英格蘭巨石陣的石板可能不僅僅是古代建造者眼中壯觀的景象;新的研究暗示,它們很可能創造了一種與他們通常體驗到的截然不同的聲學環境。
英國索爾福德大學教授布魯諾·法曾達研究員說:“當他們走進內部時,他們會感覺到周圍的聲音環境發生了一些變化。”“他們會被它所震撼,他們會說,‘這太不一樣了。’”
法曾達告訴《生命科學》,這些新石器時代的人們可能會像現代人進入大教堂時一樣感受到這種震撼。
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法曾達和同事一直在研究這個約有5000年曆史的建築的聲學特性。他們在英格蘭威爾特郡的巨石陣遺址以及在華盛頓州瑪麗希爾為紀念第一次世界大戰士兵而建造的混凝土複製品上的工作表明,巨石陣具有演講廳所需的聲學效果。 [照片:漫步巨石陣]
巨石陣本身已不再完整,因此法曾達和同事使用瑪麗希爾的複製品作為原始結構的替代品。在兩個地點,他們都產生聲音並從不同的位置記錄聲音,以觀察結構如何影響聲音的行為。
在複製品處,他們發現混響時間略小於一秒,這對於演講廳來說是最佳的時間。與回聲不同,回聲是聲波從物體反射時產生的單一響應,混響是指聲音透過快速連續地到達不同時間的反射而持續存在時發生的現象。
現代大教堂的混響時間可能約為10秒或更長,而音樂廳的設計使得混響時間在2到5秒之間,法曾達說。
大約一秒鐘的混響“剛好足以讓我們開始意識到它的存在,”他說。
根據他們在瑪麗希爾的工作,研究人員認為,巨石陣內的許多石頭會衍射和散射聲波,從而產生混響。大量的擴散和衍射也意味著,無論聽者站在結構內聲源的哪個位置,都能獲得良好的音質。
他說:“我們在瑪麗希爾作為巨石陣模型所發現的是,你幾乎可以站在石頭後面,用良好的音量繼續說話,其他人也能在其他地方聽到你的聲音。”
對於建造這個結構的新石器時代的人們來說,這種聲學環境可能非常不尋常。他們似乎住在較小的、茅草屋頂的木製房屋中,這些房屋無法像巨石陣那樣有效地反射聲音。法曾達說,巨石陣周圍的地區沒有顯著的地理特徵,例如與回聲相關的高聳懸崖,也沒有與混響相關的大型洞穴。
雖然有些人認為巨石陣的設計是為了產生某些聲學效果,但法曾達說他沒有看到任何證據表明這一點。
他說,這項研究的目的不是探尋這個神秘結構建造背後的聲學動機,而是為了更好地理解古代人可能如何使用這個結構。
法曾達與英國哈德斯菲爾德大學的魯珀特·蒂爾和考古學家西蒙·懷亞特合作開展了這個專案。
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