1樓:北京創典文化
古代人常常應用聲音的一些特性建造一些特殊的建築物。比如北京天壇中的迴音壁、三音石、山西普救寺內的鶯鶯塔等,以此增加它們肅穆威嚴氣氛。
這些建築物巧妙利用了聲學的一些原理,既有很強的使用價值,也收到了奇妙的藝術效果。表現了我國古代勞動人民的聰明才智。
利用聲學效應的建築在我國已發現不少。北京天壇和山西省永濟的鶯鶯塔是迄今儲存完好的具有聲音效果的建築。此外,還有四川省潼南縣的石琴、河南省郊縣的**音塔和山西省河津縣的鎮風塔等。
北京天壇是著名的明代建築。其中皇穹宇建於2023年,原名「泰神殿」,2023年改為今名。天壇的部分建築具有較高的聲學效果,使這一不尋常的「祭天」場所,更增添了神祕的色彩。
天壇建築物中最具聲學效應的是:迴音壁、三音石和圜丘。
迴音壁是環護皇穹宇的一道圓形圍牆,高約6米,圓半徑約32.5米。內有3座建築,其中之一是圓形的皇穹宇,位於北面正中,它與圍牆最接近的地方只有2.
5米。迴音壁只一個門,正對皇穹宇。
整個牆壁都砌得十分整齊、光滑,是一個良好的聲音反射體。
如有甲、乙兩人相距較遠,甲貼近圍牆,面向牆壁小聲講話,乙靠近牆壁可以聽得很清楚,聲音就像從乙的附近傳來的。只要甲發出的聲音與甲點的切線所成的角度大於22度時,聲音就要碰到皇穹宇反射到別處去,乙就聽不清或聽不到。
在皇穹宇臺階下向南鋪有一條白石路直通圍牆門口。從臺階下向南數第三塊白石正當圍牆中心,傳說在這塊白石上拍一下掌,可以聽到3響,所以這塊位於中心的白石就叫「三音石」。
事實上,情況不完全是這樣。在三音石上拍一下掌,可以聽到不止3響,而是5響、6響,而且三音石附近也有同樣的效應,只是聲音模糊一些。
這是因為從三音石發出的聲音等距離地傳播到圍牆,被圍牆同時反射回中心,所以聽到了回聲。回聲又傳播出去再反射回來,於是聽到第二次回聲。
如此反覆下去,可以聽到不止3次回聲,直至聲能在傳播和反射過程中逐漸被牆壁和空氣吸收,聲強減弱而聽不見。
如果拍掌的人在三音石附近,從那裡發出的聲音,傳播到圍牆,不能都反射到拍掌人的耳朵附近來,因此聽到的迴音就比較模糊。
圜丘是明清兩代皇帝祭天的地方。它是一座用青石建築的3層圓形高臺。高臺每層周圍都有石欄杆。
在欄杆正對東、西、南、北方位處鋪設有石階梯。最高層離地面約5米,半徑約11.4米。
高臺面鋪的是非常光滑、反射效能良好的青石,而且圓心處略高於四周,成一微有傾斜的檯面。人若站在高臺中心說話,自己聽到的聲音就比平時聽到的要響亮得多,並且感到聲音好像是從地下傳來的。
這是因為人發出的聲音碰到欄杆的下半部時,立即反射至傾斜的青石臺面,再反射到人耳附近的緣故。鶯鶯塔就是山西永濟的普救寺舍利塔。因古典文學名著《西廂記》中張生和鶯鶯的故事發生在普救寺,所以人稱鶯鶯塔。
塔初建於唐代武則天時期,是7層的中空方形磚塔。後毀於明代的2023年大**。震後8年按原貌修復,並把塔高增到13層50米。
鶯鶯塔最明顯的聲學效應是,在距塔身10米內擊石拍掌,30米外會聽到蛙鳴聲;在距塔身15米左右擊石拍掌,卻聽到蛙聲從塔底傳出;距塔2500米村莊的鑼鼓聲、歌聲,在塔下都能聽見;遠處村民的說話聲,也會被塔聚焦放大。
諸如此類奇特的聲學效應,原來是由於塔身的形體造成的:塔體中空,具有諧振腔作用,可以把外來聲音放大。塔身外部每一層都有寬大的倒層式塔簷,可以把聲音反射回地面,相距稍有差別的13層塔簷的反射聲音會聚於30米外的人的耳朵而形成蛙鳴的感覺。
石琴位於重慶市潼南縣大佛寺大佛閣右側的一條上山石道中,由36級石梯組成,像一個巨大的石壁。從下半部的主洞口自下而上的第四級石階,直至第十九級石階,每一個階梯像一根琴絃,若拾級而上,就會發出悠揚婉轉,音色頗似古琴的聲音。
石蹬發音的聲學原理是,腳踏石階產生強迫振動,在空氣中形成聲波。其中以兩側巖壁最高處的7級石階發聲最響,腳下響聲似琴音,令人神往。古人稱為「七步彈琴」,並題「石蹬琴聲」4個大字。
**音塔在河南省郊縣。音塔其貌不揚,卻以奇聲奪人。在塔的任何一面,距塔10米以外,無論拍掌、擊石都可以聽到蛙鳴的回聲。如春天池塘裡有千萬只**在鼓膜低唱,令人遐想。
分析結論是,**塔本身排列有序,而且其塔簷對聲音有會聚反射作用,從而產生迴音。
鎮風塔位於山西省河津縣的康家莊,是一座比世界名塔永濟鶯鶯塔迴音效果還要好的迴音塔。
鎮風塔呈平面方形,為密簷式實心塔,共13層,圍長18.4米,高約30米,每層簷拱角各懸吊一隻小鐵鐘,風來丁零作響。
塔剎呈葫蘆形,頂端有一立式鳳凰。站在塔下拍手、跺腳、敲磚、擊石,塔的中上部便傳出小青蛙、大**的不同叫聲,還有清脆悅耳的鳥鳴聲。如果10多個人一齊拍手,其聲猶如群蛙在夏夜池塘邊競相放歌,悅耳動聽,妙不可言!
我國古代建築是利用聲學效應的科學寶庫,很多聲學建築成就體現了聲學與**、聲學與哲學和聲學與建築、軍事等的結合。這也是我國古代物理學發展的根本特點之一。
中國古代四大聲學建築是?
2樓:匿名使用者
中國古代四大回音建築
-摘自《中國自然科學史研究》
一.山西永濟縣普救寺鶯鶯塔
在塔前拍掌或擊石,可以聽到清楚的蛙鳴迴音。
據分析,這是由於各層塔簷反射造成。
二.北京天壇迴音壁、三音石、圜丘天心石、皇穹宇對話石
a.迴音壁
在迴音壁的一側牆壁小聲說話,可以在牆壁的另一側聽到。
b.三音石
在一音石、二音石、三音石這三塊石板處擊掌,分別可以聽到一聲、二聲、三聲迴音。
c.圜丘天心石
天心石又稱億兆景從石,在天心石中心說話,自我感覺話聲拉長、響亮。在天心石上
擊掌,可以聽到三聲迴音。
d.皇穹宇對話石
若有一人站在皇穹宇大殿前甬道第十八塊石板上說話或擊掌,則站在距此約36米遠
的東配殿東北角或西配殿西北角的另一個人,雖然受配殿阻隔看不到對方,但卻可以清晰
地聽到丫在第十八塊石板上的人的說話聲或擊掌聲,就好象人就在附近似的。
以上這幾條聲學現象的原理均是牆面聲學反射。
三.河南郟縣**音塔
在塔的任何一面,距塔十米以外,無論拍掌、擊石都可以聽到蛙鳴的回聲。
分析結論是,**塔本身排列有序,且其塔簷對聲音有匯聚反射作用,從而產生迴音。
四.四川潼南縣大佛寺石琴
石琴位於大佛閣右側的一條上山石道中,從下半部的主洞口自下而上的第四級石階,
直到第十九級石階,凡步履所觸,會發出悠揚婉轉,音色頗似古琴的聲音。其中以兩側
巖壁最高處的七級石階發聲最響。古人稱為「七步彈琴」,並題「石蹬琴聲」四個大字
於主洞石壁之上。
其機理是腳踏石階產生強迫振動,在空氣中形成聲波。
3樓:匿名使用者
一.山西永濟縣普救寺鶯鶯塔
在塔前拍掌或擊石,可以聽到清楚的蛙鳴迴音。 據分析,這是由於各層塔簷反射造成。
二.北京天壇迴音壁、三音石、圜丘天心石、皇穹宇對話石
a.迴音壁
在迴音壁的一側牆壁小聲說話,可以在牆壁的另一側聽到。
b.三音石
在一音石、二音石、三音石這三塊石板處擊掌,分別可以聽到一聲、二聲、三聲迴音。
c.圜丘天心石
天心石又稱億兆景從石,在天心石中心說話,自我感覺話聲拉長、響亮。在天心石上
擊掌,可以聽到三聲迴音。
d.皇穹宇對話石
若有一人站在皇穹宇大殿前甬道第十八塊石板上說話或擊掌,則站在距此約36米遠
的東配殿東北角或西配殿西北角的另一個人,雖然受配殿阻隔看不到對方,但卻可以清晰
地聽到丫在第十八塊石板上的人的說話聲或擊掌聲,就好象人就在附近似的。
以上這幾條聲學現象的原理均是牆面聲學反射。
三.河南郟縣**音塔
在塔的任何一面,距塔十米以外,無論拍掌、擊石都可以聽到蛙鳴的回聲。 分析結論是,**塔本身排列有序,且其塔簷對聲音有匯聚反射作用,從而產生迴音。
四.四川潼南縣大佛寺石琴
石琴位於大佛閣右側的一條上山石道中,從下半部的主洞口自下而上的第四級石階,直到第十九級石階,凡步履所觸,會發出悠揚婉轉,音色頗似古琴的聲音。其中以兩側 巖壁最高處的七級石階發聲最響。古人稱為「七步彈琴」,並題「石蹬琴聲」四個大字於主洞石壁之上。
其機理是腳踏石階產生強迫振動,在空氣中形成聲波。
中國歷史上有哪些奇妙的古代聲學建築?
4樓:北京創典文化
古代人常常應用聲音的一些特性建造一些特殊的建築物。比如北京天壇中的迴音壁、三音石、山西普救寺內的鶯鶯塔等,以此增加它們肅穆威嚴氣氛。
這些建築物巧妙利用了聲學的一些原理,既有很強的使用價值,也收到了奇妙的藝術效果。表現了我國古代勞動人民的聰明才智。
利用聲學效應的建築在我國已發現不少。北京天壇和山西省永濟的鶯鶯塔是迄今儲存完好的具有聲音效果的建築。此外,還有四川省潼南縣的石琴、河南省郊縣的**音塔和山西省河津縣的鎮風塔等。
北京天壇是著名的明代建築。其中皇穹宇建於2023年,原名「泰神殿」,2023年改為今名。天壇的部分建築具有較高的聲學效果,使這一不尋常的「祭天」場所,更增添了神祕的色彩。
天壇建築物中最具聲學效應的是:迴音壁、三音石和圜丘。
迴音壁是環護皇穹宇的一道圓形圍牆,高約6米,圓半徑約32.5米。內有3座建築,其中之一是圓形的皇穹宇,位於北面正中,它與圍牆最接近的地方只有2.
5米。迴音壁只一個門,正對皇穹宇。
整個牆壁都砌得十分整齊、光滑,是一個良好的聲音反射體。
如有甲、乙兩人相距較遠,甲貼近圍牆,面向牆壁小聲講話,乙靠近牆壁可以聽得很清楚,聲音就像從乙的附近傳來的。只要甲發出的聲音與甲點的切線所成的角度大於22度時,聲音就要碰到皇穹宇反射到別處去,乙就聽不清或聽不到。
在皇穹宇臺階下向南鋪有一條白石路直通圍牆門口。從臺階下向南數第三塊白石正當圍牆中心,傳說在這塊白石上拍一下掌,可以聽到3響,所以這塊位於中心的白石就叫「三音石」。
事實上,情況不完全是這樣。在三音石上拍一下掌,可以聽到不止3響,而是5響、6響,而且三音石附近也有同樣的效應,只是聲音模糊一些。
這是因為從三音石發出的聲音等距離地傳播到圍牆,被圍牆同時反射回中心,所以聽到了回聲。回聲又傳播出去再反射回來,於是聽到第二次回聲。
如此反覆下去,可以聽到不止3次回聲,直至聲能在傳播和反射過程中逐漸被牆壁和空氣吸收,聲強減弱而聽不見。
如果拍掌的人在三音石附近,從那裡發出的聲音,傳播到圍牆,不能都反射到拍掌人的耳朵附近來,因此聽到的迴音就比較模糊。
圜丘是明清兩代皇帝祭天的地方。它是一座用青石建築的3層圓形高臺。高臺每層周圍都有石欄杆。
在欄杆正對東、西、南、北方位處鋪設有石階梯。最高層離地面約5米,半徑約11.4米。
高臺面鋪的是非常光滑、反射效能良好的青石,而且圓心處略高於四周,成一微有傾斜的檯面。人若站在高臺中心說話,自己聽到的聲音就比平時聽到的要響亮得多,並且感到聲音好像是從地下傳來的。
這是因為人發出的聲音碰到欄杆的下半部時,立即反射至傾斜的青石臺面,再反射到人耳附近的緣故。
鶯鶯塔就是山西永濟的普救寺舍利塔。因古典文學名著《西廂記》中張生和鶯鶯的故事發生在普救寺,所以人稱鶯鶯塔。
塔初建於唐代武則天時期,是7層的中空方形磚塔。後毀於明代的2023年大**。震後8年按原貌修復,並把塔高增到13層50米。
鶯鶯塔最明顯的聲學效應是,在距塔身10米內擊石拍掌,30米外會聽到蛙鳴聲;在距塔身15米左右擊石拍掌,卻聽到蛙聲從塔底傳出;距塔2500米村莊的鑼鼓聲、歌聲,在塔下都能聽見;遠處村民的說話聲,也會被塔聚焦放大。
諸如此類奇特的聲學效應,原來是由於塔身的形體造成的:塔體中空,具有諧振腔作用,可以把外來聲音放大。塔身外部每一層都有寬大的倒層式塔簷,可以把聲音反射回地面,相距稍有差別的13層塔簷的反射聲音會聚於30米外的人的耳朵而形成蛙鳴的感覺。
石琴位於重慶市潼南縣大佛寺大佛閣右側的一條上山石道中,由36級石梯組成,像一個巨大的石壁。從下半部的主洞口自下而上的第四級石階,直至第十九級石階,每一個階梯像一根琴絃,若拾級而上,就會發出悠揚婉轉,音色頗似古琴的聲音。
石蹬發音的聲學原理是,腳踏石階產生強迫振動,在空氣中形成聲波。其中以兩側巖壁最高處的7級石階發聲最響,腳下響聲似琴音,令人神往。古人稱為「七步彈琴」,並題「石蹬琴聲」4個大字。
**音塔在河南省郊縣。音塔其貌不揚,卻以奇聲奪人。在塔的任何一面,距塔10米以外,無論拍掌、擊石都可以聽到蛙鳴的回聲。如春天池塘裡有千萬只**在鼓膜低唱,令人遐想。
分析結論是,**塔本身排列有序,而且其塔簷對聲音有會聚反射作用,從而產生迴音。
鎮風塔位於山西省河津縣的康家莊,是一座比世界名塔永濟鶯鶯塔迴音效果還要好的迴音塔。
鎮風塔呈平面方形,為密簷式實心塔,共13層,圍長18.4米,高約30米,每層簷拱角各懸吊一隻小鐵鐘,風來丁零作響。
塔剎呈葫蘆形,頂端有一立式鳳凰。站在塔下拍手、跺腳、敲磚、擊石,塔的中上部便傳出小青蛙、大**的不同叫聲,還有清脆悅耳的鳥鳴聲。如果10多個人一齊拍手,其聲猶如群蛙在夏夜池塘邊競相放歌,悅耳動聽,妙不可言!
我國古代建築是利用聲學效應的科學寶庫,很多聲學建築成就體現了聲學與**、聲學與哲學和聲學與建築、軍事等的結合。這也是我國古代物理學發展的根本特點之一。
中國古代建築有哪些
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