Question

为什么三音石会传声？为什么回音壁会传声？

Answer 1

1、为什么三音石会传声？

答：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"。

三音石的分析：
原来，天坛的四周围墙很高，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。 走进皇穹宇内，这也是个圆形的建筑物。
如果你站在中间，也拍一下手，在这里是否同样能听到回音呢？不能！只是感到拍手声比在旷野里响一些而已。这是因为回音与原声重叠，不能分辨。

三音石会传声的物理解释：
原来，大概当发声和回声间隔时间小于1/10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17米时，声音往返的距离才会超过34米（340÷10=34），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。
在日常生活中，我们还能见到一种一敲三响的现象。找一个同学在一根足够长的有水水管的一端敲一下，你在另一端就可能听到三次敲击声。不过，这不是回声，而是由于声音在空气、水和铁管内传播的速度不一样。声音在铁内传播的速度是5200米/秒，在水中的传播速度是1500米/秒，而在空气中的传播速度只有340米/秒。

2、为什么回音壁会传声？

答：回音壁是皇穹宇的围墙。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，对声波的反射是十分规则的。只要两个人分别站在东、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”。
原理分析：
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，有利于声波的规则反射。加之围墙上端覆盖着琉璃瓦使声波不至于散漫地消失，更造成了回音壁的回音效果。