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主持人：朋友们大家好，欢迎大家收看今天的《走近科学》，我们都知道回声建筑在国内外并不少见，如北京天坛的“回音壁”，江西游阳的“四声谷”，但都只是单纯的回声现象，并不能让这个声音的本质发生改变。我们今天要给您讲的这个故事，发生在江苏省镇江市的茅山，在那里的苏南抗战胜利纪念碑也有一个独特的声学现象，它这个声学现象就不是简单的回音了，人们在放鞭炮的时候就发现，它传出来的声音已经不是鞭炮声了，而是嘹亮的军号声，更神奇的是在纪念碑中轴线上1公里以外的地方，只要声音足够大、而且短促的话，都能够听到这种嘹亮的军号声。茅山是历史上著名的新四军苏南抗战根据地，就在这个昔日的抗日战场，曾经有一个新四军的小号手就是在这里牺牲的，所以说当这个纪念碑能够传出军号声的时候，人们不由自主地就把这个现象和那个牺牲的小号手就放在了一起，那么这里面到底有什么样的联系？这个纪念碑为什么会发出军号的声响呢？这事儿咱们得从头说起。
1997年农历大年三十除夕夜，家住苏南纪念碑旁的李冬贵，按往常过年辞旧迎新的风俗，拿起几个爆竹走出家门，到纪念碑前的一块空地上放爆竹，然而，当爆竹响起来时，上空竟然传来了清晰嘹亮的军号声。
现象发现人李冬贵：我一听感到很奇怪，我说怎么回事啊？当时就联想到会不会是小孩子在上面吹小号。
李冬贵四处望去，并没有发现有人影。更奇怪的是他接连放了几个爆竹，只要爆竹声一停，军号声就停，爆竹声一响，军号声也随之响起。
同期发现人：喂，谁啊，不要开玩笑，要是人就出来，不要开这种玩笑，大年三十的
空中的军号声吓坏了老李，他赶紧回家叫来妻子。
李冬贵：你们站在这边听，我来放，真有呢，真有这个声音呢。
发现人妻子徐素芬：一放啊，是有这种声音，我想怎么回事啊，我又叫他放一个，确实是这种声音，当时我想怎么回事啊，我也挺紧张的，因为以前山的回音你讲什么声音它给你回什么声音，不可能回出另一种声音来的对吧。
徐素芬：这声音吓人呢，声音有点像军号声音吧 ，会不会有什么事有什么情呢，那个时候人们都讲这死的人多呢，抗战时期是死了不少人呢，那赶紧走吧，别蹲在这边。
徐素芬：这个地方是叫望母山，我想当时死的人多，是不是有鬼吧。
老李一家人心里不免有些害怕，从大年初一到初七，心里就一直闷闷不乐。
李冬贵：总觉得好像一种不好的兆头，怎么会出现这种事情呢，因为纪念碑已经造好两年了，怎么没有人发现，怎么被我发现呢，你要说我家靠纪念碑近，整个纪念碑路两边住了几十户人家呢，为什么别人没有发现，被我发现呢，当时心里面还是比较紧张的，所以大年三十发现的事情，我一直到正月初八才把这个事情讲出来。
正月初八，按当地迎新的风俗，老李要在家宴请亲朋好友，在饭桌上老李实在忍不住，把事情讲了出来。
李冬贵：不知道怎么回事哎，究竟还是有鬼还是什么原因，按理讲这个回声响什么回出什么，怎么回出来是军号的呢。尤其是烟花连续放，嘣啪嘣啪，那个军号声嘟嘀嘀哒嘀哒，吹得我汗毛孔直竖，一声接一声，不相信吃了晚饭去试一下。
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大伙都不相信会有这种怪事，晚饭后，大伙买来鞭炮，准备到老李放鞭炮的地方试放。
事情是如老李所说的那样吗？ 这声音到底来自哪里？
村民：我就不相信，我炮拿来了，我来放，放出来什么声音。
村民：哒哒哒嘟嘟哒这六个音符，很像很像。
村民：大家听到之后都非常害怕，这个事情确实是太奇怪了，不可思议！
这座坐落在镇江茅山望母山上的苏南抗战胜利纪念碑，是1995年兴建的，抗日战争期间，陈毅率领新四军在这儿东进抗日，浴血奋战，7千英烈壮烈牺牲……
为缅怀老一辈无产阶级革命家的丰功伟绩，就在这里当年陈老总打游击的地方，兴建了一座高达36米，碑身宽6米，厚5米的纪念碑，前方共有6段317级台阶。 从外形上看，与一般的纪念碑相比并没有什么特殊的地方，但自从村民发现了这一奇怪现象后，一传十，十传百，很快方圆上百里的人都知道了这一奇观，天天都有成百上千的人前来放爆竹，原本在夜晚才能听到的军号声，如今白天也能听到了，究竟是什么原因造成这种奇妙的军号声呢？老百姓众说纷纭。
游客：人为的，因为我觉得这个声音太像小号声音了，不太像是自然现象会有这么大巧合的。
游客：我感觉肯定是设计的声控装置在里面藏着，游人不知道，都觉得奇怪，‘藏在什么地方’那上面，小亭子或纪念碑的上面。
游客：我觉得上面肯定有一个军号，然后声音震动，把这个军号吹响。
游客：有一些小的溶洞，当放炮或者其它一点声音，有冲击的时候正好回到这个溶洞里面，像号角一样，形成号声。
军号声的出现，在当地被人们传得沸沸扬扬。这座看似普通的纪念碑，在昔日的抗日战场上却出现神奇现象，鞭炮和军号到底有什么联系？神秘力量究竟来自哪里？
为了揭开军号声之谜，茅山新四军纪念馆曾先后请来上海、南京等高校的建筑、声学、地质专家前来考察。
茅山新四军纪念馆社会教部副主任杨玉秀：他们也是猜测，但是最终没有形成统一的结论，到底是哪一种原因造成这种奇妙的军号声，始终没有一个准确的说法。
纪念碑周围曲折的山势正好形成喇叭口地形，而纪念碑所处的位置正好处在中间位置，那会不会是因为周围山体反射而形成的军号声呢？纪念碑的碑体为空心结构，这种结构与管乐器的结构类似，一头是空的，一头是封闭的，那会不会是因为空心碑体产生共振而形成的军号声呢？
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带着种种怀疑和猜测，走近科学的记者来到同济大学声学研究所，希望在专家的帮助下军号声之谜能够水落石出。
同济大学声学研究所副教授毛东兴：我觉得这现象是很有意思的一个现象，就是说跟一般的这种我放一个鞭炮会听到一个鞭炮声，它放一个鞭炮然后我们能听到一系列的六个音符的军号这个声音，这是一个蛮有趣的现象，蛮奇怪的这样一种现象。
为了验证由于喇叭口地形造成的“地形说” 和由于碑体共振造成的“碑体共振说”，专家选择了不同方位的几个点来进行测试，那爆竹在不同的点上还能产生军号声吗？
专家在碑的中轴线侧面大概离开它20米的地方放鞭炮，没有听到军号声；在碑体两侧放鞭炮，也没有听到军号声；而随后在纪念碑背后去放鞭炮，同样没有听到军号声……
专家：地形的尺寸跟我们现在所能运动的尺寸来比的话，从这个比例上来讲，应该相当于我们人基本没动，所以在这个范围里都应该能够听得到，如果说是碑体共振的话，那么我们应该是在碑体的下方，沿它一圈周围来放的话，都会引起碑体共振发出军号。
实验证明在纪念碑背后及两侧并没有听到军号声。 在这种的情况下，地形、碑结构导致军号声的说法就被否定了，那么军号声的秘密究竟藏在哪里呢？在几种猜测被推翻之后，此时村民们也都议论纷纷，更加坚信神秘力量就来自小号手的传说，相传抗战时期曾经有个16岁的小号手牺牲后就葬在茅山脚下，但他的英灵仍守着茅山不肯离去，直到今天，每当鞭炮炸响，警觉的小战士英灵就像听到了战斗的枪声，他便奋力地吹响军号……。曾经战斗在这里的老人回忆到。
原新四军句容独立团指导员宋亚欣：这个地方是我们苏南抗日根据地主要的要道，南北要道，我们打据点，打日本鬼子据地，小号兵吹号冲锋的，连长也牺牲了，他也牺牲了。现在这种声音呢，老百姓都说是小号兵显灵。
宋亚欣：确实是军号的声音啊，就是嗒嗒嘀哒这样一个军号的声音。
小号手显灵的传说到底是当地村民的一种想像，还是基于某种事实的夸张呢？它会是产生军号声的神秘力量吗？
传说不胫而走，又引来了众多前来这里的游客，据初步统计自1997年发现军号声之后，游客人数已经近百万人次。那这个神奇现象会不会是修建者用来招揽游客的人为手段呢？
茅山新四军纪念馆副馆长孙志军：这种现象之后，全国各地大小的媒体都到茅山来明察暗访，看是不是茅山纪念馆在纪念碑上动了手脚，认为纪念馆在宣扬迷信，宣传迷信，欺骗社会欺骗群众。
主持人： “小号手显灵”的说法在科学上无疑是站不住脚的。我认为这只是当地老百姓的一种传说，表达的是对新四军烈士的缅怀之情。但是通过人为手段让建筑物发声的回声建筑国内外也不乏案例，著名的如匈牙利索尔诺克市的音乐塔，当人们走进塔时，能听到一阵阵优美的音乐声，原因是建筑师在塔顶装有各种各样的管风琴，只要风一吹来，便会奏出动听的乐声。但这些都是采用乐器原理，或用电子器件进行人为设计，只是纯粹的技术手段，不属于自然声学现象。那茅山纪念碑的设计建造者在建造纪念碑时，会不会也根据声控感应原理，在纪念碑碑体内部人为设计安装的军号发声装置，以此来吸引游客呢？
茅山新四军纪念馆筹建者张修成：原来这里是一片荒山，事情根本就没有这个 想法，根本不是这回事，建成了以后我们也不知道。根本也不可能想象会有这么个现象出现。
专家:对一个电子系统来讲的话，它总会有失灵的时候，每次鞭炮放得有大有小等等的时候，而且这时候每次不一定就是说完全一样，，所以说不太可能是一个人为设计的现象。
既然不是人为故意造成的，那么军号声的形成原因除了神乎其神的传说之外，还有没有相对可信的解释呢？ 当我们在纪念碑前方，分别在每一层台阶上放鞭炮，反射声的数目有所不同，军号声的次数会随着台阶层数的增加而逐渐减少。
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专家:我们在最下面放的时候呢，我们可以听到六声的军号，当我们朝台阶上去以后，也就是到了第二层台阶，第三层台阶的话，这个军号声是越来越少了，然后就是说等到到顶部的话，那个军号声就成了一声这种现象。
从现场分析来看，放炮竹的位置所引起的六个音符的反射回声跟纪念碑前的6层台阶数是一致的。那么台阶就是军号声产生的根本原因吗？
专家:从碑结构来讲的话，也不完全能够否定它对它的影响，但是主要作用是由于台阶的反射，当然碑结构对它的反射的增强有一些辅助作用，但是从基本原理来讲还是台阶的反射。
专家对台阶所起的作用进行了反复的实验和认证。
专家：在这个地方放鞭炮，在这个位置爆炸的话，声音向四面八方去扩散。
扩散的声波被六段不同的台阶反射回来，由于每段台阶的尺寸、坡度不同，远近距离也不同，各段台阶反射回的音调有所不同，到达时间上也有差异，这就自然而然构成了一个由六个音符组成的音阶，很多次反射，叠加在一起，形成不同音符的连奏，从而产生了军号声的效果。
可是回声也就是反射声音为什么会变成类似军号的声音呢？
为了彻底找到军号声形成的原因，专家把从现场采集的声音，分段输入了计算机，并截取军号录音中的一小段，进行了详细的比对分析。
同济大学声学研究所副教授专家：为什么产生军号声，实际上是跟这个台阶的尺寸相关的，台阶本身的长度、宽度和每级台阶的高度是有关系的。我们可以听一下就可以知道了……这些因素正好跟军号所产生的频率基本上是吻合的。
从声学原理上来讲，频率决定了声音的音调和音色，正是由于爆竹声的反射声与军号声的频率特征相似，所以我们听到的爆竹声的回声会变成类似军号的声音，这一现象的产生纯属设计上的巧合。
主持人：谜底终于解开了，茅山纪念碑就是一个通过声波传递形成了台阶共鸣与声音反射的回声建筑。虽然如此， 但是结合当地的关于抗日小战士牺牲的这个故事的传说，因此就给这个纪念碑平添了几分神秘的色彩，不过我觉得这样也挺好，反而能够让我们以一种新奇的独特的方式，来缅怀那些为抗日战争流血牺。
牲的先烈们，好，感谢大家收看今天的《走近科学》，下期节目我们再见！
（编导：汤菲）
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