埃普道鲁斯(Epidaurus)是伯罗奔尼撒半岛东北部沿海的一个古希腊城邦。公元前4世纪中期兴建了以最崇敬的医神阿斯枯拉庇乌斯神庙为中心的建筑群，其中最著名的是这个埃普道鲁斯露天大剧场。这个剧场是希腊保存得最好的古剧场与古典建筑之一，剧场也以其极佳的声效而闻名于世，演员站在露天的舞台表演，声音能传到剧场的每个角落，坐在六十米之外的后排观众也能清楚地听见演员们的声音。自1881年人们发现埃普道鲁斯剧场并将之发掘以来，一个让建筑学家和考古学家困惑不已的问题是：为什么古剧场里声音传播的效果这样好？
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埃普道鲁斯(Epidaurus)是伯罗奔尼撒半岛东北部沿海的一个古希腊城邦。公元前4世纪中期兴建了以最崇敬的医神阿斯枯拉庇乌斯神庙为中心的建筑群，其中最著名的是这个埃普道鲁斯露天大剧场。这个剧场是希腊保存得最好的古剧场与古典建筑之一，剧场也以其极佳的声效而闻名于世，演员站在露天的舞台表演，声音能传到剧场的每个角落，坐在六十米之外的后排观众也能清楚地听见演员们的声音。自1881年人们发现埃普道鲁斯剧场并将之发掘以来，一个让建筑学家和考古学家困惑不已的问题是：为什么古剧场里声音传播的效果这样好？
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埃普道鲁斯剧场是希腊古典后期建筑艺术的最大成就之一，是古希腊著名建筑师阿特戈斯和雕刻家波利克里道斯的杰作。古剧场座落在一座山坡上，表演区是位于剧场中心一块圆形平地，舞台直径20.4米。歌坛前的34排大理石座位依地势建在环形山坡上，观众席逐排升高，呈半圆形，像一把展开的巨大折扇，并有放射形的通道，后面还有化妆及存放道具用的建筑物。在古代，剧场不仅是娱乐场所，也是民众自由集会的地方，因此规模巨大，全场能容纳一万五千多人。1988年联合国教科文组织将埃普道鲁斯古迹作为文化遗产，列入《世界遗产名录》。
古希腊的剧场一般都是露天的，包括三个部分：乐池(或主厅、舞池)、景屋以及观众席。乐池往往位于建筑的中央，通常也作为舞台，是一个周长为150米的圆形区域。乐池是演员表演和歌队吟唱的地方，也是举行宗教仪式的场所。在乐池中央往往有个祭坛。在雅典，这座祭坛通常是为祭奠狄奥尼索斯建造。这些剧场通常是开放式的，观众可以清楚地看到周围的其他人，包括演员和歌队以及剧场四旁的风光。
在乐池后面是一个名为“景屋”(Skene)的矩形建筑，意为“帐篷”或“棚屋”。景屋的功能相当于是古希腊剧场的后台，在这里演员可以换服装和面具。通常景物外有三扇门通往乐池。在有些剧场的景屋前方有一个凸出地面的表演区域，这便是现代剧场中舞台前部的雏形。最早的景屋往往如其本义，就是一个帐篷类的结构，为宗教庆典活动而建，在庆典结束之后便被拆除。后来，随着戏剧成为一种主流的艺术样式，剧场也成了一种永久性的建筑。有的时候人们还在景屋的外表上绘制图案作为舞台背景。这也是英文中Scenery一词的起源。
古希腊剧院的庞大规模决定了演员们的表演必须要比较夸张。他们要大声的背诵台词，大幅度的做出各种手势，因为只有这样才能保证全场的观众都能看到和听到他们的表演。也正是出于同样的原因，在戏剧表演中往往也不能使用尺寸比较小的道具，演员们要通过打手势来喻指 某些物体。古希腊戏剧通常只有两至三个演员，因此一个演员往往要同时饰演几个不同的角色。而往往剧中的一个角色也可以同时被几个演员饰演。古希腊戏剧多半包含音乐和舞蹈的元素。歌队和角色朗诵、吟唱的韵文都附加伴奏。
由于演员和观众的距离非常之远，因此演员必须频繁更换服装和面具来吸引观众的注意。演员们利用厚底的靴子以使自己显得高一些，有时还要带上颜色艳丽的手套以使观众能够辨认自己的手势。下面这位游客似乎很了解在这里表演的规矩，手势和口型都做得很大。
面具是戏剧中最具古希腊特色的象征。在一部戏剧中，每个演员都有自己独特的面具。这些面具通常用亚麻或软木制成，所以没有一个能够保留到今天；但是从以古希腊演员为主题的绘画和雕塑作品中，我们可以得知那些面具的形状样式。悲剧中使用的面具往往是痛苦或哀悼的表情，而喜剧中使用的面具则通常是微笑的表情，或带有点邪恶的意味。演员在表演的时候用面具遮住整个面孔，包括头发在内。有研究表明，这些面具的形状有利于演员声音的扩散，使他们的声音更有穿透力，更加容易让观众听清楚。
美国佐治亚理工学院的研究人员发现，埃普道鲁斯剧场音音响效果的秘密在于阶梯形的座位安排。他们通过计算发现，这种以半圆形状展开的阶梯形结构实际上是一种完美的声音过滤器，它在传播表演者高频率声音的同时抑制了低频率的声音，而绝大多数背景噪音都是低频率声音。研究人员目前还不清楚这种独特的结构究竟是得之偶然还是专门设计的，但无论如何，希腊人和罗马人欣赏埃普道鲁斯剧场如此独特的音响效果，他们在各处的建筑中复制了这种结构。
公元前1世纪，罗马建筑权威马库斯·维特鲁维曾经暗示，他的前辈十分清楚如何在剧场的设计中突出人的声音。他写道：“根据数学法则和音乐方法，他们努力尝试让舞台中央的声音能够更加清晰和美妙地传送到观众的耳中……在剧场设计中根据和谐科学原理，先辈们增强了声音的力量” 。后来，也有专家推测埃普道鲁斯剧场卓越的音响效果主要是由于从舞台到观众席的良好风向，或者是古希腊剧的典型效果，即演员们富有韵律的讲话或以面具当作扩音器。但这些解释不能说明为什么在今天无风的日子里，各个角落的观众也能清晰地听见站这个古老舞台中央的演员的声音。
研究人员推测，问题的答案可能与声音在波纹曲面上的反射有关。几年前，科学家们已经知道波纹曲面能过滤掉某些声波，从而强化某种频率的声音，正如蝴蝶翅膀上的微小皱纹能反射特别的光波。用泡沫做成的褶皱声音抑制垫涂在噪声大的房间的墙壁上，采用的也是这种原理 。
以前的研究发现，墨西哥玛雅的金字塔形神庙的阶梯形表面能将掌声或脚步声变成小鸟般的啾唧声或雨滴声。现在，他们通过计算发现，埃普道鲁斯剧场的石阶座位也会影响声音的反射，其中频率低于500赫兹的声音会被更高频率的声音抑制。
研究人员认为，在剧场周围和剧场中产生的绝大多数噪音可能都是低频噪音，如风吹树动的瑟瑟声或人在剧场中走动的沙沙声，因此，过滤低频率的噪音就能提高表演者高频率声音的能听度，而所谓截止频率就是你希望在声源中去掉的那些噪声。
过滤低频噪音也意味着演讲者的有些话像噪音一样不能听见，但这并不是一个问题，因为人类的听觉系统能够将在高频率声音中消失的低频率声音“放回原处”。研究者之一的Declercq说：“有一种神经学现象叫做虚螺距，它能在人的大脑中重建缺少低频率声音的声源。这会让一些声音较小的扩音器有更好的音响效果” 。他认为尽管现代有更高级的音响技术，但在露天体育场或剧场的设计中，阶梯形的座位设计也是一个值得考虑的重要因素。
古希腊的剧场一般都是露天的，包括三个部分：乐池(或主厅、舞池)、景屋以及观众席。乐池往往位于建筑的中央，通常也作为舞台，是一个周长为150米的圆形区域。乐池是演员表演和歌队吟唱的地方，也是举行宗教仪式的场所。在乐池中央往往有个祭坛。在雅典，这座祭坛通常是为祭奠狄奥尼索斯建造。这些剧场通常是开放式的，观众可以清楚地看到周围的其他人，包括演员和歌队以及剧场四旁的风光。
在乐池后面是一个名为“景屋”(Skene)的矩形建筑，意为“帐篷”或“棚屋”。景屋的功能相当于是古希腊剧场的后台，在这里演员可以换服装和面具。通常景物外有三扇门通往乐池。在有些剧场的景屋前方有一个凸出地面的表演区域，这便是现代剧场中舞台前部的雏形。最早的景屋往往如其本义，就是一个帐篷类的结构，为宗教庆典活动而建，在庆典结束之后便被拆除。后来，随着戏剧成为一种主流的艺术样式，剧场也成了一种永久性的建筑。有的时候人们还在景屋的外表上绘制图案作为舞台背景。这也是英文中Scenery一词的起源。
古希腊剧院的庞大规模决定了演员们的表演必须要比较夸张。他们要大声的背诵台词，大幅度的做出各种手势，因为只有这样才能保证全场的观众都能看到和听到他们的表演。也正是出于同样的原因，在戏剧表演中往往也不能使用尺寸比较小的道具，演员们要通过打手势来喻指 某些物体。古希腊戏剧通常只有两至三个演员，因此一个演员往往要同时饰演几个不同的角色。而往往剧中的一个角色也可以同时被几个演员饰演。古希腊戏剧多半包含音乐和舞蹈的元素。歌队和角色朗诵、吟唱的韵文都附加伴奏。
由于演员和观众的距离非常之远，因此演员必须频繁更换服装和面具来吸引观众的注意。演员们利用厚底的靴子以使自己显得高一些，有时还要带上颜色艳丽的手套以使观众能够辨认自己的手势。下面这位游客似乎很了解在这里表演的规矩，手势和口型都做得很大。
面具是戏剧中最具古希腊特色的象征。在一部戏剧中，每个演员都有自己独特的面具。这些面具通常用亚麻或软木制成，所以没有一个能够保留到今天；但是从以古希腊演员为主题的绘画和雕塑作品中，我们可以得知那些面具的形状样式。悲剧中使用的面具往往是痛苦或哀悼的表情，而喜剧中使用的面具则通常是微笑的表情，或带有点邪恶的意味。演员在表演的时候用面具遮住整个面孔，包括头发在内。有研究表明，这些面具的形状有利于演员声音的扩散，使他们的声音更有穿透力，更加容易让观众听清楚。
美国佐治亚理工学院的研究人员发现，埃普道鲁斯剧场音音响效果的秘密在于阶梯形的座位安排。他们通过计算发现，这种以半圆形状展开的阶梯形结构实际上是一种完美的声音过滤器，它在传播表演者高频率声音的同时抑制了低频率的声音，而绝大多数背景噪音都是低频率声音。研究人员目前还不清楚这种独特的结构究竟是得之偶然还是专门设计的，但无论如何，希腊人和罗马人欣赏埃普道鲁斯剧场如此独特的音响效果，他们在各处的建筑中复制了这种结构。
公元前1世纪，罗马建筑权威马库斯·维特鲁维曾经暗示，他的前辈十分清楚如何在剧场的设计中突出人的声音。他写道：“根据数学法则和音乐方法，他们努力尝试让舞台中央的声音能够更加清晰和美妙地传送到观众的耳中……在剧场设计中根据和谐科学原理，先辈们增强了声音的力量” 。后来，也有专家推测埃普道鲁斯剧场卓越的音响效果主要是由于从舞台到观众席的良好风向，或者是古希腊剧的典型效果，即演员们富有韵律的讲话或以面具当作扩音器。但这些解释不能说明为什么在今天无风的日子里，各个角落的观众也能清晰地听见站这个古老舞台中央的演员的声音。
研究人员推测，问题的答案可能与声音在波纹曲面上的反射有关。几年前，科学家们已经知道波纹曲面能过滤掉某些声波，从而强化某种频率的声音，正如蝴蝶翅膀上的微小皱纹能反射特别的光波。用泡沫做成的褶皱声音抑制垫涂在噪声大的房间的墙壁上，采用的也是这种原理 。
以前的研究发现，墨西哥玛雅的金字塔形神庙的阶梯形表面能将掌声或脚步声变成小鸟般的啾唧声或雨滴声。现在，他们通过计算发现，埃普道鲁斯剧场的石阶座位也会影响声音的反射，其中频率低于500赫兹的声音会被更高频率的声音抑制。
研究人员认为，在剧场周围和剧场中产生的绝大多数噪音可能都是低频噪音，如风吹树动的瑟瑟声或人在剧场中走动的沙沙声，因此，过滤低频率的噪音就能提高表演者高频率声音的能听度，而所谓截止频率就是你希望在声源中去掉的那些噪声。
过滤低频噪音也意味着演讲者的有些话像噪音一样不能听见，但这并不是一个问题，因为人类的听觉系统能够将在高频率声音中消失的低频率声音“放回原处”。研究者之一的Declercq说：“有一种神经学现象叫做虚螺距，它能在人的大脑中重建缺少低频率声音的声源。这会让一些声音较小的扩音器有更好的音响效果” 。他认为尽管现代有更高级的音响技术，但在露天体育场或剧场的设计中，阶梯形的座位设计也是一个值得考虑的重要因素。