北京天坛是一个神奇的地方。
那里有高耸入云的奇松异柏，芳香四溢的牡丹园，有琉璃飞檐的古建筑群。令人流连忘返。
天坛的神奇，不仅仅在于天坛的幽静、别致和皇家气魄，它最吸引人的在于天坛的回音壁、三音石和圜丘，驰名中外，人见人奇。它们构成了天坛的主要部分。
天坛的主要建筑皇穹宇建于明嘉靖九年（公元1530年）。回音壁是环护皇穹宇的一道圆形围墙（皇穹宇位于围墙的北面正中），高约3米，半径约32．5米。整个轩墙砌得十分整齐光滑。你可别小看这里，如果你想在这里说悄悄话，那可就糟了，这个围墙就像一个长舌妇一样，把你的话悄悄地传给别人。在这里如果一个人在进围墙南端的门后左侧贴近围墙面向墙壁小声说话，另一人在围墙门右侧贴近墙壁处就可以听得很清楚，而且会觉得这声音是从附近墙壁传来的。
天坛建筑中还有一个似乎安有机关的石头呢。在皇穹宇台阶下向南铺有一条白石路直到围墙门口。在这条路上，你可不能随便大声嚷嚷，因为其中有一块石头具有特殊的效果。从台阶下向南数第三块白石板，正处在围墙的中央，传说在这里人拍一下掌，可以听到三响，所以这块白石叫三音石。其实仔细听听，可不止三声，而有五六声呢。在三音石周围也有同样的效应，只是与三音石相比，要模糊一些而已。你说这里神奇不神奇。
天坛里还有一处充满了奇妙的地方，这就是圜丘。圜丘位于天坛南面，是一座由青石砌成的三层圆形高台。高台每层周围都有青石栏杆，在栏杆正对东、西、南、北方位处铺设石阶梯。高台面铺的青石，非常光滑。圜丘最高层离地面大约5米，半径大约11．5米。圆形平台实际并不平，高台圆心处略比四周高，是一个从圆心向四周稍微倾斜的台面。当人站在高台中心叫一声，他自己听到的声音比平时听到的声音要响亮得多，并且声音好像是从地下传来的。有很多人愿意在这里唱上几句，感受一下自己在露天广场中引吭高歌的兴奋。
这些地方吸引了来自世界各地的游人。人们除了欣赏这举世闻名、中外少有的建筑之外，更为中国古代建筑的巧夺天工而称奇。
其实这些建筑不过是中国匠人们开动脑筋，利用声学效应的结果。
声学效应的应用在我国有着悠久的历史。不仅在建筑上，在战争中、生产技术上也常用声学效应来帮助人。声波有如风吹水面产生的水波或抖动绳子时产生的绳子波。所不同的是，声波是由发声体使空气振动而成的，空气发生了像弹簧一样的一疏一密的振动，它传送能量的方向与振动方向相平行，通过空气或其他媒介传播到人的耳朵，人就听到了声音。物体在发声或传声过程中会出现种种物理现象，如响度、音色和共振、折射、反射等。
天坛建筑运用的不过是声学中的反射规律而已。由于天坛回音壁的围墙、圜丘的平台、栏杆都由反射性能良好的青石和大理石一类石料砌成，很光滑，是一个良好的声音反射体，它的声学效应的奥妙就在这里。
在回音壁，一个人说话声绕着围墙多次反射，只要他的发声对围墙的切线来说小于22度，声波就总是被围墙连续地反射，而不受皇穹宇的散射，另一人听到的是从墙壁反射来的回声。
在三音石拍掌，掌声向四面八方传播到围墙，由于这块白石和各处围墙距离相等，所以被围墙同时反射回中心，可以听到一次回声；回声又传播出去再反射回来，于是听到第二次回声。这样往返几次，直到声能在传播和反射过程中逐渐被吸收，声音减弱到听不见为止。
圜丘的效果是由于声音被青石栏杆反射到稍有倾斜的台面，再从台面反射到人耳的缘故。
这种具有良好声学效果的建筑物是世界上罕见的。
其实，在中国古代利用声学效应的地方很多。在古代战争中，常常应用共鸣现象来作为侦探敌方的手段。这在我国历代的军书中常有记载。《墨子·备穴篇》曾经描绘了这样一个情景：在城墙根下每隔几尺挖一深坑，坑里埋置一个容量七八十升的陶瓮，瓮口蒙上皮革，这实际上就成了一个地下共鸣箱。让听觉敏锐的人伏在瓮上听，遇有敌人挖地道攻城的响声，就可以发觉，并且根据各处坑里陶瓮响度可以确定来敌的方向和位置。然后在城里也往外挖地道迎击。另一种办法是在城根的一个深坑里同时埋设两个稍有距离的瓮，根据这两个瓮的响度不同来判别敌人所在的方向。这种瓮在宋代的《武经总要》一书中专门称为“听瓮”。
宋代沈括是利用声学效果的能人。他曾做过纸人测定共振的实验。剪一个纸人放在弦线上，弹动发生共振的弦，纸人就跳跃颤动，弹动别的弦，纸人却不动。这个实验比欧洲人所做的同样实验要早好几个世纪。15世纪，意大利的达·芬奇才开始做共振实验，直到17世纪，牛津的诺布耳和皮戈特才以所谓的“纸游码”（相当于沈括的纸人一类东西）实验，来证明弦线的基音和泛音的共振关系。沈括还记载一种行军宿营时用的便于携带的侦听器，就是用牛皮箭套作卧枕，几里远传来的敌军人马声可以被发觉。
我国的古琴发声低微，古代人就专门盖起一间琴室，在地下埋设类似共振弦作用的陶瓮，来加强音响效果。
在唐代的《刘宾客嘉话录》里，还记载下一个有趣的故事：洛阳一个和尚的房里挂着一个磬，它经常自己无缘无故地鸣响，和尚因此惊忧成疾。他的一个朋友听说后，特去看他，刚巧这个磬又响了。朋友仔细地听了听，对和尚说：你请我吃顿饭，我就能为你解去心头之病。和尚一一照办了，他的朋友从怀中掏出钢锉，把磬磨锉几处，从此磬就不再敞声了，和尚感到奇怪，问他。他说，我听这个磬是在寺院的钟敲响时才响的，估计这个磬与寺院的钟的音律一致，所以才常常鸣响。锉几下，改变它的频率，就好了。可见，我国古代人，已经懂得了共鸣现象，而且还掌握了消除共鸣的方法。
声学效应丰富了我们的生活，表现了我国劳动人民的聪明才智。
