千年古塔出现的神秘哭声

■专家释疑

塔下击石声的波形图与蛙声的波形图基本一致

徐俊华（中国科学院声学研究所研究员）：

经过一系列测试后，用仪器绘制出了塔下击石声的时间波形图——击石声在空气中传播时碰到障碍物，就会有反射，波形图中共有13个小的回波，整齐有规律，但与建筑物共振引起的波形图并不一样，而应该是由某种物体特有的反射规律造成的。

不过，塔下击石声的时间波形图，与现实生活中青蛙叫声的时间波形图基本一致，所以莺莺塔下的拍手、击石声，才会被认为是自然界青蛙的叫声。

蛙鸣声是敲石头的声音通过13层塔檐反射后的结果

莺莺塔发出的唱戏声，蛙鸣声，都来源不明，史书上也找不到任何线索。

专家现场调查，发现蛙声是敲击石块的声音形成的，是敲石头的声音通过13层塔檐反射后的结果。莺莺塔本是一座唐代的古塔，但在明朝的时候，由于地震，崩塌了，人们又重新修了一座，并保留了它原本的唐塔风貌，只是由原先的7层加盖到了13层。

经过在莺莺塔周围反复的测量试验，终于，在正对着塔，且直线距离20多米的地方，我们听到了清楚的蛙鸣声。一系列精确的考察测量后，专家发现：在10米左右的地方，我们敲石头，听不到蛙声，只听到敲石头的声音，或者拍手的声音。而在20米以外的地方，能听到咯哇咯哇的声音，这听到的声音，是从塔上空传过去的。地面也能听到，空中也能听到，站在房顶上也能听到。

怪声是不同频率声音反射形成的

古塔是怎样把叩石、击掌的声音变成青蛙叫声的呢？为什么其他的13层塔，没有发现同样的现象？因为每一层塔檐都是用青砖一层一层迭涩出来的，而且每一层往外延伸宽度不完全一样。这样的结构正好形成内凹形的曲面。也正是塔檐形成的曲面，使得声音发生了改变。鸟的叫声也好，我们敲石头、拍手的声音也好，并不是单纯的一个频率，而是分为高频、中频和低频。这3种频率接触到塔檐，发生不同的反射现象，有的被减弱，有的被增强。因此传到我们耳朵中就发生了声音的变异。所以我们在塔下听到的是蛙声，与自然界的蛙鸣声很相像。

美妙的声学现象与特殊的建筑结构有关

因为塔檐的多层汇聚反射，让敲击石头的声音变成了蛤蟆的叫声。可是，那个唱戏的声音，学校的声音，难道也是塔檐汇聚反射之后变出来的吗？学校离塔有2.5公里之远，尽管普救寺坐落在半山腰上，周围空旷开阔，没有任何阻挡物，但2.5千米的距离，早就超越了声音传送的极限。难道莺莺塔真的具有神奇的收音放大的功能？

其实声音的反射并不复杂，它就像我们平时看见的水滴，遇到障碍物会向四周溅开。如果障碍物表面相对光滑，水滴会溅得比较远，但如果障碍物表面很粗糙，水滴溅出的范围就小多了。对于莺莺塔来说，塔身和塔檐全都是用青砖叠砌而成，青砖本来就是很好的反射体，莺莺塔的青砖更是被黄土高原的风沙长年累月地吹拂，表面格外光滑，就像涂了薄薄的一层釉料，所以几乎所有的声波都被反射到了塔下。

莺莺塔现在之所以能够发出这种声音，是跟它独特的建筑结构有着非常大的关系。正是因为这些13层的结构，能够产生这种多层汇聚反射的效果，所以才让我们能够听到如此美妙的声学现象。

科技日报