文章來源：維也納聲學(xué) 時(shí)間：2024-09-24
聲學(xué)又是當(dāng)前物理學(xué)中最活躍的學(xué)科之一,，聲學(xué)日益密切地同時(shí)多種領(lǐng)域的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)緊密聯(lián)系,，形成眾多的相對(duì)獨(dú)立的分支學(xué)科，從最早形成的建筑聲學(xué),、電聲學(xué)直到目前仍在“定型”的“分子—量子聲學(xué)”,、“等離子體聲學(xué)”和“地聲學(xué)”等等,，目前已超過20個(gè)，并且還有新的分支在不斷產(chǎn)生,。其中不僅涉及包括生命科學(xué)在內(nèi)的幾乎所有主要的基礎(chǔ)自然科學(xué),，還在相當(dāng)程度上涉及若干人文科學(xué)。這種廣泛性在物理學(xué)的其它學(xué)科中,，甚至在整個(gè)自然科學(xué)中也是不多見的,。
在發(fā)展初期，聲學(xué)原是為聽覺服務(wù)的,。理論上,，聲學(xué)研究聲的產(chǎn)生、傳播和接收;應(yīng)用上,，聲學(xué)研究如何獲得悅耳的音響效果,，如何避免妨礙健康和影響工作的噪聲，如何提高樂器和電聲儀器的音質(zhì)等等,。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,，人們發(fā)現(xiàn)聲波的很多特性和作用，有的對(duì)聽覺有影響,，有的雖然對(duì)聽覺并無影響,，但對(duì)科學(xué)研究和生產(chǎn)技術(shù)卻很重要,，例如，利用聲的傳播特性來研究媒質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu),，利用聲的作用來促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)等等,。因此，在近代聲學(xué)中,，一方面為聽覺服務(wù)的研究和應(yīng)用得到了進(jìn)一步的發(fā)展,，另一方面也開展了許多有關(guān)物理、化學(xué),、工程技術(shù)方面的研究和應(yīng)用,。聲的概念不再局限在聽覺范圍以內(nèi)，聲振動(dòng)和聲波有更廣泛的含義,，幾乎就是機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的同義詞了,。
自然界從宏觀世界到微觀世界，從簡單的機(jī)械運(yùn)動(dòng)到復(fù)雜的生命運(yùn)動(dòng),，從工程技術(shù)到醫(yī)學(xué),、生物學(xué)，從衣食住行到語言,、音樂,、藝術(shù),，都是現(xiàn)代聲學(xué)研究和應(yīng)用的領(lǐng)域,。
聲學(xué)的分支可以歸納為如下幾個(gè)方面：
從頻率上看，最早被人認(rèn)識(shí)的自然是人耳能聽到的“可聽聲”,，即頻率在20Hz～20000Hz的聲波,，它們涉及語言、音樂,、房間音質(zhì),、噪聲等，分別對(duì)應(yīng)于語言聲學(xué),、音樂聲學(xué),、房間聲學(xué)以及噪聲控制;另外還涉及人的聽覺和生物發(fā)聲，對(duì)應(yīng)有生理聲學(xué),、心理聲學(xué)和生物聲學(xué);還有人耳聽不到的聲音,，一是頻率高于可聽聲上限的，即頻率超過20000Hz的聲音,，有“超聲學(xué)”,，頻率超過500MHz的超聲稱為“特超聲”，其對(duì)應(yīng)的波長約為10-8m量級(jí),，已可與分子大小相比擬,，因而對(duì)應(yīng)的“特超聲學(xué)”也稱為“微波聲學(xué)”或“分子聲學(xué)”,。
超聲的頻率還可以高1014Hz。二是頻率低于可聽聲下限的,，即是頻率低于20Hz的聲音,，對(duì)應(yīng)有“次聲學(xué)”，隨著次聲頻率的繼續(xù)下降,，次聲波將從一般聲波變?yōu)?/span>“聲重力波”,，這時(shí)必須考慮重力場的作用;頻率繼續(xù)下降以至變?yōu)?/span>“內(nèi)重力波”，這時(shí)的波將完全由重力支配,。次聲的頻率還可以低至10-4Hz,。需要說明的是，從聲波的特性和作用來看,，所謂20Hz和20000Hz并不是明確的分界線,。例如頻率較高的可聽聲波，已具有超聲波的某些特性和作用,，因此在超聲技術(shù)的研究領(lǐng)域內(nèi),，也常包括高頻可聽聲波的特性和作用的研究。
從振幅上看,，有振幅足夠小的一般聲學(xué),，也可稱為“線性(化)聲學(xué)”，有大振幅的“非線性聲學(xué)”,。
從傳聲的媒質(zhì)上看,，有以空氣為媒質(zhì)的“空氣聲學(xué)”;還有“大氣聲學(xué)”，它與空氣聲學(xué)不同的是,，它主要研究大范圍內(nèi)開闊大氣中的聲現(xiàn)象;有以海水和地殼為媒質(zhì)的“水聲學(xué)”和“地聲學(xué)”;在物質(zhì)第四態(tài)的等離子體中,，同樣存在聲現(xiàn)象，為此,，一門尚未成型的新分支“等離子體聲學(xué)”正應(yīng)運(yùn)而生,。
從聲與其它運(yùn)動(dòng)形式的關(guān)系來看，還有“電聲學(xué)”等等,。
聲學(xué)的分支雖然很多,，但它們都是研究聲波的產(chǎn)生、傳播,、接收和效應(yīng)的,，這是它們的共性。只不過是與不同的領(lǐng)域相結(jié)合,，研究不同的頻率,、不同的強(qiáng)度、不同的媒質(zhì)，適用于不同的范圍,，這就是它們的特殊性,。
補(bǔ)：音調(diào)的高低與頻率有關(guān) 最主要的：發(fā)聲的物體在振動(dòng)
聲音是由(振動(dòng))產(chǎn)生
聲音具有能量
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