古建筑中的声音秘密：探寻历史与智慧的传承
马睿姗绘
"> 介休后土庙古戏台屋脊。
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王 帆摄
"> 杨阳在介休后土庙古戏台讲解声学原理。
王 帆摄
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"> 介休后土庙古戏台全景。
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"> 高平二郎庙古戏台。
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仰视高耸的屋檐与精美的斗拱，手触斑驳的砖瓦，时光仿佛凝结在其中。从山西古戏台的奇妙传声，到徽州民居的防火考量，再到天津独乐寺的抗震设计，传统建筑不仅记录着历史，更蕴含着中华民族的匠心和智慧。每一处檐角都映射着文化的精巧思辨，每一根梁柱都凝结着古人的智慧与用心。
即日起，本版将陆续推出“赓续历史文脉·探寻古建智慧”系列报道，深度走访太行山里的古村落、徽州水乡的院落、华北地区的木结构建筑，叙述学者和团队揭秘古建奥秘的真实故事。
——编 者
人物简介
杨阳，1978年出生，山西太原人。现任山西大学科学技术史研究所和音乐学院教授、博士生导师，主攻古代建筑声学，国家社科基金冷门绝学项目首席专家。自2017年起致力于钟鼓楼声学探索，2023年开展原生态表演声环境研究，2025年牵头制定中国传统戏台声学测量标准。
在山西省介休市后土庙古戏台后台，杨阳习惯性拍一下手，随着脚步走到前台后再拍一次，仔细辨听回声的微妙变化。这是他十余年来实地考察古建筑的一道流程。
无论是北京天坛的回音壁，抑或山西永济普救寺的莺莺塔，中国古建筑中专为声学设计的类型屡见不鲜，涵盖古塔、戏台、钟鼓楼等。为增强传声效果，匠人会在台下、墙体内设瓮，或背景墙开洞，利用结构实现混响、共振及隔音降噪，让声音即便传至十里之外也能清晰动听。
这类技术常被民间口传，史料却鲜有记载。十八年来，杨阳亲访逾三千座古建筑，希望将这些沉淀在历史里的技术智慧呈现给当代社会。
田野调查 解开“山西唱戏陕西听”的秘密
在山西临县碛口古镇入口，黑龙庙古戏台设于重檐灰瓦之下，台上演员正表演晋剧《打金枝》。在没有音响设备的年代，台上的唱腔如何能清晰传至远处？
2012年，杨阳实地考察该戏台。院中分布着17孔完整窑洞与两个半孔窑洞。当地人说，这里的戏台不一般——窑洞内外的声音差异显著，演员表演毫不费力，甚至能实现“山西唱戏陕西听”。
为了验证这一说法，杨阳搬来锣鼓，分别于上午与夜晚在院内不同方位监听和测量声音，结合声学分析仪分析数据。
最终他发现，戏台顶与后墙如同声罩，将台上声音汇聚至院落，院内建筑又将声音反射，使其传入窑洞。无论在侧房还是窑洞里，听觉体验截然不同。窑洞如“天然音箱”，声音品质独特，清晰度反胜院外，窑洞协同音墙共振，显著提升声强。
“山西唱戏陕西听”的现象为何能实现？村民的一句老话“吃风圪梁上”给了他提示。黑龙庙位于半山坡，正好处于凸出山脊，风力大，庙前无高建物阻隔，声音随顺风在峡谷传播；加之石滩、水体吸音系数低，极利于远距离声传递。如此，晋剧之声便能回荡至对岸陕西。
古戏台声音的设计充分考虑演出与观众需求，既是建筑美学的结晶，也是声学技术的集成。杨阳说，揭开这些隐秘，需要具备科技史、音乐学、建筑学、声学等多重知识，更需要反复实地考证。比如，他为黑龙庙戏台的研究，先后踏访八次；而平遥朝山庙古戏台课题，为完成论文，现场考察竟达十七次。
实证与仿真 丰富研究手段
2017年，杨阳团队考察山西高平二郎庙古戏台。经2008年修缮增砌后，戏台山墙形成“一面观”形制。“这一形制属于宋金元时期古戏台声学技术的末端。而二郎庙始建于金代，理论上应为四面观或三面观。修缮方案上的偏差，已改变其原有声学特性，”杨阳坦言，这反映了现代修缮常重外观、忽略结构与功能。
他指出，“规范有效的古建声学研究至关重要，否则古建筑维修容易只求其形，忽视声音效果。”而要科学保护古建筑，实测与仿真必须结合，研究方法多元互补。
以“墙上设瓮”为例，瓮的具体测量与评价长期未有标准。受自身小提琴学习经验启发，杨阳将戏台内的瓮视作乐器共鸣箱进行声学测试。在场地上安置陶瓮，测量相距0.2米处声音参数，放扫频信号，分析腔体振动频率，证实了瓮的增声作用。
但单靠田野实测，影响变量太多。于是他引进实验室仿真，利用专业软件，将古戏台“八字形”音壁三维数据导入，检测反射系数和声学特性。实测发现，八字墙倾角在45至60度，且有歇山顶时，戏台整体声效最佳。
“我们接下来还计划将古戏台、钟楼等按比例做成模型，置于消声室内分组件测试，并与软件仿真数据互相复核，为古建修缮提供更有依据的方案。”杨阳说。
跨领域融合 展现中国古建声学之美
步入明代建成的介休后土庙古戏台，重檐歇山顶铺设彩色釉瓦，翼角起伏，台顶宝塔与脊刹在阳光下熠熠生辉。
杨阳认为，影响中国古戏台声音品质的一个关键是原生态表演环境。他指着八字音壁说：“这种设计就像个大喇叭，将原本扩散到两侧的声能全部反射到观众区，早在古代戏台中就已应用。”
1953年，汤定元院士研究北京天坛回音壁，拉开中国古建声学研究序幕。33年后，高策教授在山西大学续写研究，揭示普救寺莺莺塔“蟾声”效应的原理。杨阳作为高策的学生，将这一接力继续推进。
“古代声学技术有自身的发展轨迹，民族色彩鲜明。但目前古戏台声学依然多借用国外音乐厅标准，很多传统特性还难以表现。”杨阳指出。
中国古建声学学科体系的建立仍需时日。杨阳提出，应“并举两路”：一是系统解析各类助声技术，突显中国独特的半开放戏台声场；二是表演声环境研究，与传统戏曲互为支撑。2023年，他带领团队拓展跨学科融合，将理、文、艺、工等领域联动，探究古戏台与戏曲表现的内在联系，促进两者交融互动。
目前，中国声学学会已经批准由杨阳牵头制定传统戏台声学测量标准。“未来，将继续扎根本土，深入阐释中国声学古建筑的独特美学，赋予古建筑新的生命。”杨阳说。
延伸阅读
古建声学研究范围与方法解读
古建声学是一门聚焦中国传统建筑声科学的新兴交叉学科，研究内容涉及古塔、戏台、钟鼓楼以及历史桥梁等，兼及乐器、歌唱、表演环境与古代声学文化，目标是揭示古建筑内外部相互作用，以及戏曲表演和舞台环境的声学联系。
在研究方法上，古建声学注重文献梳理与实地调查，涵括技术、艺术、历史等多个层面，通过几何测绘、实际声学测试、建模仿真、原理解析与史料考证等多维验证，挖掘古声学建筑的科学价值，同时提升其历史与文化价值。
《 人民日报 》（ 2025年10月23日 07 版）
