第00章绪论-理论声学-教学课件.ppt

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1、理论声学理论声学Theoretical AcousticsTheoretical Acoustics课程编号课程编号：31117Z学时学时:60学分学分:3时间：星期一,四第3、4节地点：N31362565811/2023/5/261理论声学(1)绪论主要参考书主要参考书马大猷，现代声学理论基础，科学出版社马大猷，现代声学理论基础，科学出版社(2004)。杜功焕、朱哲民、龚秀芬著，声学基础声学基础(第2版)，南京大学出版社(2001年)。AllanD.Pierce,Acoustics,McGraw-HillBookCompanyP.M.莫尔斯、K.U.英格特著，理论声学理论声学(上、下两册)，

2、科学出版社(1984、1986年)。DanRussellhttp:/,2023/5/262理论声学(1)绪论绪论我们生活在声音的世界里自然界中的声音人类活动产生的声音，音乐，语言，噪声2023/5/263理论声学(1)绪论声和音的概念声(1)人耳能够感觉到的声波的作用(2)任何弹性介质中传播的扰动,机械波音能引起有音调的感觉的声波，有意义的声大音希声，大象无形大音希声，大象无形 老子第四十一章老子第四十一章2023/5/264理论声学(1)绪论声信息未见其人，先闻其声几乎所有的物体可以用声波探测几乎所有的物体可以用声波探测声波是海洋远距离探测的唯一手段声波是海洋远距离探测的唯一手段语音是人与人

3、之间交流最有效的手段语音是人与人之间交流最有效的手段人与机器之间交流的手段人与机器之间交流的手段2023/5/266理论声学(1)绪论声学技术应声学科学原理改造人类的物质环境2023/5/267理论声学(1)绪论声学艺术音乐(Music)利用声音与人类的主观反应的关系，满足人类的精神生活需要2023/5/268理论声学(1)绪论声是弹性介质中传播的机械波弹性介质:空气水(流体)固体真空中没有声波2023/5/2610理论声学(1)绪论描述声波的基本概念连续介质连续介质 无限多连续分布的物质点包含大量分子的小体积元声场声场 存在声音的空间声压声压 声场中声音产生的压力扰动单位：Pa(帕)N/m2

4、bar(巴)=100kPa2023/5/2611理论声学(1)绪论A4=440Hz声音的频谱2023/5/2613理论声学(1)绪论声学的历史声学是研究声的科学是物理学的一个分支它有悠久的历史又充满了发展活力2023/5/2615理论声学(1)绪论灿烂的古代声学最早的声音的研究：自然的声音、人类的声音、语言、音乐、乐器，房间的声学特性声波和水波的类比，大量声学现象的发现和应用，共振、天坛大量出土的古代乐器，编钟，调音乐律：三分损益法2023/5/2616理论声学(1)绪论2023/5/2618理论声学(1)绪论经典声学，17-19世纪精密的测量，数学的应用波动方程为标志的理论体系应用于各种具体

5、问题1643年伽利略建立音高和频率的关系1713年泰勒提出弦的振动方程，伯努力、达朗贝尔、欧拉建立了波动方程2023/5/2619理论声学(1)绪论经典声学，17-19世纪1660年波义尔实验证明声不能在真空中传播声 速 测 量，1635年 贾 森 地 测 得 声 速480m/S，1740年得到比较准确的值1850年克希霍夫完成板的理论1687年牛顿推导声波速度公式(等温)，1816年拉普拉斯得到绝热声速公式拉普拉斯测量水中声速2023/5/2620理论声学(1)绪论经典声学，17-19世纪1581年明朝王子朱载堉创立十二平均律亥姆霍兹1862年出版音的感觉瑞利出版声学理论2023/5/262

6、1理论声学(1)绪论2023/5/2622理论声学(1)绪论“许多人看了瑞利的声学原理以后觉得声学的所有问题都已经研究过了，以后也许只有工程技术问题了，但实际上完全不是这样。20世纪，特别是20世纪下半叶，声学有了突飞猛进的发展，面貌一新。”关定华关定华：“神秘的声音世界”2023/5/2624理论声学(1)绪论现代声学：20世纪大发展非线性声学、混沌海洋、大气和地球的声学超声检测、处理、超声电子学建筑声学，噪声控制，语言声学生理声学和心理声学形成交叉学科2023/5/2625理论声学(1)绪论技术的发展实验是基础1880年居里发现压电效应，石英1842年焦耳发现磁致伸缩20世纪初电子管，随后

7、的半导体、集成电路、计算机人耳非常灵敏，但却不精确2023/5/2626理论声学(1)绪论声学基础声学基础海洋学海洋学电工和电工和化工化工机械机械工程工程建筑建筑工程工程地球和地球和大气物理大气物理医学医学生理学生理学心理学心理学语言语言音乐音乐表演表演艺术艺术室内室内声学声学剧院剧院音质音质乐律乐律乐器乐器听觉听觉振动振动冲击冲击噪声噪声地震学地震学大气声大气声学学生物生物声学声学心理心理声学声学通讯通讯水声水声学学电声学电声学声和超声和超声工程声工程艺术工程地学生命科学2023/5/2628理论声学(1)绪论水声公共实验室建于1958年换能器与基阵校准水声设备调试近程传播实验仪器设备与实验室主体改造投资逾500万元2023/5/2629理论声学(1)绪论Pneumaticloudspeaker2023/5/2631理论声学(1)绪论EquipmentMadeinChina2023/5/2632理论声学(1)绪论Isheorshelovely?2023/5/2633理论声学(1)绪论Frequency1MHzAperture350mmCurvatureRadius250mmFocusingIntensity1000W/cm2Focusingarea238mm2HIFU2023/5/2634理论声学(1)绪论