三音石的奥秘

李维维

你去过北京吗？那是一个美丽的城市，是我国政治、文化、经济的中心。那里有一个天坛公园，天坛就坐落在公园中间偏北的位置，是古代皇帝举行宗教仪式的地方。这个建筑不但外形庄严雄伟，而且有着奇妙的声学特点。比如在通向皇穹宇的台阶中，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被称为三音石。

三音石又称三才石，比喻“天、地、人”三才。

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”。

台阶所用的石头和普通的石头没有什么两样，那么，它为什么会出现这样的效果呢？你知道其中的奥妙吗？

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，三音石正好处在圆的中心处。当你拍一下手后，声音从空气中向四周传播，遇到围墙后，又被反射回来，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，也是个圆形的建筑物。

如果你站在中间，也拍一下手，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。这又是为什么呢？

原来，当发声和回声间隔时间小于大概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340米/秒。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造成的。声音在铁里传播的速度是5 000米/秒，在水中的传播速度是1 500米/秒，而在空气中的传播速度只有340米/秒。

人教版物理八年级（上）第一章《声现象》课外阅读延伸