1.2.4 聲音的反射

如同鏡子會反射光線一樣，房屋的墻壁、地板和天花板都會對聲音產生反射，可惜的是聲波并不能被看到，這種現象就往往被忽視了。從房屋內某一處發出的聲音，都會以波的形式傳播，并且從無數條途徑到達聽音位置。實際的反射現象是非常復雜的，并且隨著房屋的形狀及室內物體的不同而千差萬別。回聲是聲波在傳播過程中遇到尺度很大的障礙物后被反彈回來的聲音。當聲音投射到距離聲源有一段距離的大面積物體上時，聲能的一部分要反射回來，而另一部分則被吸收。如果聽者聽到由聲源直接傳來的聲音和反射回來的聲音的時間間隔超過1/10s，他就能分辨出是兩個聲音，這種反射回來的聲音稱為回聲。在空曠的山谷里，有人大喊一聲“你好”，接下來可以聽到好幾聲“你好”的回聲，這是從遠近不同的山壁上反射回來的聲音。在空曠少人的大禮堂里，大喊一聲“喂”，空氣中會回蕩著“喂——”的聲音，禮堂越大，聲音拖得越長。如果回聲傳到人們耳朵的時間，比原來的聲音遲了不到1/20 s，人們的耳朵就無法將它們區分開來，人們聽到的就只是響一點的聲音。有人聽見自己在浴室里唱歌的聲音，就認為自己也可以當歌唱家了，這是因為浴室的墻上貼的是不大吸收聲音的瓷磚，回聲大大加強了原先的聲音，因此聽起來就響亮渾厚得多了。

北京天壇公園里的回音壁是一座高約6米，半徑約32.5米的圓形圍墻，整個圍墻砌得整齊光滑，是一個優良的聲音反射體。回音壁能傳音的奧秘正是由于它封閉的圓形結構。在圓形墻壁內產生的聲波并不像人們所想象的是按直線傳播的，而是不斷地在圓形圍墻上反射。回音壁的壁面光滑堅硬，對聲音的吸收很少，聲音比在空氣中傳播衰減得慢，是很好的聲音反射體。所以，聲音能順著圍墻，經過多次反射而傳播得很遠。由于聲波是沿著墻壁附近一個很窄的區域傳播的，聽話人在這個區域里就可以聽見在遠處人們的低聲耳語了。在回音壁的圓心位置上，有一塊三音石，站在三音石上擊掌，聲音傳播到圍墻的各個部位，反射后都經過圓心，就可以聽到一聲回聲。聲波繼續沿著圓的直徑方向傳播，碰到對面的圍墻又沿著圓的直徑反射回來，這時，就可以聽到第二次回聲。聲音往返于圍墻之間，接著就可以聽到第三次回聲。如果擊掌聲音很響，那么還可聽到多次回聲。