Η υπέροχη ακουστική για την οποία το αρχαίο Ελληνικό θέατρο της Επιδαύρου είναι γνωστό ίσως να είναι αποτέλεσμα σύνθετης ακουστικής φυσικής, όπως δείχνουν νέες έρευνες. Το θέατρο, το οποίο ανακαλύφθηκε στη Πελοπόννησο το 1881 και ανασκάφθηκε, έχει το κλασσικό ημικυκλικό σχήμα του Ελληνικού αμφιθεάτρου, με 34 σειρές από πέτρινες θέσεις (στις οποίες οι Ρωμαίοι πρόσθεσαν άλλες 21). Η ακουστική του θεάτρου είναι εξωπραγματική. Ένας ηθοποιός στεκούμενος στην ανοιχτή σκηνή μπορεί να ακουστεί από τις πίσω σειρές σχεδόν 60 μέτρα μακριά. Αρχιτέκτονες και αρχαιολόγοι έχουν εδώ και καιρό κάνει διάφορες εικασίες για να εξηγήσουν τι κάνει τον ήχο να μεταδίδεται τόσο καλά. Τώρα ο Nico Declercq και η Cindy Dekeyser από το Georgia Institute of Technology στην Ατλάντα λένε ότι το κλειδί βρίσκεται στη διάταξη των βαθμιδωτών σειρών των θέσεων. Υπολόγισαν ότι αυτή η δομή είναι τέλεια σχηματισμένη για να δρα σαν ακουστικό φίλτρο, εξαλείφοντας τον χαμηλής συχνότητας ήχο – το μεγαλύτερο συστατικό του «θορύβου» - ενώ επιτρέπει να περνούν οι υψηλές συχνότητες των φωνών των ηθοποιών. Δεν είναι ξεκάθαρο αν αυτή η ιδιότητα έγινε εσκεμμένα από τους κατασκευαστές ή προήλθε από τύχη, λέει ο Declercq. Αλλά όπως και να ʽχει και οι Έλληνες και οι Ρωμαίοι εκτίμησαν ότι αυτή η ακουστική της Επιδαύρου είναι κάτι το ιδιαίτερο και την αντέγραψαν και σε άλλα θέατρα. Τον 1αι. π.Χ. η Ρωμαϊκή αυθεντία στην Αρχιτεκτονική, ο Vitruvius, άφησε να εννοηθεί ότι οι πρόγονοί του ήξεραν πολύ καλά πώς να δημιουργούν ένα θέατρο και να δίνουν έμφαση στην ανθρώπινη φωνή. «Με τους κανόνες των μαθηματικών και τη μέθοδο της μουσικής», έγραφε, «έψαξαν να βρουν τρόπους να κάνουν τις φωνές από τη σκηνή να ακούγονται γλυκά και καθαρά στα αυτιά των θεατών… με τη διάταξη που είχαν τα θέατρα σε συμφωνία με την επιστήμη της αρμονίας, οι αρχαίοι δυνάμωναν τη δύναμη του ήχου.» Αργότερα, συγγραφείς έκαναν τις εικασίες ότι η υπέροχη ακουστική του θεάτρου της Επιδαύρου, το οποίο χτίστηκε τον 4ο αι. π.Χ. οφείλετε στην απαγορευτική κατεύθυνση του ανέμου (ο οποίος πνέει συνήθως από τη σκηνή προς το ακροατήριο), ή πως είναι μία γενική ιδιότητα του Ελληνικού θεάτρου η οποία οφείλετε στο ρυθμό που έχουν οι απαγγελίες ή στη χρήση των μασκών οι οποίες δρουν σαν μεγάφωνα. Αλλά τίποτα από τα παραπάνω δεν εξηγεί γιατί οι σύγχρονοι ηθοποιοί στην Επίδαυρο, οι οποίο κάνουν παραστάσεις μέχρι και σήμερα, μπορούν να ακουστούν τόσο καλά ακόμα και μια μέρα που δεν πνέει άνεμος. Ο ο Nico Declercq και η Cindy Dekeyser υποπτεύονται πως η απάντηση ίσως βρίσκεται στο τρόπο που ο ήχος αντανακλάται στις αυλακωτές επιφάνειες. Είναι γνωστό εδώ και μερικά χρόνια ότι αυτές οι επιφάνειες μπορούν να φιλτράρουν τα ηχητικά κύματα και να δώσουν έμφαση σε συγκεκριμένες συχνότητες, όπως οι μικροσκοπικές αυλακώσεις των φτερών μιας πεταλούδας μπορεί να αντανακλάσει συγκεκριμένα μήκη κύματος του φωτός. Τα ηχομονωτικά μαξιλαράκια από ραβδωτό αφρό τα οποία απλώνονται στους τοίχους ενός θορυβώδους δωματίου έχουν το ίδιο αποτέλεσμα. Ο Declercq είχε αποδείξει ότι η βαθμιδωτή επιφάνεια των ζιγκουράτ των Μάγιας στο Μεξικό είχε την ιδιότητα να κάνει τα χειροκροτήματα ή τα ανθρώπινα βήματα να ακούγονται σαν τιτιβίσματα πουλιών ή σαν σταγόνες βροχής, Τώρα μαζί με την Dekeyser έχουν υπολογίσει πως οι πέτρινες σειρές των καθισμάτων επηρεάζουν τον ήχο που αντανακλά πάνω τους και βρήκαν πως συχνότητες μικρότερες των 500 hertz μειώνονται περισσότερο σε ένταση από τις υψηλές. «Ο περισσότερος ήχος που παράγεται μέσα και γύρω από το θέατρο είναι πιθανόν χαμηλής συχνότητας ήχος», λένε οι ερευνητές. Ήχος από τα φύλλα των δέντρων που κινούνται από τον άνεμο, ψιθυρίσματα των θεατών κλπ. Έτσι εξαλείφοντας όσο περισσότερο γίνεται τις χαμηλές συχνότητες βελτιώνεις την ποιότητα των φωνών των ηθοποιών, οι οποίες είναι πλούσιες σε υψηλές συχνότητες. «Αυτό το κόψιμο των συχνοτήτων είναι ο σωστός και μόνος τρόπος όταν ήθελες να απομακρύνεις τον θόρυβο εκείνα τα χρόνια», λέει ο Declercq Ο Declercq παρατηρεί πως η παρουσία καθιστού ακροατηρίου θα άλλαζε την επίδραση, με τρόπο που είναι δύσκολο να μετρηθεί. «Για τα ανθρώπινα όντα ο υπολογισμός θα ήταν πολύ δύσκολος επειδή το ανθρώπινο δεν είναι ομοιογενές και έχει πολύ σύνθετο σχήμα», λέει. Φιλτράροντας τις χαμηλές συχνότητες εννοούμε ότι αυτές ακούγονται λιγότερο τόσο στην ομιλία όσο και στον ήχο που ακούγεται στο υπόβαθρο. Αλλά αυτό δεν είναι πρόβλημα, επειδή το ακουστικό σύστημα του ανθρώπου μπορεί να επανατοποθετήσει μέρος της χαμένης χαμηλής συχνότητας σε ήχο υψηλής συχνότητας. «Υπάρχει ένα νευρολογικό φαινόμενο που λέγεται virtual pitch το οποίο κάνει ικανό τον ανθρώπινο εγκέφαλο να επαναδημιουργήσει μία ηχητική πηγή ακόμα και με την απουσία των χαμηλότερων τόνων», λέει ο Declercq. «Αυτό το φαινόμενο κάνει τα μικρά μεγάφωνα να παράγουν καλύτερο ήχο από αυτόν που θα περίμενε κάποιος». Αν και πολλά σύγχρονα θέατρα βελτιώνουν την ακουστικότητά τους με μεγάφωνα, ο Declercq υποστηρίζει πως η ιδέα του φιλτραρίσματος είναι ακόμα σημαντική. «Σε συγκεκριμένες περιστάσεις όπως στάδια, ή ανοιχτά θέατρα, πιστεύω πως η σωστή επιλογή και η περιοδικότητα των θέσεων ή τα σκαλοπάτια κάτω από τις καρέκλες είναι σημαντικά.»