Ursprunglig fråga:
Under arbete med området ljud diskuterade vi i klassen hur det kommer sig att det är så bra akustik i antika teatrar. "Man kan höra en viskning ända upp till sista bänkraden". Hur skulle en bra fysiker förklara det?
/David T, Sinntorpsskolan, Lindome

Svar:
Jag vet inte hur en bra fysiker skulle förklara det, men jag får väl försöka ändå ! Akustik är ett mycket komplext ämne, men låt oss se hur långt vi kommer med grundläggande fysik.

För det första - är det verkligen sant för alla platser? Många känner till att ljud mellan två specifika punkter kan förstärkas - ett känt exempel är Whispering Gallery i St Paul katedralen i London, se Whispering_gallery . Det som sker i sådana fall är att ljudet fokuseras (samlas) i en punkt genom att det reflekteras i väggarna. Om du inte kan komma till St Pauls kanske du kommer till T-Centralen i Stockholm. I en av gångarna där finns kupoler i taket för att släppa in ljus. Ställ dig mitt i en av dessa och nynna t.ex. 'Det gör ont'. T.o.m. Lena Ph skulle vara nöjd med volymen!

Detta kan emellertid inte förklara att man hör bra i antika teatrar. Fenomentet är väl dokumenterat, så det måste ligga något i att tal på scenen hörs bra från alla platser.

Om ljud utsänds lika i alla riktningar kommer intensiteten att avta som kvadraten på avståndet (1/r²). Mediet (luften) orsakar dessutom en viss dämpning. Det betyder att utan fokusering på vissa punkter måste ljudvolymen på de bakre platserna vara mycket lägre än på de främre. Om ljudet uppfattas bra beror på detektorns (örats) känslighet och, antagligen det viktigaste (se länk 1), bakgrundsljud och störande reflektioner (efterklang).

Jag tror alltså att den enda rimliga förklaringen till fenomenet är att ljud från scenen tar sig fram obehindrat medan störande ljud från andra källor dämpas. Det är alltså signal/bakgrundsförhållandet som är viktigt eftersom ett friskt öra är mycket känsligt även för mycket låga ljudnivåer. En antik teater är också öppen, vilket betyder att det inte kommer störande ekon från tak och väggar.

Hur man i antiken kunde konstruera sådana teatrar utan dagens datorsimuleringar är svårt att förstå, men man måste helt enkelt ha prövat sig fram - man hade ju gott om slavar för byggarbetet!

Se vidare Acoustics . Nedanstående bild på en romersk teater i Amman är från Wikimedia Commons.

Nyckelord: akustik [6];

1 http://www.orpheus-acoustics.com/silence.asp