说到考古遗址，有什么在你的脑海中浮现呢？是砂石土墙，“蒸沙烁石燃虏云”？还是史前巨石，守着“连天衰草，望断归来路”？
【译者：“蒸沙烁石燃虏云，沸浪炎波煎汉月。”出自岑参的《热海行送崔侍御还京》，这句表达的是沙漠的酷热；“人何处。连天衰草，望断归来路。”出自李清照的《点绛唇·闺思》】
每想到考古遗址，我们总习惯于把它们想象成一片死寂——因为它们是过去文明遗留的断壁残垣。但昔日在那儿安居乐业的先辈们可不是这种体验。居民会听到其他人的说话声和欢笑声，会听到婴儿哭闹、大伙劳作、深巷犬吠以及丝竹管弦（例如击鼓声）。声源可能就在人们的身边，也可能来自远处。
将声音重新纳入考古景观（archaeological landscape）的内容中，是我们认识过去人们如何生活、看重什么、如何塑造自我、探索世界以及自我的重要一环。这个新兴的领域叫声学考古（acoustic archaeology）或考古声学（archaeoacoustics）。通过考察人们在景观中移动时听到的声音，我们能够更深刻地了解祖先的文化，因此可以从人类的角度更好地理解他们。
最近，我们第一次在景观层次上进行了古代声景的建模。看看我们的耳朵能不能告诉我们，在一千多年前居住在墨西哥查科峡谷的阿那萨齐人（Anasazi），或称古普韦布洛人（Ancestral Puebloan），他们的生活方式是如何的？
为远古的声音进行建模
查科峡谷是阿纳萨齐文明的中心。阿纳萨齐文明由于它的大屋（great houses）而闻名于世。这种房子很大，具有多层楼的结构，有些和足球场一样大，房子大约在公元850年至1150年间建造和使用。考古学家已研究过阿纳萨齐人是如何建造出查科峡谷的建筑结构，并根据天文星座的排列为建筑进行排列和选址。
为了给我们对于那个时空的理解增加新维度，我们考察了在这些遗址上声音是如何被感知的。我们想知道聆听者是如何从一定距离之外感知任意声源所发出的声音。
为了探索物理声学和它在考古学中的应用，我们起初开发了一个Excel电子表格。我们的计算公式对声音采用类似于视线分析方式的声线描述方式【译者：就是类似于几何光学思想的几何声学分析方法，区别于波动声学】，计算考虑的是声源（人或乐器）与听音者之间的直线路径。然而这种方法存在局限性，因为结果只适用于一定距离外固定位置的单个听音者接收声波的情况。
直到我们思考能否对整个景观同时应用相同的物理声学计算，我们的研究才真正取得快速的进展。我们求助于一种叫地理信息系统（Geographic Information Systems，GIS）的电脑程序，它可以帮助我们为世界建立三维模型。
我们使用的软件包是ESRI’s ArcGIS，它为所有用户提供了自主开发的工具，例如我们开发的Soundshed Analysis Tool，它是用来计算或者生成地理数据和图像的。它脱胎于一个早先由环境学家Sarah Reed为计量噪声对自然环境（例如森林）影响而开发的模型脚本“SPreAD-GIS”。这个工具本身是从SPreAD发展而来。SPreAD全称“声音检测能力预测系统（System for the Prediction of Acoustic Detectability）”，是美国国家森林局（U.S. Forest Service）在1980年发明的、用来测量室外娱乐活动的噪声影响的工具。
Soundshed Analysis Tool的工作需要七个输入变量、具体开展研究的位置和海拔高度数据。输入的变量包括声源高度、声源频率、声源声压级、测量点与声源的距离、大气温度、相对湿度和研究位置的环境声声压级。我们通过多种信息源获得以上信息，这些信息源包括开放的海拔高度数据库、考古研究资料、古气候学研究资料、历史气候数据。根据相关文献我们也搜集了个体、群体和阿那萨吉人使用过的海螺号被吹奏时的声压级。
一旦我们把变量输入到软件Soundshed后，不到10分钟，它便可以完成对所研究的声源位置附近2英里内景观中的所有位置点的声音情况的复杂数学计算。我们的模型随后生成多幅图片来表示声音在景观中是如何传播的。这样一来，我们便可以对古人在景观中活动生活时所听到的声音进行视觉化展现。
某时某地，谁能听见什么
我们关注的是与文化相关的声音，以及它们在查科景观（Chacoan landscape）中传播的方式。这些声音可以是人们的说话声、蓄养动物如狗和火鸡发出的声音、生产石器时的劳作声以及乐器的声音。在美国西南部，这些乐器包括骨笛、哨子、脚鼓、铜钟以及海螺号等等。
Soundshed地图反映出一个人站在Pueblo Alto 或New Alto这两个彼此相隔大约500英尺的相邻大屋中的任意一个时，可以听到在另一边一个人对一群人喊叫或讲话的声音。两幅地图存在差异，因为两地的地貌有点不同，而且这些结构本身会阻碍声音的传播。
第三个地图所建模型反映的是在夏至黎明时分，某人在卡萨林克纳达（Casa Rinconada）北面的一个庆典建筑上吹奏海螺号时声音传播的情况。号声可以穿越整个峡谷，到达一些通常标志着圣地和景观至高点的平顶山山顶神殿。也许神殿的选址会考虑到听觉效果，以便当在卡萨林克纳达进行仪式时人们都能够听见吧。
考察声音和建筑环境之间的相互影响可以反映出关于仪式重要性的细节。我们可以看出阿纳萨齐人是否重视声音，特别是可以看出神殿是否总是建于人们在不远处就可以听到仪式进行的地点上。
考古声学的前景
我们的研究展示了有关景观的初步考古声学研究尝试。现在，我们希望可以通过前往查科峡谷开展声音研究以及在实地录制测量数据来进行深入的研究。我们也计划将我们的模型应用于其他国家、其他地理区域和其他历史时期的研究上。
结合其他考古调查的声学研究有助于让我们更全面地理解过去的文化。随着越来越多研究人员通过将其他领域的研究和考古学方法糅合在一起来进一步实现跨学科目标，这个领域正在蓬勃发展。例如，地理学、物理学、心理学、计算机编程等其他领域的成果使我们的声学研究得以开展。此前，由于技术受限和工具缺失，在景观层次上进行考古声学的研究是无法实现的。直到如今，计算机强大的处理能力才让我们如愿以偿。
像这样的建模工具也提供了额外的好处：它使我们足不出户便可研究某地遗址中何时何地人们可听到的声音。另外，研究人员可以应用文献资料或测量噪声或乐器的声压级，来作为模型的输入变量，这也催生了新的探索研究领域。
声音建模不仅可以帮助研究人员解决问题，也可以帮助所有人理解其他人对于各自世界的体验。声音模型为我们理解历史打开了一扇大门。
关于作者：
Kristy E. Primeau
注册专业考古学家，在读博士研究生，纽约州立大学奥尔巴尼分校
David E. Witt
助教，纽约州立大学水牛城分校
本文观点仅代表作者，不代表《科学美国人》。
（翻译：张辉程；审校：戴晨）
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