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皇穹宇位于圜丘坛以北，是供奉圜丘坛祭祀神位的场所，存放祭祀神牌的处所。
皇穹宇回音壁只是皇穹宇的围墙，可是因为回音壁异常有趣，以至于喧宾夺主，人们竟只认回音壁，不识皇穹宇了。
皇穹宇雄伟壮观。殿高17米，直径19米，坐落在高3米的圆形须弥座上。蓝色琉璃瓦的单檐攒尖式的屋顶，正面是木雕菱花图案的榄窗和门，均用彩绘，显得十分富丽华贵。
皇穹宇大殿为单檐攒尖顶，鎏金宝顶。殿基为青白石砌筑的圆形须弥座，四周围以汉白玉栏板。东、南、西三面出陛，南面丹陛上雕刻“二龙戏珠”浮雕。
南面丹陛上雕刻的是“二龙戏珠”浮雕，两条龙一升一降，栩栩如生。
殿内由八根檐柱和八根金绘串枝图案的支柱托屋顶，上面是弧形短梁。大殿顶端是鎏金斗拱托金龙藻井，藻井中心绘大金团龙，周围有条金龙，象徵周天为度。
皇穹宇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反射前进，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，圆周率精确，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。
正面的丹陛下面，就是著名的三音石。
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"。
人站在第三块石板上面击掌，可以清晰地听到三声回声，故名“三音石”。
其实，这种奇妙的现象，是一种正常的声学现象。因为丹陛前面的石板路的第三块石板，处于圆形垣墙的中心，这里发出的声音，经四面墙壁的反射，回声就返回到中心位置，被人们就听到了，而且回音特别响。
当你拍了一下手后，声音向四周传播，遇到围墙后，又反射回来，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，
反射回来的声音经过圆心后继续向前，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。
其实回音多次反射，当然不止是三声，但是随着反射的次数越多，音波就越微弱，所以我们只能清楚地听到三声罢了。
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