜汇集到圆⼼，形成了第三下掌声。
如果拍⼿的能量⾜够⼤时，还会出现第四下、第五下掌声……。
关于圜丘的声学特性，初中物理课本中已有介绍，这⾥就不重复了。
天坛回声原理
天坛回声原理嘿，朋友们！咱今天来聊聊天坛的回声原理呀！天坛，那可是咱老祖宗留下来的宝贝。
你想想，那么大的一个地方，为啥在某些地方说话就有特别神奇的回声呢？这就好像是大自然和老祖宗一起跟咱玩的一个奇妙游戏。
你站在天坛的圜丘坛上，轻轻说一句话，嘿，那声音就好像有了翅膀一样，能传出去老远，而且还带着一种特别的韵味。
这就像是你在山谷里喊一嗓子，但是可比山谷里的回声更有意思。
其实啊，这回声原理就像是声音在跟我们捉迷藏。
声音从我们嘴里跑出去，然后在那些建筑之间蹦来蹦去，最后又回到我们耳朵里。
就好比你把一个皮球扔出去，它在墙壁之间弹来弹去，最后又回到你手里一样。
天坛的建筑设计那可真是精妙绝伦啊！那些光滑的石板，高大的围墙，恰到好处的角度，共同构成了这个神奇的回声世界。
你说老祖宗咋就这么聪明呢，能想出这么奇妙的设计来。
咱平时说话，声音可能就一下子散了，但是在天坛，那声音就像被施了魔法一样。
有时候你会觉得自己的声音好像变得更响亮了，更有气势了，是不是很神奇？这可不是什么魔法，这是科学和智慧的结晶呀！你再想想，如果在一个普通的地方，你喊一嗓子，可能除了吓着别人，也没啥特别的。
但是在天坛，那可就不一样了，你喊一嗓子，说不定能听到好几个自己的声音在回应你呢，多有意思啊！而且啊，这回声原理还能让我们感受到历史的韵味。
当我们站在那里，听到自己的声音回荡，仿佛能听到几百年前的人们也在这里说话、欢笑。
这就像是穿越了时空一样，是不是很奇妙？咱们可得好好保护这天坛啊，这可是咱们的宝贝。
要是不好好保护，以后的人可就没法感受这种神奇了。
咱们要让子子孙孙都能来这里体验这神奇的回声，让他们也知道老祖宗的厉害。
所以啊，朋友们，有机会一定要去天坛感受一下这神奇的回声原理。
去亲身体验一下老祖宗留给我们的智慧宝藏，去听听那奇妙的声音，去感受那穿越时空的感觉。
相信我，你一定会被深深吸引的，你会感叹老祖宗的伟大，会为我们拥有这样的文化遗产而骄傲和自豪！。
天坛回音壁原理
天坛回音壁原理天坛回音壁是中国古代建筑中的一大奇迹，它位于北京市南部的天坛公园内，是一座圆形石壁，高3.7米，周长约70米。
这面石壁是用特殊的建筑原理设计而成的，其原理是怎样的呢？首先，我们需要了解声音的传播原理。
声音是通过空气中的震动传播的，当声音遇到障碍物时，会发生反射。
而天坛回音壁的设计原理正是利用了声音的反射。
天坛回音壁的建筑结构呈现出一个圆形凹壁，这种形状能够将声音反射得非常清晰。
当你站在回音壁的一端，对着壁面说话，声音会被壁面反射，并聚焦到壁面的中心点，然后再次反射回来，使得你能够清晰地听到自己的声音。
这种声音反射的现象被称为“回音”。
回音壁的原理并不复杂，它利用了声音的反射和聚焦特性，使得声音在壁面上来回反射，从而形成了回音的奇特效果。
这种设计不仅在古代建筑中被运用，现代建筑中也有类似的设计，比如一些音乐厅和剧场的设计中也会考虑声音的反射和传播。
除了回音壁的原理，它的建造也需要一定的技术和经验。
首先，选址非常关键，需要考虑周围环境的声音传播情况，以及建筑结构的稳定性。
其次，建筑材料的选择也很重要，需要选用能够反射声音的材料，并且要保证建筑的圆形凹壁结构。
最后，施工过程也需要非常精细，要保证建筑的圆形凹壁结构的完整性和平整度。
天坛回音壁的原理不仅仅是一种古代建筑技术，更是对声音传播特性的深刻理解。
它的设计和建造都展示了古代中国人民在建筑技术方面的卓越智慧和造诣。
同时，回音壁也成为了天坛公园内的一大景点，吸引了无数游客前来体验这种奇特的声音效果。
总的来说，天坛回音壁的原理是基于声音的反射和聚焦特性，利用圆形凹壁结构使得声音在壁面上来回反射，形成回音的奇特效果。
它不仅是古代建筑中的一大奇迹，更是对声音传播原理的深刻理解，展示了古代中国人民在建筑技术方面的卓越智慧和造诣。
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。
天坛回音壁的声学原理
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。
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。
天坛公园的回音壁的声学原理
天坛公园的回音壁的声学原理1. 引子：神奇的回音壁大家好，今天咱们聊聊天坛公园里的一个小秘密——那就是回音壁！这可不是个普通的墙，而是个能让声音“反弹”的神奇地方。
在这里，你轻声说句话，甚至只是一声叹息，都能被反弹回来，像个调皮的小孩在跟你捉迷藏一样。
听说过“耳边风”吧？可在这里，耳边风可不是风，而是你自己说的话，妙不妙？所以，今天就让我们一起揭开回音壁的神秘面纱，看看它背后藏着什么样的声学原理。
2. 声音的魔法：声学原理2.1 声音的传播首先，咱们得明白声音是怎么工作的。
声音其实是一种波动，就像在水面上打一个水漂，波纹向四面八方扩散。
简单来说，当你在回音壁旁边说话时，声音的波动会沿着空气传播出去。
然后，墙壁的形状和材质就像个巨大的“回声机器”，把声音重新反射回来了。
你可能会想，这到底是怎么做到的呢？2.2 反射与吸收其实，回音壁的设计可是经过精心考虑的。
它的形状是个半圆形的拱顶，能有效地把声音聚拢。
声音在这个半圆形的结构里，一碰到墙壁就会被反射回来。
再加上，墙壁的材料选得也很考究，既能反射声音，又不容易吸收它。
这样一来，声音就能清清楚楚地传回来，让你感受到“回声”的神奇。
3. 体验与乐趣3.1 互动乐趣去天坛公园时，千万别错过这个回音壁。
你可以跟朋友在这里互动，互相喊话，看谁的声音回来的更快、更清晰。
甚至，你还可以试试不同的声音，比如唱歌、喊叫，甚至是模仿动物的声音，哈哈，想象一下你在这里模仿狗叫，声音在墙壁上反弹回来，真是乐趣无穷啊！这就像玩“你来我往”的游戏，每次都能带给你意想不到的惊喜。
3.2 声音的艺术有些游客还会在这里录音，想听听自己的声音在墙壁上“变身”的样子。
你说，这样的体验多有趣啊！有时候，你甚至会发现，在这个地方说话、唱歌，声音比平时听到的更动人，仿佛连空气都在为你鼓掌。
总之，这里就像一个大型的声音实验室，让每一个人都能成为声音的艺术家。
4. 小结：声声入耳，回音无穷总的来说，天坛公园的回音壁不仅仅是一个简单的建筑，它背后蕴藏着丰富的声学原理。
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。
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东城区的一处古代建筑，它是明代时期修建的一座音响装置。
回音壁的原理是利用圆形建筑物的特殊设计，使得任何位于圆心的人说话时，话音会经过反射后被放大并传到圆环四周的观众耳中，达到听众听到清晰声音的效果。
回音壁的建筑形式是以一座圆环为中心，四周有环绕的墙壁。
在圆心位置说话时，声音会被墙壁反射，然后沿着墙壁的弧线向外扩散。
由于墙壁的特殊设计，声音反射产生的相位差和干涉现象会让声音集中并放大。
这样，站在墙壁四周的观众就能清晰地听到圆心位置说话人的声音，即使距离较远也不影响听到声音的清晰度。
回音壁的原理与声学中的波前重建和可听直达声有关。
波前重建是指在一定条件下，在某一位置的收听者能够听到步入与其有一定空间关系的音源输出的气体中的声波。
可听直达声是指由于声波沿着直线传播的特性，使得听者即使身处距离声源较远的位置，仍然可以听到声音。
而回音壁通过墙壁的反射和声波的干涉效应，进一步放大了声音，使得听众更容易听到声音。
天坛回音壁作为一项古代的技术创新，在演示声学原理和传达信息方面有着重要的作用。
如今，天坛回音壁已经成为游客参观的景点，人们常常来此体验一下特殊的回音效果。
无论是对于科技爱好者还是普通游客来说，都能在这里感受到古代科技的奇妙和人类智慧的独特魅力。
北京天坛回音壁的原理
北京天坛回音壁的原理北京天坛回音壁位于天坛公园内，是一处古老而神奇的建筑，吸引着无数游客前来探寻其中的奥秘。
回音壁是指一种能够将声音反射回原处的建筑结构，而北京天坛回音壁正是其中的佼佼者。
那么，北京天坛回音壁的原理究竟是什么呢？首先，我们需要了解声音的传播原理。
声音是通过空气分子的振动传播的，当声源发出声音时，空气分子随之振动，形成声波，然后通过空气传播到达我们的耳朵。
而回音壁正是利用了声波的传播特性，将声音进行反射，使得听者能够听到自己发出的声音。
北京天坛回音壁的建筑结构是其能够实现回音效果的关键。
回音壁呈半圆形，内壁光滑而平整，且离地面较远，这种设计能够使得声波在其内部进行多次反射，从而形成清晰的回音效果。
此外，回音壁的建筑位置也十分关键，通常会选取在相对开阔的空间，避免其他建筑或障碍物对声音传播产生干扰。
除了建筑结构，声音源的位置也对回音效果有着重要影响。
在北京天坛回音壁前，有一块圆形的石板，当人站在石板的中心处朝着回音壁说话时，声音会被回音壁反射回来，形成清晰的回音效果。
这是因为声音源和反射面之间的距离和角度能够影响声波的传播和反射，从而产生回音效果。
此外，天气和环境也会对回音效果产生影响。
在风和噪音较大的环境下，回音效果会受到干扰，影响听者的体验。
因此，在选择体验回音效果的时候，最好选择一个相对安静的时刻和环境。
总的来说，北京天坛回音壁之所以能够产生回音效果，是因为其建筑结构和设计充分利用了声音的传播原理，使得声波能够在其中进行多次反射，形成清晰的回音效果。
同时，声音源的位置和环境条件也会对回音效果产生影响。
希望大家在前往体验北京天坛回音壁的回音效果时，能够更加深入地了解其中的原理，享受这一神奇而美妙的声音之旅。
天坛回音壁原理
天坛回音壁原理
天坛回音壁是中国古代建筑中的一大奇迹，它位于北京市南部的天坛公园内，是一座圆形的墙壁，被称为“祈年殿”的主建筑所包围。
天坛回音壁的原理是指在这个圆形墙壁内部，当一个人站在墙的一侧，对着墙壁说话，声音会经过墙壁的反射，然后传到另一侧，使得对面的人可以清晰地听到说话者的声音。
这种奇特的声音传播现象，引起了人们的广泛兴趣和好奇。
天坛回音壁的原理主要是基于声音的反射和聚焦效应。
墙壁的圆形结构使得墙内的声音可以在墙壁上反射多次，从而形成一个声音的聚焦点，使得声音在墙的另一侧可以清晰地传播出去。
这种原理类似于抛物面的反射效应，使得声音可以在墙内形成一个集中的焦点，从而实现声音的传播和聚焦。
在天坛回音壁内，人们可以进行各种声音实验，比如一个人在墙的一侧说话，另一个人可以在墙的另一侧清晰地听到说话者的声音，而且声音的音质和音量并不会因为传播距离的增加而减弱。
这种声音传播的奇特现象，吸引了许多游客前来体验和探究。
除了声音传播的原理外，天坛回音壁还具有一定的建筑和设计价值。
墙壁的圆形结构不仅令人惊叹，而且在一定程度上提高了声音的传播效果。
此外，墙壁上还雕刻着各种精美的图案和文字，展现了古代建筑的艺术魅力和文化内涵。
总的来说，天坛回音壁是一座具有奇特声音传播原理的古代建筑，它不仅展示了古代建筑师在声学方面的智慧和技艺，而且吸引了许多人前来探究和体验。
通过对天坛回音壁原理的研究和探索，我们可以更深入地了解古代建筑的科技含量和文化价值，同时也可以在现代建筑设计中借鉴和应用这种声音传播原理，为建筑设计带来新的灵感和可能性。
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天坛建筑声学现象的新解释和新发现
黑龙江哈尔滨师范学校（150086）施滨刚
北京天坛建于16世纪，它以宏伟庄严的建筑风格著称于世，更以其奇特的声学现象享誉世界。
关于这些声学现象的科学说明最早见于1953年2期《科学通报》上的汤定无先生文章中，40多年来，我国教科书和科学普及杂志上都以此为根据去说明天坛“回音壁”、“三音石”等的声学现象。
最近，黑龙江大学的俞文光教授、哈尔滨理工大学的贾陇生教授及国家地震局工程，力学所的付正心等6位科学工作者、用现代实验仪器和测试手段到现场进行多次的实验和考查，对我国这些古老建筑的声学现象的研究有了很多新的发现，进行了新的说明和解释。
这里介绍他们对天坛“回音壁”、“三音石”回声的研究和提出的最新解释。
1 三音石
多年来很多教材上写到“三音石是回音里内圆心，是甬道上从皇穹宇的台阶向南数的第三块石头，站在这块石头上击一下掌，可以听到三次甚至更多次击掌回音声；这是由于击掌声被圆形围墙多次反射回来的回声而产生
的．”（图1）这也就是汤定元先生对三音石的解释．按此解释不难得出三声回声的时间和声强的特点。
三音石到回音壁的距离是32．5米、声音发出到回音壁墙壁面反射周的回声，每次走过的都是65米，因此，回声的时间特点应是三声回声时间间隔相等的；回声的声强特点，应遵守球面波的衰减规律，三声回声应一声比一声弱．但是近年来俞文光教授和他的同事们用仪器测得的结果却不是这样的．仪器记录如图2所示．图中O波是开始实验击掌声的记录，图中1’、1、2、3、4都是回声时间和强度的记录。
始就递减的，而是强、更强、弱。
这是为什么呢？根据俞文光教授的解释是：图中标号1’和1的合成为第一个回波，这是击掌后103．7毫秒记录到的回波，此波走的路程是34．88米，离三音石一半路程（38．88米）的反射物就是东西配殿（东西配殿的前墙到三音石中心距离为17．30米），所以可以认定第一个回波是由皇穹宇的东西两个配殿的墙和墙基反射回来声音形成的，标号2是第二个回波．它才是由回音壁墙面第一次反射声音汇聚而成的，由于声音的会聚这个回声强度最强；由记录数据知道：它是击掌后191毫秒记录到的回波，此波走的路程应是64．5米，反射物离发声中心距离应为32.13米，而回音壁的半径为32．50米，所以认定回声由回音壁墙面第一次反射声音，反射面很大，反射强度就最强。
标号为3的回波是由回音壁墙面第二次反射的声音汇聚而成的；学生们看看数据表就会得到这个结论．标号为4的回波是由回音壁墙面第三次反射声音汇聚而成。
只是因为声强太小，人耳无法听到而已。
2 二音石和一音石
俞文光教授他们不但对三音石的成因做了科学的测试和令人信服的科学解释，还科学地解释了“一音石”和“二音石”两个新声学现象，所谓“二音石”是“三音石”北面的那块石板，在其上击掌会有两声回音，仪器记录如图3，图中标号为1的回波是二音石的第一个回声，是击掌后100毫秒听到的回声，根据计算声波所走路程约34米，这个回声显然是由东西配殿壁墙面反射回来产生的；图中标号为2的回波是二音石的第二个回声，是击掌后380毫秒所听到的回声，其路程约为130米，它约为回音壁圆墙半径32.5米的4倍，据科学工作者分析，
声音走的是O
2CDO
2
的三角形，即从O
2
点出发经C处墙面反射到对面的墙面D处反
射回到O
2
处，恰好走了约等于4倍半径路程，这就是二音石的回声机理。
有意思的是在二音石北面的一块石板也能听到回声，不过只能听到一个回音，俞文光教授叫它“一音石”，图5是仪器记录，图中标号为1的回波是在一音石上击掌后经过380毫秒后的回波，其行程约为130米，它也约为回音壁半径的4倍，看来走的也是一个三角形，那么为什么一音石上没有东西配殿的反射波呢？从图1中可以看出，如果从一音石中心向东西方向划一条水平线，这条线是
发出的击掌声也就在水平方向上不会遇到配殿的墙，不会碰到东西配殿；显然，O
1
点产生第二个回声了。
当然也就不能再有反射波回到O
1。