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形容音色的声学原理

形容音色的声学原理
形容音色的声学原理

形容音色的声学原理

声音是物体振动在介质中传播形成的物理现象,研究这种物理现象的学科叫做声学。声音所产生的振动属于机械振动,这种振动在空气中传播的过程在声学的眼中属于绝热运动(adiabatic)。况且不能产生热,又怎么能产生光呢?所以,所谓明亮与暗淡等这种形容“视觉感受”的词所指代的特性,和声音没有任何关系,与声学也扯不上亲戚。同样地,所谓干和湿,这些属于触觉感受,与声学也没有关系。

这个再明显不过了——声音不产生光,所以我们不可能从声音中直接接收到光学信号;声音虽然是一种振动,但我们浑身上下除了耳膜之外就没有任何一个其他地方可以有效地接受声音信号。所以声音并不能产生触觉感受,更别说干湿了。

那么,声音为什么能给人类似视觉和触觉的感受?

上面说了,声音是空气的振动。这种振动在经过耳道整理后,成为一个一维的振动,因为我们的耳膜只有一个自由度。耳膜的往复振动被三根小听骨的杠杆作用放大之后传递到耳蜗,耳蜗将这种脉冲转化为电信号,电信号被传递到听觉系统后,神经元网络将其解读为有用的信息,而忽略无用的信息。

而关于神经元网络如何解读这些时间域上海量的一维脉冲信号,人和人之间是有横向差异的。我们把这个过程称为听觉认知,听觉认知大体上可以分为三个层面:

底层low-level:这是基础的层面。从耳朵到听觉中枢,声音信号的基本的物理特性——振幅和频率被首先感知。这里的振幅不仅仅是声音的

大小,同时还有对“波形”的感知;而这里的频率也不仅仅是音高,更有音色的感知。关于较底层的认知,人和人之间的差异相对比较小。

中层mid-level:有了底层认知收集的基本的材料,我们可以对声音进行进一步的解读和理解。在中层认知的范围里,我们可以将不同的振幅和频率解读为语音、乐器、节奏等符号化的内容。我们常说的“视唱练耳”,练的其实就是中层认知能力。所以,在中层的认知,人和人之间的差异就大起来了,因为这通常和训练以及经验有关。

高层high-level:中层认知提供了声音内容的解读。那么接下来这些内容就要触发一些应激反应了。典型的应激反应就是情绪。比如听到了舒缓的音乐,你也会感觉到血压降低;听到了领导的夸奖,你会开心得热泪盈眶。关于高层的认知,人和人之间的差异进一步拉大。

声音让一个人听起来感觉到明亮,或者感觉到干或湿,可以这样解释:明亮还是暗淡:显然,这种感受发生在中高层认知范围内。一方面,虽然某些不同和弦之间在声学上确实存在能量大小的区别(比如通常所说的大三和弦比小三和弦要响一些);但是用力弹的小三和弦和轻轻弹的大三和弦听起来依然是后者明亮一些。所以这并不是一个底层感知能解释的现象。对于和弦的听感,很大程度上由经验所决定。你的音乐老师每次给你弹这两个和弦的时候就用明亮暗淡这种词;每次你看电影或者电视的时候,明亮的画面往往搭配“明亮”的和弦,等等……这些生活经验教会了你如何判别明亮的和暗淡的和弦(或者音色),在你头脑中形成了刻板印象stereotype。

另一方面,我们这个世界的音乐里,大调和弦的走向往往预示着圆满、解决;同时高频能量集中的音色往往也代表着“正能量”的角色。这些高层认知范围内的印象与我们对于视觉世界中明亮、鲜艳的高层认知其实是相通的——不同感官虽然处于不同的物理世界,但它们在我们高层认知的范围内是共享情绪和情感的,否则我们就不是一个完整的人了。

上图就是一个非常简单的认知层面的示意图。举个例子,可以这样来理解:比如你在马路上看到一个彗星坠落在地面,首先你的底层看到它的图像、听到它的声音、皮肤感受到一种热辐射,然后,在非常短的时间内,你的中层认知将这三路信号组合理解成同一个事件(这一步叫multisensory integration,非常重要)再报告给高层认知;最后这件事情才进入“你”作为一个“人”的生命里,让你产生复杂的情绪。这三个认知层面虽然有时间顺序,但它们之间也存在一定程度的互动。比如你看到彗星飞来,中层可能让你拔腿就跑,但高层说再看看,于是你能感觉到自己的腿不知道到底是听使唤还是不听使唤。

干还是湿:这个概念其实是懂一点声学的人才明白的。它所指的是一个场所(通常是室内)或者一段录音中直达声(也叫干声)和反射声之间的比例关系。如果只有直达声,比如在消音室或者在周围墙面都铺满吸音材料的房间里发出的中高频声音,听起来毫无混响,那么就是“干”的声音;反之,在浴室或者没有家具的新房里的声音就会有很多混响,是“湿”的声音。所谓干湿,是声学工作者用来形容一个声音的混响比例的简化词。

用的久了,有些人真的能从一个声音里感觉到一个声音让自己耳朵里很干,或者手心出汗的湿,然而这种经验也是因人而异。同样,这也可以用上面的图来解释:对声音的中高层感知和对干湿的中高层感知在某些区域共享了一部分神经元网络。或者,也许你以前不能这样联想,但从今天开始,读完这篇回答后,你也会慢慢建立起这种联系。

声学基础及其原理

2 声学基础及其原理[13] 在我们的生活环境中会遇到声强从弱到强范围很宽的各种声音[5]。如此广阔范围的能量变化直接使用声功率和声压的数值很不方便,而用对数标度以突出其数量级的变化则相对明了些;另一方面人耳对声音的接收,并不是正比与强度的变化值,而更近于正比与其对数值,由于这两个原因,在声学中普遍使用对数标度来度量声压、声强、声功率,分别称为声压级、声强级和声功率级,单位用分贝(dB )来表示[1]。 2.1声压级 将待测声压的有效值P e 与参考声压P o 的比值取以10为底数的常用对数,再乘以20。即: L p =20lg o e P P (dB ) (2.1) 在空气中,参考声压P 0规定为2?10-5帕,这个数值是正常人耳对1000Hz 声音刚能够觉察到的最低声压值。式(2.1)也可以写为: L p =20lgp+94 (dB ) (2.2) 式中p 是指声压的有效值P e ,由于声学中所指的声压一般都是指其有效值,所以都用p 来表示声压有效值P e 。 人耳的感觉特性,从可听域的2?10-5帕的声压到痛域的20帕,两者相差100万倍,而用声压级表示则变化为0-120分贝的范围,使声音的量度大为简明。 2.2 声强级: 为待测声强I 与参考声强I 0的比值取以常用对数再乘以10,即: L I =10lg 0 I I (dB ) (2.3) 在空气中,参考声强I 0取以10-12W/m 2这样公式可以写为:

L I =10lg I+120 (dB ) (2.4) 2.3声功率 可以用“级”来表示,即声功率L W ,为: L W =10lg 0 W W (dB ) (2.5) 这里W 是指声功率的平均值W ,对于空气媒质参考声功率W 0=10-12W ,这样式子可以写为: L W =10lg W +120 (dB ) (2.6) 由声强与声功率的关系I=W/S ,S 为垂直声传播方向的面积,以及空气中 声强级近似的等于声压级,可得: L p =L I =10lg ????? ??01I S W =10lg ????????S I W W W 1000 (2.7) 将W 0=10-12W ,I 0=10-12W/m 2代入,可得: S L L L W I p lg 10-== (dB ) (2.8) 这就是空气中声强级、声压级与声功率级之间的关系,但应用条件必须是自由声场,即除了有源发声外,其它声源的声音和反射声的影响均可以忽略。在自由场和半自由场测量机器噪声声功率的方法的原理就是如此。 声压级、声强级、声功率级的定义中,在后两者对数前面都好似乘以常数10,而声压级对数前面乘以常数为20,这是因为声能量正比于声强和声功率的一次方,而对声压是平方的关系。如声压增加一倍,声压级和声强级增加6分贝,而声强增加一倍,声压级和声强级增加3分贝[5]。 对于一定的声源,其声功率级是不变的,而声压级和声强级都是随着测点的不同而变化的。 专门的研究表明,人耳对于不同频率的声音的主观感觉是不一样的,人耳对于声的响应不单纯是物理上的问题了。为了使人耳对频率的响应与客观声压级联系起来,采用响度级来定量的描述这种关系,它是以1000Hz 纯音作为基准,对听觉正常的人进行大量比较试听的方法来定出声音的响度级的,

01.声学简介

声学简介 声学是研究媒质中机械波的产生、传播、接收和效应的物理学分支学科. 媒质包 括各种状态的物质,可以是弹性媒质也可以是非弹性媒质;机械波是指质点运动变化的传播 现象. 声学发展简史 声音是人类最早研究的物理现象之一,声学是经典物理学中历史最悠久,并且当前 仍处在前沿地位的物理学分支学科. 从上古起直到19世纪,人们都是把声音理解为可听声的同 义语. 中国先秦时就说“情发于声,声成文谓之音”,“音和乃成乐”. 声、音、乐三者不同,但都指可以听到的现象. 同时又说“凡响曰声”, 声引起的感觉(声觉)是响,但也称为声,这与现代对声的定义相同. 西方国家也是如此,英文的词源来源于希腊文,意思就是“听觉”. 世界上最早的声学研究工作主要在音乐方面. 《吕氏春秋》记载,黄帝令伶伦取竹 作律,增损长短成十二律;伏羲作琴,三分损益成十三音. 三分损益法就是把管(笛、箫) 加长三分之一或减短三分之一,这样听起来都很和谐,这是最早的声学定律. 传说在古希腊 时代,毕达哥拉斯也提出了相似的自然律,只不过是用弦做基础. 1957年在中国河南信阳出土了蟠螭文编钟,它是为纪念晋国于公元前525年与楚 作战而铸的. 其音阶完全符合自然律,音色清纯,可以用来演奏现代音乐. 1584年,明朝 朱载堉提出了平均律,与当代乐器制造中使用的乐律完全相同,但比西方早提出300年. 古代除了对声传播方式的认识外,对声本质的认识也与今天的完全相同. 在东西方,都认为声音是由物体运动产生的,在空气中以某种方式传到人耳,引起人的听觉. 这种 认识现在看起来很简单,但是从古代人们的知识水平来看,却很了不起. 例如,很长时期内,古代人们对日常遇到的光和热就没有正确的认识,一直到牛顿 的时代,人们对光的认识还有粒子说和波动说的争执,且粒子说占有优势. 至于热学,“热质”说的影响时间则更长,直到19世纪后期,恩格斯还对它进行过批判. 对声学的系统研究是从17世纪初伽利略研究单摆周期和物体振动开始的. 从那时 起直到19世纪,几乎所有杰出的物理学家和数学家都对研究物体的振动和声的产生原理作 过贡献,而声的传播问题则更早就受到了注意,几乎2000年前,中国和西方就都有人把声 的传播与水面波纹相类比. 1635年有人用远地枪声测声速,以后方法又不断改进,到1738年巴黎科学院利用 炮声进行测量,测得结果折合为0℃时声速为332米/秒,与目前最准确的数值331.45米/ 秒只差0.15%,这在当时“声学仪器”只有停表和人耳的情况下,的确是了不起的成绩. 牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中推理:振动物体要推动邻近媒质,后者又推动它的邻近媒质等等,经过复杂而难懂的推导,求得声速应等于大气压与密度之比

声学原理

声学原理 声波是由物体振动产生的,当振动在一定的频率和强度范围内时,人耳就可听到。振动发声的物体称为声源。 声源发声后要经过一定的介质才能向外传播,而声波是依靠介质的质点振动而向外传播声能,介质的质点只是振动而不移动,所以声音是一种波动。波是振动的传播是振动状态的传播,即振动方向、振动位相或振动能量的传播。波的传播并不是介质或物理量本身的向前运动。即声源的质点并不随声波前进,他只在原地运动,传递出的只是质点的运动状态。 由上所述,声音为一串串稀疏稠密交替变化的波,而疏和密就是空气压强的变化,再通过人的耳膜对空气压力的反映传入大脑,从而听到声音。声波是描述声音的物理现象,常用波形表示。声波具有一 切“波”的性质。所以产生声音的必要条件有两个:1、必须要有振动体或振动源。2、声波的传递必须依靠传播媒介。声波传播的空间称为声场。气体中的声波属于纵波,即波的前进方向与媒质质点的振动方向在一条直线上。同一时刻,同位相的振动传播到达点的集合叫做波阵面。波阵面是平面的波叫平面波,波阵面是球面的波叫球面波。 一般情况下,平面振动发出的波是平面波,点源振动发出的波是球面波。 人耳的听音范围是20Hz~20KHz。低于20Hz叫次声波,高于20KHz的叫超声波。 声波在振动一个周期内传播的距离叫做波长。用λ表示 声波一秒钟传播的距离叫“波速”用c表示 声波一秒钟振动的次数叫“频率”用 f表示 它们之间的关系:λ=c/f 相位:说明其声波在周期运动中所达到的精确位置,通常用圆周的度数来表示。 振动频率、振幅和传播速度相同而传播方向相反的两列波叠加合时,就产生驻波。驻波形成时,空间各处的介质或物理量只在原位置附近作振动,波停驻不前,而没有行波的感觉,所以称为驻波。 声波在传输过程中具有相互干涉作用。两个频率相同、振动方向相同且步调一致的声源发出的声波相互叠加时就会出现干涉现象。如果它们的相位相同,两波叠加后幅度增加声压加强;反之,它们的相位相反,两波叠加后幅度减小声压减弱,如果两波幅度一样,将完全抵消。由于声波的干涉作用,常使空间的声场出现固定的分布,形成波峰和波谷(从频响曲线上看似梳状滤波器的效果)。对于一般的节目素材,只要几个

AEC回声原理及消除

AEC Automatic Echo Cancellation 自动回音消除 “回音”是通讯产品及配件在实际使用的过程中,时常遇到的问题。客观地说,无论模拟式通讯、还是数字式通讯,在使用过程中,都一定存在回音的现象。因此,回音消除器产品成为了通讯业至今不息的论题。 在设计一款“回音消除”产品、或者模块化电路的时候,设计人员首先要了解“回音”产生的机理,而后从实际的条件入手,选择适合的产品方案。以下所讨论的,仅限于视频会议行业常规的使用条件下的产品。回音的产生 回音的产生,最早是人们在一个空旷的峡谷中喊话,会多次听到自己的声音,这种现象是“声学回音”,指声源产生后,声波在某个物体的表面得到发射,形成“二次声源”,如果声波得到多次的反射,就会形成在峡谷中喊话的效果了。中国北京天坛回音壁就是人为地采用了这种回音原理,建造出的历史景点。 在电话出现后,人们又发现,在通话过程中,会在一定的短暂延时之后,听到自己说的话。这种回音现象,我们称之为“网络回音”,特别是采用两线式的电话系统,在两条铜线上要承载双向的语音信号,在电波延时后,就会出现“二次信号”了。 通讯中的回音,如果造成“多谐波”,就会发生“自激啸叫”,影响通讯效果。但是在电话通讯中,一定水平的“网络回音”是有利于通话双方的沟通感觉。 目前的视频会议行业中所讨论的回音,同时包含了电路的信号延时产生的侧音和会场环境造成的声学回音两种因素,主要是由于声学回音Acoustic Echo造成,在下图中,解释了产生的原因: 在通讯中,远端用户和本端用户形成了通讯的环路(Loop),一个双向的通信线路组成了一个封闭的环路。 图中所示:远端用户的语音信号经过话筒的采集后,以数据信号的方式通过通信线路传递到本端设备,通过扬声器播放出来;播放出来的声音和本端用户讲话的声音同时进入话筒,形成混合信号,再通过通信线路传递给远端用户。 经过这样的过程,远端用户从其扬声器中听到的声音信号包括了本端用户讲话的声音和自己讲话的声音,即形成“回音”。回音问题的产生影响了通讯效果,严重的情况下会造成“啸叫”,干扰通话过程。 回音消除的原理 我们都了解,声波作为一种传导波,包括两个参数,一个是波的相位、一个是波的幅度。在波的逻辑关系中,反相、等量的信号,逻辑和的结果为零。 回音消除的基本原理就是:用一个人为干预的信号波,去消除通讯过程中产生的回音信号,同时保留其它正常的语音信号,以达到通讯的正常使用。 目前各品牌回音消除器产品的方案,基本都是在会场声源的输出端,同步获取一个音频信号,对此信号做一定延时的位移+反相,同时根据使用条件的不同,将该信号的幅度放大到“二次声源”平均的幅度值范围。处理后的信号与会场声源(话筒)输入端的信号进行逻辑加的处理,从而抵消回音信号。会场其它的语音信号,因为没有抵消信号,所以正常输入系统。 目前,有相当一部分的软件产品采用了源自Skype的软件回音消除源码方式,来提升产品的质量。软件回音消除的方式,同样也是通过AC97音频标准,增加音频的数字处理过程,来实现回音消除的效果。对于声音的传送会造成本环节的延时,同时,在超过4用户的多用户通讯中,对语音的完整性和真实性产生影响。

用波的知识解释天坛回音现象论文

用波的知识解释天坛回音现象 摘要及关键词:我们刚刚学习了有关波的知识。我们知道,振动的传播称为波动,简称波。生活中有许多地方都利用了波,这篇文章就是用波的知识解释北京天坛回音现象。 声波反射回音 正文: 这是一个波动的世界:我们每天听到各种声音,我们熟悉水波,知道光波,我们要用到无线电波,还听说过引力波……我们用超声波清洗眼镜,用“B超”诊断疾病……狂风巨浪使船舶颠簸,地震波对建筑物造成破坏……波具有能量、携带信息。我们应该认识波,了解波的特性和规律,以便更好地利用它,并预防和减轻它造成的破坏。 北京天坛就是一个很好的利用波的例子。北京天坛以天心石,回音壁,三音石而闻名,它们均运用了声波的知识,下面逐一解释。1.天心石 天心石位于圜丘坛,圜丘坛是皇帝举行祭天大礼的地方,始建于嘉靖九年。坛平面呈圆形,共分三层,皆设汉白玉栏板。坛面原来使用蓝琉璃砖,乾隆十四年重建后,改用坚硬耐久的艾叶青石铺设。每层的栏杆头上都刻有云龙纹,在每一栏杆下又向外伸出一石螭头,用于坛面排水。圜丘坛有外方内圆两重矮墙,象征着天圆地方。站在圜丘坛最上层中央的圆石上面虽小声说话,却显得十分洪亮。因此每当皇帝在这里祭天,其洪亮声音,就如同上天神谕一般,加上祭礼时那庄严的气氛,更具神秘效果。 为什么会有如此神秘效果呢?这是因为坛面光滑,声波快速地向四面八方传播,碰到周围的石栏和附近的地面,反射回来,由于声波传播速度很快,原声与回声几乎同时到达人耳,而人耳

只能分辨相差0.1s以上的两个声音,所以回声与原声汇合,音量倍增。顶层中心的圆形石板就是太阳石或者天心石,站在其上呼喊或敲击,声波会被近旁的栏板反射,形成显著的回音。 2.回音壁 天坛皇穹宇的正殿和配殿都被一堵圆形围墙环绕,墙高3.72米,直径61.5米,周长193米。因其有回音的效果,故称“回音壁”。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。北京天坛的回音壁是中国迄今保存较完好的具有回音效果的古代建筑。 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。(回音原理如下左图所示) 声波反射示意图三音石示意图 3.三音石 皇穹宇台阶下,有三块石板,即三音石:在靠台阶的第一块

八年级物理上册第二章第1节声音的产生与传播北京天坛三大声学奇迹素材(新版)新人教版

八年级物理上册第二章第1节声音的产生与传播北京天坛三大 声学奇迹素材(新版)新人教版 在首都北京市区的东南部,座落着一个驰名中外的天坛公园.那里本来是明清两代帝王祭天和祈祷丰年的祭坛,最初建设于明代永乐十八年(1420年).天坛是我国最壮观、最有特色的古建筑之一.不过,从声学上看,我们最感兴趣的是回音壁、三音石和圜丘.天坛第一声学奇迹是回音壁.回音壁是一个圆环形的围墙,高约3.72m,直径61.5m.在回音壁内的圆形场地上,偏北有一座圆形的建筑物叫“皇穹宇”,它与回音壁内壁间的最短距离是2.5 m;同时东西对称地盖着两座房屋.人们一进回音壁,往往第一件事便是与同伴贴着围墙作远距离的耳语.人们讲悄悄话,一般在6 m以外就听不见.而在回音壁边上讲,传播却要远得多.即使你和同伴分别在直线距离为45 m的甲、乙两处轻声对话,彼此还听得清清楚楚,就像同伴在跟前与你说话一般. 这个声学奇迹是怎样形成的呢?原来语音的波长只有10~300 cm,比回音壁半径要小得多,因此在这种场合下可以认为声波是直线前进的.语音在甲、乙两处之间传播,一部分以束状沿围墙连续反射前进,全程有129 m;一部分沿直线直接通过空气传播,全程才45 m.因为墙面相当坚硬光洁,对声音的吸收小,是声音的优良反射体;而且在回音壁的具体条件下,声波沿墙面连续反射都是全反射,没有穿入墙体内部发生折射的部分,所以声音在传播中衰减很小.两个人在甲、乙两处发出轻声细语,通过墙面传播的声波,尽管走了129 m,对方还能听清楚,就像打电话一样.而直接经过空气传播的声波却衰减很快,只走6 m就消失了,根本传不到45 m外的对方耳朵里.这就是神秘的回音壁的声学原理. 天坛的第二声学奇迹是三音石.它在从皇穹宇通往围墙门口的一条白石铺成的路上,从皇穹宇台阶沿这条路数到第三块石头便是.游人们一到这里就鼓掌.鼓掌一下,可以听到五六次回声.因为三音石正好在回音壁内圆心上.鼓掌声沿着四面八方的直径在墙间来回反射.因为围墙为圆形,每次声波从围墙反射回来在圆心会聚,便是一次回声.只是由于声波在来回反射的过程中逐渐衰减,因此回声一次比一次微弱.五、六次后,回声就微弱到听不出来. 天坛的第三声学奇迹是圜丘.圜字是圆字的古体,丘字原意是小山、土堆子.不过,圜丘不是圆形土堆子,而是青石砌成的高台,这里是真正的祭天的祭坛.因为古人流行着“天圆地方”的不正确说法,所以圜丘砌成圆的,它外面的围墙筑成方的.圜丘是三层的石台.每层都有台阶可以拾级而登.每层台的周围都有石栏杆.最高层离地5m多,半径15m.人们登上台顶,站在圜丘的圆心石上,往往又是喊话,又是拍手,这时听到的声音特别洪亮.这又是什么缘故呢?原来台顶不是真正水平的,而是从中央往四周坡下去.人们站在台中央喊话,声波从栏杆上反射到台面,再从台面反射回耳边来;或者反过来,声波从台面反射到栏杆上,再从栏杆反射回耳边来.又因为圜丘的半径较短,所以回声比原声延迟时间很短,以致相混.据测验,从发音到声波再回到圆心的时间,只有零点零七秒.说话者无法分辨它的原音与回音,所以站在圆心石上听起来,声音格外响亮.但是站在圆心以外说话,或者站在圆心以外听起来,就没有这种感觉了. 天坛的声学奇迹是我国古代建筑匠师的卓越创造.

声学基础知识

噪声产生原因空气动力噪声 由气体振动而产生。气体的压力产生突变,会产生涡流扰动,从而引起噪声。如空气压缩机、电风扇的噪声。机械噪声 由固体振动产生。金属板、齿轮、轴承等,在设备运行时受到撞击、摩擦及各种突变机械力的作用,会产生振动,再通过空气传播,形成噪声。 液体流动噪声 液体流动过程中,由于液体内部的摩擦、液体与管壁的摩擦、或者流体的冲击,会引起流体和管壁的振动,并引起噪声。 电磁噪声 各种电器设备,由于交变电磁力的作用,引起铁芯和绕组线圈的振动,引起的噪声通常叫做交流声。 燃烧噪声 燃料燃烧时,向周围的空气介质传递了热量,使它的温度和压力产生变化,形成湍流和振动,产生噪声。

声波和声速 声波 质点或物体在弹性媒质中振动,产生机械波向四周传播,就形成声波(声波是纵波)。可听声波的频率为20~20000Hz,高于20KHz 的属超声波,低于20Hz 的属次声波。 点声源附近的声波为球面波,离声源足够远处的声波视为平面波,特殊情况(线声源)可形成柱面波。 声频( f )声速( c )和波长( λ ) λ= c / f 声速与媒质材料和环境有关: 空气中, c =331.6+0.6t 或t c +=27305.20 (m /s) 在水中声速约为1500 m /s t —摄氏温度 传播方向上单位长度的波长数,等于波长的倒数,即1/λ。有时也规定2π/λ为波数,用符号K 表示。 质点速度 质点因声音通过而引起的相对于整个媒质的振动速度。声波传播不是把质点传走而是把它的振动能量传走。

声场 有声波存在的区域称为声场。声场大致可以分为自由场、扩散场(混响场)、半扩散场(半自由场)。 自由场 在均匀各向同性的媒质中,边界影响可忽略不计的声场称为自由场。在自由场中任何一点,只有直达声,没有反射声。 消声室是人为的自由场,是由吸声材料和吸声结构做成的密闭空间,静谧无风的高空或旷野可近似为自由场。扩散场 声能量均匀分布,并在各个传播方向作无规则传播的声场,称为扩散场,或混响场。声波在扩散场内呈全反射。人为设计的混响室是典型的扩散场。无论声源处于混响室内任何位置,室内各处声压接近相等,声能密度处处均匀。 自由场扩散场(混响场)

天坛三音石的声学原理-2019年精选教育文档

天坛三音石的声学原理 天坛回音壁里有一块为三音石。如果你站在这块台上拍一下手,你就能听到三次回声,这是什么原因呢? 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"。 造成三音石独特效果的原因是建筑格局中的一些布置与声 学原理相吻合。声波从不同之处折射回来的速度与层次造成了第一、第二和第三块石板处听到回音的次数不同。第三块石板与殿门及殿内神龛上的殿顶所构成的特有角度可以使 声波折返到殿外时能够带有强烈的轰鸣。 天坛回音壁的四周围墙很高,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。 当发声和回声间隔时间小于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每秒钟340多米。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将是1/5秒,所以能听到清晰的回声。

音乐厅中运用了什么声学原理

音乐厅中运用了什么声学原理主要是混响和回声音乐厅是乐队演出的主要场所,除了专门为乐队服务的音乐厅外,歌剧院、大会堂、大教堂、演播大厅、电影院等都可以作为音乐厅使用。反映音乐厅质量的主要因素是混响。乐器停止发音后,声音并不马上消失,而是伴有余音的,即分贝数渐渐下降,这种现象称为混响,声学上把声音衰减 60dB 的时间称为混响时间。混响是由于声音在室内反射造成的,室外是没有混响的。混响时间和以下因素有关: (1) 房间的体积:通常体积越大,混响时间越长; (2) 房间内壁的材质:如果内壁是粗糙柔软的吸声材质,那么混响时间会短些,如果内壁是坚硬光滑的反射材质,那么混响时间会长些,房间的内壁指的是墙壁、天花板、地板,以及音乐厅内一切影响声音传播的障碍物,特别是坐椅,增加有软垫的坐椅数量会缩短混响时间; (3) 声音的频率:由于高频声音的反射和衍射能力比低频声音差,所以高频声音的混响时间比低频声音短。 混响时间太短会使声音变得干涩,太长则会使音乐失去清晰的线条,两者都不利于音乐的欣赏。实践表明,适合乐队演奏的音乐厅,混响时间应在 1.5 到 2 秒之间,当然,最佳的混响时间并不是唯一的,它取决于听众的爱好、音乐的类型、乐队的规模等诸多因素。例如,重视音响效果的听众希望混 响时间长些,重视音乐细节(旋律、节奏等)的欣赏者希望混响

时间短些;演奏交响乐时可以采用混响时间较长的音乐厅,而歌剧院的混响时间必须控制在 2 秒以内,否则歌手就无法听清自己的声音;小规模的乐队希望在混响时间长的音乐厅中演出,以增加音响,而过长的混响时间对于大规模的乐队(四管制,由两个交响乐团组合而成的乐队)有时反而不利。和混响类似的一种现象称为回声,语言和音乐都会在回声的作用下变得模糊不清,因此回声是音乐厅中必须避免的。产生回声的主要原因在于声音的反射体,如果很平滑,那么声音会作镜面反射,同一束声线(几何光学中“光线”的概念沿用在声学中)很有可能同时到达某个地方,由此产生回声,如果凹凸不平,那么声音会作漫反射,同一束声线被反射到不同的方向,然后以不同的时间到达某个地方,形成混响。音乐厅的天花板通常有避免回声的装饰,例如很多形状不规则的吊顶。此外,管弦乐和合唱表演必须使用乐队罩,也就是乐队背后的音板,这样,向上和向后传播的声音就会尽可能多地被音板反射回来,使得乐队罩起到聚光灯后凹面镜的作用,反之,把音板换成绒布,那么音量将减轻很多。

手机声学原理介绍

Learning report on principles of acoustics of the cellphone ZHOU Yang-fang Once in the Sunlite Electronic (Shen Zhen ) co.,ltd, Shen Zhen 518000, China Abstract: These days , through the chect of kinds of material ,I have a general idea of the mobile phone acoustics and make a relavant arrangement ,making mainly a summary report in here . The sound system of the phone have the three basic function devices that include the speaker ,the receiver ,and the microphone .The speaker is to realize the hand-free cellphone conversation and the speech broadcasting ,the receiver’s purpose is that the voice messenger is received by the phone ,and the microphone’s function is that the acoustic information is passed from people to phone .They realize the fundamental function of the phone and perfectly deduce the phone’s roles in the daily life so that we cannot do without it . Keywords: Acoustics of the cellphone ,acoustics devices ,sound wave , the working principle ,short circuiting effect Content: 1.The basic knowledge of the electroacoustics 1.1Sound propagation mode 1.2Speed of sound 1.3Frequency domain 1.4Sound pressure level 1.5V oice three elements 2.Acoustics devices of the phone’s structure 3.Working principle of SPK.&RCV. 3.1The basic principle of application 3.2Workong principle 3.3Difference of SPK.&RCV. 3.4The basic parameters of SPK.&RCV. 4.The acoustic short circuiting effect

心理声学原理

心理声学原理 时间:2016年10月22日星期六来源:百度 心理声学模型是对人听感的统计性质的数学表述模型,它解释人各种听感的生理原理。心理声学模型可以在主观听感劣化不多的条件下,大大降低数字音频信号传输的带宽。它主要基于人的听觉器官的生理结构和感知模式,通过对数字音频信号的相应处理,去除不可闻的信号成分及引入不可闻的畸变,达到普通熵编码无法达到的压缩比率。 由于人耳听觉系统复杂,人类迄今为止对它的机理和听觉特性的某些问题总是还不能从生理解剖角度完全解释清楚。所以,对人耳听觉特性的研究仅限于在心理声学和语言声学内进行。人耳对不同强度和不同频率声音的一定听觉范围称为声域。在人耳的声域范围内,声音听觉心理的主观感受主要有响度、音高、音色等特征和掩蔽效应、高频定位等特性。其中响度、音度、音色可以在主观上用来描述具有振幅、频率和相位三个物理是的任何复杂的声音,故又称为声音“三要素”;而对于多种音源场合的人的耳掩蔽效应等特性尤为重要,它是心理声学的基础。 研究声音和它引起的听觉之间关系的一门边缘学科。它既是声学的一个分支,也是心理物理学的一个分支。心理声学本可包括言语和音乐这样一些复合声和它们的知觉。这些可见语言声学、音乐声学等条,本条只限于较基础和简单的心理声学现象,即①刚刚能引起听觉的声音──听阈;②声音的强度、频率、频谱和时长这些参量所决定的声音的主观属性──响度、音调、音色和音长;③某些和复合声音有关的特殊的心理声学效应──余音、掩蔽、非线性、双耳效应。 分类 听阈分强度阈和差阈。声音不够一定强度不能引起听觉。在多次作用中能有50%的次数引起听觉的最小声压级称为强度阈(也称听阈)。听阈有个体差异,因而所谓正常听阈只能是一些听力正常的年轻人的听阈的统计平均值。听阈随频率而变化。500~4000Hz之间阈值最低,在它们之上和之下的高频声和低频声的

电声学基础

电声学基础 绪论 ?什么是声学? ?产生——传播——接收——效应。 ?研究范围 ?人类对声学现象的研究 ?我国,11世纪,沈括 ?西方,17世纪,索沃提出acoustique的名称。如今,acoustics代表声学,音质。 ?人们观察声学现象,研究其规律,几乎是从史前时期开始的。 ?近代声学 ?伽利略(1564~1642)开创 ?1638年,“有关两种科学的对话” ?林赛(R. Bruce Lindsay)在“声学的故事”中提到科学家79人 ?19世纪末,瑞利《声之理论》二卷(1000页) ?20世纪开始,赛宾,建筑声学 ?1936年,莫尔斯《振动和声》一书,反映了声学基础理论的发展 ?古人的声学研究理论成果 ?关于声的知识和分类 ?“音”(即乐音) ?“乐” ?“噪”,“群呼烦扰也” ?“响”,“响之应声” ?乐律 ?在《管子》中首先出现,理论是“三分损益法”。 ?十二律是十二个标准音调,实际上基本的标准音调只有一个,即黄钟,《史记》:“黄钟(管)长八寸一分”,或提:长九寸。 三分损益十二律 ?欧洲乐律起源:毕达哥拉斯(Pythagoras),公元前六世纪 ?1584年,明代王子朱载堉完成《律学新说》,详细提出十二平均律理论 ?荷兰人斯蒂文(Simon Stevin), ?共振、回声、混响 ?“应” ?“鼓宫宫动,鼓角角动,音律同矣” ?11世纪,沈括,“共振指示器” ?波动论 ?亚里士多德(Aristotle,公元前384~322年) ?高度、强度、品质

?空气运动的速度、被激动的空气量、发声器官的构造 ?频率 ?伽利略(Galileo Galilei),单摆及弦的研究 ?声速 ?法国的梅尔新,加桑地 ?1687年,牛顿,《自然哲学的数学原理》 ?1816年,法国数学家拉普拉斯 ?电声学 ?20世纪20年代,电子管 ?1920年,美国肯尼迪(A. E. Kennedy)把类比概念和方法引入电声系统和机械振动系统 ?电声学这门科学主要是研究电能和声能彼此转变的问题。各种换能器的构造和理论,录音和放音的各种方法,都是属于“电声学”的范畴。 ?电声学与其他声学部门的关系 ?电声学和建筑声学、生理声学、超声学、水声学都有很密切的关系。 第一章振动和声波的特性 1-1 振动与声波 1-1-1 振动 ?什么是振动?P6 ?振动的特性 1-1-2 声波 ?几个基本概念: ?声波——物体的振动引起周围媒质质点由近及远的波动 ?声源——发声的物体,即引起声波的物体 ?媒质——传播声波的物质 ?声场——声波传播时所涉及的空间 ?声音——声源振动引起的声波传播到听觉器官所产生的感受 ?声线——声波传播时所沿的方向 ?结论 ?声波的产生应具备两个基本条件:物体的振动,传播振动的媒质 ?声波是一种机械波,媒质 ?传播的只是能量 ?气体中的声波是纵波,即疏密波

物理声学 知识总结

第一章声现象 第一节声音的产生 一、 1、产生条件:发声体振动 2、概念:①声源、(振动的物体) ②频率(1s内振动的次数) ③振幅(振动的幅度-偏离原来位置的最大距离) ④共振(共鸣)--两个频率相同的物体一个振动时引起另一个振动的现象 3、发声与振动的关系:一切发声体都在振动,振动停止,发声也停止;但传播不会马上停止。判断:A发生体一定在振动(√) B振动停止声音也停止(×)------(振动停止了,但声音仍存在并传播。) C振动停止,发声也停止(√) D振动一定发声(×) 4、声音的记录:唱片(机械)、磁带、激光唱片 二声音的传播 1、传播条件:介质(固液气)----真空不能传声 2、介质种类:固、液、气、(用实验或现象说明) 3、传播形式:声波 三声速 1、定义:声音在1s内传播的距离 2、特点: A 介质不同,声速不同 B 温度不同,声速不同 C 一般的:V固 > V液 > V气 D不同声音在同种介质中的传播速度相同,同一声音在不同介质中的传播速度不同, 3、声速: 340 m/s 4、声速的影响因素:①介质种类②温度③形状等 5、回声定义:发声体发出的声音遇到障碍物反射回来又传入人耳的声音 实质:声音的反射 人耳区分原声与回声(或两个声音)的间隔时间t:≥0.1s 应用:回声定位与测距、测深等 原理公式:2t v s声 现象:天坛回音壁、三音石、莺莺塔 6、理解:计算题解题格式: ①解: ②公式和推导公式: ③代入数据+单位:(单位要统一) ④结果+单位(A用整数或小数保留两位小数,用“=”号。 B不能用分数) ⑤答 7、探究要素:(7个) 8、了解物理的研究方法:控制变量法、转换法、类比法 第二节人耳听到声音 1、人耳构造:、、、。 2、人耳感知声音的过程:振动发声---在介质中以声波形式传播---鼓膜振动、听小骨、大脑 (声源)(介质)(人耳) 3、条件:①有声源(频率和响度合适)②有介质(固液气)③健康的耳朵(还有响度与频率) 4、方式(途径):①空气传导②骨传导 听自己的声音主要是骨传导;听别人的声音主要是空气传导。

天坛建筑声学现象的新解释和新发现

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。

回音壁的声学原理

回音壁的声学原理 回音壁 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。 、北京天坛三大声学奇迹在首都北京市区的东南部,座落着一个驰名中外的天坛公园。 那里本来是明清两代帝王祭天和祈祷丰年的祭坛,最初建设于明代永乐 八年(1420 年)。天坛是我国最壮观、最有特色的古建筑之一。不过,从声学上看,我们最感兴趣的是回音壁、三音石和圜丘。

天坛第一声学奇迹是回音壁。回音壁是一个圆环形的围墙,高约3.72m ,直径61.5m 。在回音壁内的圆形场地上,偏北有一座圆形的建筑物叫“皇穹宇”,它与回音壁内壁间的最短距离是2.5 m; 同时东西对称地盖着两座房屋。人们一进回音壁,往往第一件事便是与同 伴贴着围墙作远距离的耳语。人们讲悄悄话,一般在6 m 以外就听不见。而在回音壁边上讲,传播却要远得多。即使你和同伴分别在直线距离为45 m 的甲、乙两处轻声对话,彼此还听得清清 楚楚,就像同伴在跟前与你说话一般。 这个声学奇迹是怎样形成的呢?原来语音的波长只有10 300cm ,比回音壁半径要小得多,因此在这种场合下可以认为声波是直线前进的。语音在甲、乙两处之间传播,一部分以束状沿围墙连续反射前进,全程有129m ;一部分沿直线直接通过空气传播,全程才45m 因为墙面相当坚硬光洁,对声音的吸收小,是声音的优良反射体;而且在回音壁的具体条件下,声波沿墙面连续反射都是全反射,没有穿入墙体内部发生折射的部分,所以声音在传播中衰减很小。两个人在甲、乙两处发出轻声细语,通过墙面传播的 声波,尽管走了129 m ,对方还能听清楚,就像打电话一样。而直接经过空气传播的声波却衰减很快,只走6m 就消失了,根本传不到45m 外的对方耳朵里。这就是神秘的回音壁的声学原理。 天坛的第二声学奇迹是三音石。它在从皇穹宇通往围墙门口的一条白石铺成的路上,从皇穹宇台阶沿这条路数到第三块石头便是。游人们一到这里就鼓掌。鼓掌一下,可以听到五六次回声。因为三音石正好在回音壁内圆心上。鼓掌声沿着四面八方的直径在墙间来回反射。因为围墙为圆形,每次

声学基础知识整理

噪声产生原因 空气动力噪声 由气体振动而产生。气体的压力产生突变,会产生涡流扰动,从而引起噪声。如空气压缩机、电风扇的噪声。 机械噪声 由固体振动产生。金属板、齿轮、轴承等,在设备运行时受到撞击、摩擦及各种突变机械力的作用,会产生振动,再通过空气传播,形成噪声。 液体流动噪声 液体流动过程中,由于液体内部的摩擦、液体与管壁的摩擦、或者流体的冲击,会引起流体和管壁的振动,并引起噪声。电磁噪声 各种电器设备,由于交变电磁力的作用,引起铁芯和绕组线圈的振动,引起的噪声通常叫做交流声。 燃烧噪声 燃料燃烧时,向周围的空气介质传递了热量,使它的温度和压力产生变化,形成湍流和振动,产生噪声。. 声波和声速声波质点或物体在弹性媒质中振动,产生机械波向四周传播,Hz,20000。可听声波的频率为20~就形成声波(声波是纵波)的属次声波。的属超声波,低于20Hz高于20KHz点声源附近的声波为球面波,离声源足够远处的声波视为平面波,特殊情况(线声源)可形成柱面波。 c λ

f )和波长( 声频( )声速( )fλ= c /声速与媒质材料和环境有关:c?20.05273?t c (m/空气中,=+或s) t—摄氏温度 /ms在水中声速约为1500λ。1/等于波长的倒数,即传播方向上单位长度的波长数,πλK表示。为波数,用符号 2有时也规定/质点速度 质点因声音通过而引起的相对于整个媒质的振动速度。声 波传播不是把质点传走而是把它的振动能量传走。. 声场 有声波存在的区域称为声场。声场大致可以分为自由场、扩散场(混响场)、半扩散场(半自由场)。 自由场在均匀各向同性的媒质中,边界影响可忽略不计的声场称为自由场。在自由场中任何一点,只有直达声,没有反射声。 消声室是人为的自由场,是由吸声材料和吸声结构做成的密闭空间,静谧无风的高空或旷野可近似为自由场。 扩散场 声能量均匀分布,并在各个传播方向作无规则传播的声场,称为扩散场,或混响场。声波在扩散场内呈全反射。 人为设计的混响室是典型的扩散场。无论声源处于混响室内任何位置,室内各处声压接近相等,声能密度处处均匀。

2018年北京天坛回音壁导游词-word范文 (2页)

2018年北京天坛回音壁导游词-word范文 本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除! == 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! == 北京天坛回音壁导游词 回音壁就是皇穹宇的围墙。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。 北京天坛回音壁导游词篇一: 各位游客: 大家好!我先自我介绍一下,我叫xxx,大家叫我xx导游就行了。 这里就是天坛有名的回音壁。我们可以看到座北朝南的一座正殿,叫做皇 穹宇,是供奉神位的场所。在皇穹宇的东边和西边分别是东配殿和西配殿,各 供奉日月、星辰和风雨雷云诸神神位。 这里还有一个建筑,就是大名鼎鼎的回音壁。传说清朝乾隆皇帝是一个特 别好玩的人,有一天,他带着两个士卫出宫来到了这里,那时候,这里还没有 回音壁这个名字。乾隆皇帝累了,刚靠着西墙坐下休息,突然听到一声青蛙的 惨叫。他面朝北,青蛙的叫声更大了,而面朝南,因为受到了门洞的影响,就 没有了声音。 乾隆皇帝对两个士卫说:“这青蛙太讨厌了,快快把它赶出去!”于是两个士卫闻声而寻,发现在回音壁内的东墙下,有一条两米多长的蛇,正咬着青蛙 要把它吞进肚子里。两人见后,心惊胆战:“这长蛇这么吓人,要是惊着皇帝 可不得了!”于是两人就商议打死蛇的办法。这时乾隆帝闻声走了过来,说:“我在西墙下就听到了你们的谈话,长蛇不可怕,你们直接把它斩死就可以了。 我回到西墙去。”两个士卫挥刀斩蛇,蛇的惨叫场,乾隆皇帝在西墙听得 一清二楚。为了看看这里是否有回音,他让两个士卫在东墙下向西墙轻声说话,果然可以听清。这时,乾隆惊喜地连声说:“妙哉!妙哉!”接着又说:“我来 给这里起名吧!叫回音壁吧!“回音壁的名字就是这么得来的。 知道为什么回音壁会有回音的效果吗?是因为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。它没有屋顶,要比英国的对保罗 大教堂的回廊要高明许多。

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