（一）回聲是怎樣產(chǎn)生的？

聲音在傳播過(guò)程中遇到障礙物會(huì)按類(lèi)似光的反射方式改變傳播方向，這種現(xiàn)象稱(chēng)為聲音的反射，反射回來(lái)的聲音叫做回聲。但是你可曾知道是否在任何距離內(nèi)都能聽(tīng)到回聲呢？讓我們通過(guò)計(jì)算判別一下吧。

眾所周知，聲速大約是340米/秒，由于人耳的生理特性，僅當(dāng)回聲在你聽(tīng)到直達(dá)聲的感覺(jué)消失以后進(jìn)入耳朵，也就是說(shuō)至少要經(jīng)過(guò)1/15秒的時(shí)間，才能把它和直達(dá)聲區(qū)別開(kāi)來(lái)。在1/15秒時(shí)間里，聲音傳播的距離s＝ut＝340米/秒×1/15秒≈22.7米，因此要想聽(tīng)到回聲，你離開(kāi)障礙物的距離必須大于11.4米。小于這一距離，當(dāng)你聽(tīng)到回聲的時(shí)候，直達(dá)聲的聽(tīng)覺(jué)還未消失，二者混雜在一起，故分辨不清，這就是我們?cè)谝话愕奈葑永锫?tīng)不到回聲的道理。當(dāng)然不管在什么距離內(nèi)回聲總是客觀存在的，只是人耳的感覺(jué)作怪罷了。

（二）回音壁和三音石

到過(guò)北京的人，很希望參觀天壇公園的回音壁，它修建于1530年，是融聲學(xué)于建筑的佳作，它是一座圓形的圍墻，高6米，直徑為65米。圍墻砌得非常光滑平整，便于聲波的反射.當(dāng)你站在圍墻近旁的某處斜對(duì)圍墻輕聲說(shuō)話(huà)時(shí)，與你相距幾十米遠(yuǎn)的另一圍墻近旁，依舊能聽(tīng)清楚你的聲音，而且仿佛是從近處發(fā)出似的，這是由于聲音經(jīng)過(guò)圍墻多次反射的結(jié)果。

回音壁的中心有一塊石頭叫做“三音石”，你站在石頭上只要輕拍一下手，就可以間斷的聽(tīng)到三次回聲。手拍得越重，聽(tīng)到的回聲次數(shù)亦越多，這究竟是怎么回事呢？原來(lái)也是聲音反射的結(jié)果。從三音石上發(fā)出的聲音向四周輻射，遇到墻壁后便發(fā)生反射，反射回來(lái)的聲音，同時(shí)傳到三音石，你便聽(tīng)到了第一次回音，回音再向四周傳播，又經(jīng)墻壁同時(shí)反回，你又聽(tīng)到了第二次回聲。如此循環(huán)往復(fù)，經(jīng)過(guò)幾次反射后，聲能逐漸衰減，最后也就再也聽(tīng)不到回聲了。

（三）四 聲谷

某種奇特的回聲，給不少游覽勝地增添了不少的情趣.如我國(guó)江西省弋陽(yáng)縣有個(gè)圭峰，此處山巒層迭，風(fēng)景秀麗在三十六峰八大景中有一處山谷，只要你站在谷地高喊一聲，就能連續(xù)不斷地聽(tīng)到四個(gè)同樣的回聲。因此得名曰：“四聲谷”。

在河北省太行深山區(qū)贊皇縣境內(nèi)嶂石巖村發(fā)現(xiàn)世界上最大的天然回音壁，座落在一處箱狀峽谷中。它口小腹大，坐西朝東為準(zhǔn)半圓桶型，直徑九十米，弧長(zhǎng)延伸達(dá)三百多米，陡壁高一百米，呈半封閉型。從回音壁內(nèi)任何一個(gè)方向說(shuō)話(huà)，都可以聽(tīng)到清晰的回聲。

（四）聲云反射形成的回聲

聲音不但遇到堅(jiān)硬的物體能反射，柔軟的物體，如透明的空氣，冷熱不同或所含水蒸汽數(shù)量不同的空氣流（聲云），都能反射聲音，形成回聲。它們和光學(xué)里的“全反射”相似，從無(wú)形的障壁界面把聲音反射了回來(lái)，于是便會(huì)聽(tīng)到不知從哪里傳來(lái)的聲音。

例如位于瑞士和意大利交界處的阿爾卑斯山的一條鐵路隧道里，爆炸了28噸炸藥。居住在30公里以?xún)?nèi)的瑞土人都能清楚地聽(tīng)到爆炸的轟鳴聲。由于地面物體對(duì)聲波的吸收，35公里以外的人就什么也聽(tīng)不見(jiàn)了。然而遠(yuǎn)在160公里以外的德國(guó)人卻清楚地聽(tīng)到了這次爆炸聲，這實(shí)在是令人費(fèi)解的事。為什么近處聽(tīng)不到，而在遠(yuǎn)處卻又聽(tīng)到了呢？實(shí)際上，這并不難理解。原來(lái)瑞士人聽(tīng)到的是直達(dá)聲，而德國(guó)人聽(tīng)到的是回聲。事情是這樣的，炸藥爆炸以后，聲音向北傳播，上升至離爆炸處80公里地方的上空，遇到了能夠產(chǎn)生回聲的空氣流。于是就把爆炸聲反射到160公里遠(yuǎn)的德國(guó)人那里去了。

（五）混 響 時(shí)間

古代有個(gè)典故，叫做“余音鳧鳧，繞梁三日不絕”。說(shuō)的是古時(shí)候有個(gè)叫韓娥的人，到齊國(guó)以后斷了糧，以賣(mài)唱為生，她唱的很好，以致唱完后歌聲還繞梁三天不散。現(xiàn)在每逢人們陶醉于優(yōu)美的歌聲和樂(lè)曲聲時(shí)便自然地引用這個(gè)典故抒發(fā)自己的贊美之情。

上述歌頌之詞雖屬夸大，但卻也不無(wú)道理。通常我們聽(tīng)同一個(gè)聲音，在空房里總比在室外空曠處要響亮得多。這是由于停止發(fā)聲后，聲音并未立刻消失，它在室內(nèi)經(jīng)過(guò)連續(xù)反射產(chǎn)生多重回聲，回蕩于室內(nèi)，這種現(xiàn)象叫做“交混回響”，從停止發(fā)聲到聽(tīng)不見(jiàn)聲音這段時(shí)間稱(chēng)“混響時(shí)間”。

在劇院和音樂(lè)廳里“混響時(shí)間”過(guò)短和過(guò)長(zhǎng)都不好，如過(guò)長(zhǎng)回音延續(xù)交混在一起，往往使音色變得混濁不清，人們聽(tīng)到的只是嗡嗡的噪雜聲，降低了聲音的清晰度和羨賞價(jià)值。如過(guò)短也不好，使原來(lái)婉轉(zhuǎn)而圓潤(rùn)的聲音變得干癟乏味，節(jié)奏急促而生硬，也是有傷雅興的。一般劇場(chǎng)的混響時(shí)間在1.5秒鐘左右為好。如北京的首都劇場(chǎng)，是我國(guó)聲學(xué)結(jié)構(gòu)最好的劇場(chǎng)之一，坐滿(mǎn)聽(tīng)眾之后，它的混響時(shí)間是1.36秒。

混響時(shí)間的長(zhǎng)短，跟房間的大小有關(guān)，也踉房間的形狀以及墻壁、地板、天花板的材料性質(zhì)有關(guān)，還跟房間里的擺設(shè)和人數(shù)多少有關(guān)。一般說(shuō)來(lái)，光滑的材料如玻璃、大理石等堅(jiān)硬而光滑的材料反射聲音的性能較好；而泡沫塑料、壁毯，地毯、各種多孔性吸音材料，反射聲音的本領(lǐng)較差。故為了獲得滿(mǎn)意的混響時(shí)間，就必須精心地選擇各種材料。