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声  学

时间:2008-10-10 13:22来源:中国哲士网 作者:liuyansheng 点击:
声学是研究媒质中机械波的产生、传播、接收和效应的物理学分支学科。媒质包括各种状态的物质,可以是弹性媒质也可以是非弹性媒质;机械波是指质点运动变化的传播现象。 声学发展简史 声音是人类最早研究的物理现象之一,声学是经典物理学中历史最
  

    在语言和听觉范围内,基础研究导致很多重要医疗设备的生产:整个装到耳听道内的助听器;保护听力的耳塞,为声带损伤病人用的人工喉,语言合成器,为全聋病人用的触觉感知器和人工耳蜗等等。

    除了助听、助语设备外,声学在医学中还有很多可以应用的方面,但发展都很不够或根本未发展,特别是在治疗方面。有迹象说明低强度超声可加速伤口愈合,同时施用超声和 X射线可使对癌症的辐射治疗更加有效,超声辐射可治愈脑血栓等,但这些都未形成常规的治疗手段。

    超声检查体内器官,并加以显示的方法有广泛的应用,声波可透过人体并对体内任何阻抗的变化灵敏(折射、反射),因此超声透视颅内、心脏或腹内的某些功效远比 X射线优越,而且不存在辐射病,但使用时也有局限。超声全息用于体内无损检测的技术则尚待发展。

声学与环境

    当代重大环境问题之一是噪声污染,社会上对环境污染的意见(包括控告)有一半是噪声问题。除了长期在较强的噪声(90dB以上)中工作要造成耳聋外,不太强的噪声对人也会形成干扰。例如噪声级到70dB,对面谈话就有困难,50dB环境下睡眠休息已受到严重影响。近年来,对声源发声机理的研究受到注意,也取得了不少成绩。

    噪声控制中常遇到的声源功率范围非常大,这也增加了噪声控制工作的复杂性。例如一个大型火箭发动机的噪声功率可开动一架大型客机,而大型客机的噪声功率可开动一辆卡车。噪声污染是工业化的后果,而降低噪声又是改善环境、提高人的工作效率、延长机器寿命的重要措施。

    环境科学不但要克服环境污染,还要进一步研究造成适于人们生活和活动的环境。使在厅堂中听到的讲话清晰、音乐优美是建筑声学的任务。厅堂音质的主要问题是室内的混响,混响必须合适,有时还需要混响可变。实验证明,由声源到听者的直达声及其后50或100毫秒内到达的反射声对音质都有重要影响,反射声的方向分布也是很重要的因素,两侧传来的反射声似乎很重要,全面研究各种因素才能获得良好的音质。

    音乐是声学研究最早注意的课题,今日则已开始进入新的境界。电子乐器和计算机音乐的问世,为作曲家和演奏艺术家开辟了新的创作天地。电子音乐合成器产生的乐音既可以模拟现有任何乐器的声音,也可以创造出从来未有过的新乐音。

    除了次声外,声学对国防还有许多重要用途。海洋中除声以外的各种信号都很难传到几米之外,因此利用回声探测水下物体,如潜艇、海底、鱼群、沉船等是最有力的手段。

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