北京天坛，是明、清两代帝王祭祀皇天祈祷五谷丰登的场所，始建于明永乐十八年（年），以后经过不断的改扩建，至清朝乾隆年间最终建成。
而相比这些干巴巴的历史典籍文字，天坛最让人好奇的还是这里有4个能“接人话茬”的建筑结构~
-回音壁-
这是很多小伙伴到天坛后都会去体验的“游玩项目”，当你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，两个人把耳朵靠近墙，就可以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，有一种“天人感应”的神秘氛围！
回音壁说起来，其中的科学原理非常简单：声音从回音壁的一端,被回音壁多次连续反射后,传递到另一端。
图片来源：黑龙江大学自然科学学报上图就是有关回音壁的一次测试图，图中长波为说话声的脉冲波,1为直达声，2为说话声经过回音壁多次连续反射后的声音，3是此声再前进达到宫门又被反射再返回的声音。
你可能要问了：“为什么只有在天坛才会产生这种效果呢？一般的院子不行吗？”
这就涉及到了另外一项技术：磨砖对缝。
磨砖对缝是我国砖石古建中所用的一种高级堆砌工艺，其技巧在于将毛砖砍磨成边直角正的形状，砌筑成墙时，砖与砖之间干摆灌浆，墙面不挂灰不涂红，整个墙面光滑平整，严丝合缝。声波在某方向传播的过程中遇到障碍物时会发生反射，而光滑墙面对声音的吸收很小，能比较完整且规则地反射声波。
以上均属于磨砖对缝建筑-三音石-
三音石，皇穹宇殿前御路的第三块石板，石如其名，当你站在石板上拍1下手掌，就能听到3个回声，非常神奇！
三音石据研究，第1个回声是由东、西配殿反射波形成的，第2个回声是由回音壁第一次反射波形成的，第3个回声则是由回音壁第2次反射波形成的。
图片来源：黑龙江大学自然科学学报-圜丘天心石-
圜丘坛是皇帝冬至日祭天的地方，第一层台面中央嵌一块圆形石板，叫“天心石”。如果你站在天心石上高呼，在特别安静的环境下，同样能够听到3个回声。
天心石第1个回声：一部分击掌声碰到栏杆的下部没有雕花的石面上，被反射走向台面，再经台面的一次反射，回到台中心；第2个回声：击掌声从天心石中心到栏杆，再到台面，再到栏杆，再返回天心石中心，其路径走过四边形的四条边，后返回天心石；此后，回声再传到栏杆，被散射后，再反射返回天心石，这就是第3个回声。
图片来源：黑龙江大学自然科学学报-皇穹宇对话石-
皇穹宇对话石指皇穹宇前甬道第18块石板，若有1人站在皇穹宇大殿前甬道第18块石板上说话或击掌，则站在距此约36米远的东配殿东北角或西配殿西北角的另一个人，可以清晰地听到在第18块石板上的人的说话声或击掌声。
图片来源：黑龙江大学自然科学学报更有意思的是，这4处看似包含丰富声学知识的建筑结构，其实是古人在无意中创造出来的……
回音壁是为了附会“天圆地方”的宇宙观；三音石正好处在皇穹宇的正中心；对话石也是因为位置合适，才使得声波反射路线不被建筑物阻挡；天心石与三音石原理相似，只是栏杆的效果不如磨砖对缝的效果好……
天坛声学现象的现代应用
天坛声学原理虽然没有在古人眼中得到重视，但在现代却有了用武之地。在剧院、音乐厅等封闭空间，声波在四壁上不断反射，即使在声源停止发射后，声音还会持续一段时间，这种现象就叫做混响。
不同用途的厅堂，最佳混响时间不同，因此混响也成为了建筑声学领域的一个重要组成部分。
我们眼中的国家大剧院建筑设计师眼中的国家大剧院看到最后，是不是感觉对天坛又有了新的认识呢？下次想去玩的话，不如挑一个安静的时间，带上小伙伴，一起感受下帝都这处“敢接你话茬”的神奇地方吧！
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