【正文】 　　除了助聽(tīng)、助語(yǔ)設(shè)備外，聲學(xué)在醫(yī)學(xué)中還有很多可以應(yīng)用的方面，但發(fā)展都很不夠或根本未發(fā)展，特別是在治療方面。神經(jīng)信號(hào)為幾十毫伏的電脈沖，脈沖延續(xù)時(shí)間約幾十毫秒。通過(guò)大量的生理、心理物理實(shí)驗(yàn)可得出若干結(jié)論，并提出一些設(shè)想：聲音到達(dá)人耳后，耳把它轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)，經(jīng)中耳放大后再到達(dá)內(nèi)耳，使蝸管中的基底膜發(fā)生共振。還建立了測(cè)聽(tīng)技術(shù)和耳鼓聲阻抗測(cè)量技術(shù)，這是研究中耳和內(nèi)耳病變的有效工具。這種改進(jìn)不僅是技術(shù)上的，更重要的是對(duì)語(yǔ)言的產(chǎn)生和感知的基本理解。 生命科學(xué)語(yǔ)言通信　　主要研究語(yǔ)言的分析、合成和機(jī)器識(shí)別問(wèn)題。 　　聲波可以透過(guò)所有物體：不論透明或不透明的，導(dǎo)電或非導(dǎo)電的，包括了其他輻射（如電磁波等）所不能透過(guò)的物質(zhì)。Д大氣對(duì)次聲的吸收很小，比較大的火山爆發(fā)，氫彈試驗(yàn)等產(chǎn)生的次聲繞地球幾周仍可被收到，可用次聲測(cè)得這些事件。 　　次聲學(xué)主要是研究大氣中周期為一秒至幾小時(shí)的壓力起伏。將聲信號(hào)變成電信號(hào)，而電信號(hào)可經(jīng)過(guò)電子計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)和處理，用聲全息或聲成像給出的較多的信息充分反應(yīng)被檢對(duì)象的情況，這就大大優(yōu)于一般的超聲檢測(cè)方法。 　　瑞利時(shí)代就已經(jīng)知道的表面波，現(xiàn)已用到微波系統(tǒng)小型化發(fā)展中。測(cè)出在空氣中，在 聲學(xué)流程圖液體中甚至大幾千倍、幾萬(wàn)倍。聲學(xué)測(cè)量分析儀器也達(dá)到了高度準(zhǔn)確的程度，以臺(tái)式計(jì)算機(jī)（微型計(jì)算機(jī)）為中心的測(cè)試設(shè)備可完成多種測(cè)試要求，60年代需要幾天才能完成的測(cè)試分析工作，用現(xiàn)代設(shè)備可能只要幾分鐘就可以完成。20世紀(jì)以后，人們把電路理論應(yīng)用于換能器的設(shè)計(jì)，把晶體的壓 聲學(xué)示意圖電性用于聲信號(hào)和電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換，以后又發(fā)展了壓電陶瓷、駐極體等，并用電子線路放大和控制電信號(hào)，使聲的產(chǎn)生和接收幾乎不受頻率和強(qiáng)度的限制。在聲波傳輸中，統(tǒng)計(jì)能量技術(shù)解決很多問(wèn)題，就是一例。例如在研究室內(nèi)反射面、在固體中作無(wú)損檢測(cè)以及在液體中探測(cè)等時(shí)，都用聲線概念。簡(jiǎn)正方式理論是引用量子力學(xué)中本征值的概念并加以發(fā)展而形成的（注意到聲波波長(zhǎng)較大和速度小等特性）。 波動(dòng)聲學(xué)　　也稱物理聲學(xué)，是用波動(dòng)理論研究聲場(chǎng)的方法。因?yàn)槭覂?nèi)各表面對(duì)聲波來(lái)說(shuō)都是很好的反射面，聲速又比較小，聲音發(fā)出后要反射很多次，在室內(nèi)往返多次，經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間（稱為混響時(shí)間，嚴(yán)格定義見(jiàn)建筑聲學(xué)）才消失。聲學(xué)方法與光學(xué)方法（包括電磁波方法）相比有相似處，也有不同處。在使用聲強(qiáng)級(jí)或聲壓級(jí)時(shí)，基準(zhǔn)值必須說(shuō)明。先選一個(gè)基準(zhǔn)值，一個(gè)強(qiáng)度等于其基準(zhǔn)值10000倍的聲，聲強(qiáng)級(jí)稱40dB，強(qiáng)度1000000倍的聲則強(qiáng)度級(jí)為60dB。聲波的傳播與媒質(zhì)的彈性模量、密度、內(nèi)耗以及形狀大?。óa(chǎn)生折射、反射、衍射等）有關(guān)。聲學(xué)頻率范圍大致劃分如表1。 聲波　　在氣體和液體中只有縱波（質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向與聲波傳播方向相同，見(jiàn)圖3）。中心圓外有兩個(gè)同心環(huán)，各分作若干扇形。現(xiàn)代聲學(xué)研究一直涉及聲子的運(yùn)動(dòng)、聲子和物質(zhì)相互作用，以及一些準(zhǔn)粒子和電子等微觀粒子的特性；所以聲學(xué)既有經(jīng)典性質(zhì)，也有量子性質(zhì)。這樣，逐漸形成了完整的現(xiàn)代聲學(xué)體系。在第二次世界大戰(zhàn)中，開(kāi)始把超聲廣泛地用到水下，使水聲學(xué)得到很大的發(fā)展。他開(kāi)始討論的電話理論，已發(fā)展為電聲學(xué)。在關(guān)閉空間（如房間、教室、禮堂、劇院等）里面聽(tīng)語(yǔ)言、音樂(lè)，效果有的很好，有的很不好，這引起今天所謂建筑聲學(xué)或室內(nèi)音質(zhì)的研究。對(duì)聲刺激通過(guò)聽(tīng)覺(jué)器官、神經(jīng)系統(tǒng)到達(dá)大腦皮層的過(guò)程有所了解，但這過(guò)程以后大腦皮層如何進(jìn)行分析、處理、判斷還有待進(jìn)一步研究。據(jù)此算出聲速的理論值與實(shí)驗(yàn)值就完全一致了。求得牛頓的結(jié)果。1635年就有人用遠(yuǎn)地槍聲測(cè)聲速，假設(shè)閃光傳播不需時(shí)間。至于熱，“熱質(zhì)”說(shuō)的影響時(shí)間則更長(zhǎng)，直到19世紀(jì)后期。古代除了對(duì)聲傳播方式的認(rèn)識(shí)外，對(duì)聲本質(zhì)的認(rèn)識(shí)與今天的完全相同。中國(guó)1957年河南信陽(yáng)出土的“帠佀”蟠螭文編鐘是為紀(jì)念晉國(guó)于公元前 525年與楚作戰(zhàn)而鑄的。世界上最早的聲學(xué)研究工作在音樂(lè)方面。中國(guó)先秦時(shí)就說(shuō)：“情發(fā)于 河南信陽(yáng)出土的“帠佀”蟠螭文編鐘聲，聲成文謂之音”，“音和乃成樂(lè)”。機(jī)械波是指質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)變化（包括位移、速度、加速度中某一種或幾種的變化）的傳播現(xiàn)象。媒質(zhì)包括物質(zhì)各態(tài)（固體、液體和氣體等），可以是彈性媒質(zhì)也可以是非彈性媒質(zhì)。從上古起直到19世紀(jì)，都是把聲音理解為可聽(tīng)聲的同義語(yǔ)。西方也是如此，acoustics的詞源是希臘文akoustikos，意思是“聽(tīng)覺(jué)”。傳說(shuō)希臘時(shí)代，畢達(dá)哥拉斯也提出了相似的自然律(但是用弦作基礎(chǔ))。 　　明朝朱載堉于1584年提出的平均律，與當(dāng)代西方樂(lè)器制造中使用的樂(lè)律完全相同，但比西方早提出300年。例如，很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)古代人們對(duì)日常遇到的光和熱就沒(méi)有正確的認(rèn)識(shí)，一直到牛頓的時(shí)代對(duì)光還有粒子說(shuō)和波動(dòng)說(shuō)的爭(zhēng)執(zhí)，而粒子說(shuō)取得優(yōu)勢(shì)。聲的傳播問(wèn)題則更早就受到注意，幾乎2000年前中國(guó)和西方都有人把聲與水面波紋相類比。牛頓在1687年出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中根據(jù)推理：振動(dòng)物體要推動(dòng)鄰近媒質(zhì)，后者又推動(dòng)它的鄰近媒質(zhì)，等等，經(jīng)過(guò)復(fù)雜而難懂的推導(dǎo)求得聲速應(yīng)等于大氣壓與密度之比的二次方根。直到1816年，而實(shí)際上在聲波傳播中空氣密度變化很快，不可能是等溫過(guò)程，而應(yīng)該是絕熱過(guò)程，因此，聲速的二次方應(yīng)是大氣壓乘以比熱容比（定壓比熱容與定容比熱容的比）γ 與密度之比。19世紀(jì)中就有不少人耳解剖的工作和對(duì)人耳功能的探討，但至今還未能形成完整的聽(tīng)覺(jué)理論。在歐姆聲學(xué)理論的啟發(fā)下，開(kāi)展了聽(tīng)覺(jué)的聲學(xué)研究（以后稱為生理聲學(xué)和心理聲學(xué)），并取得重要的成果，其中最有名的是 《音的感知》。至今，特別是在理論分析工作中，還常引用這兩卷巨著。以后，隨著頻率范圍的擴(kuò)展，又發(fā)展了超聲學(xué)和次聲學(xué)；由于手段的改善，進(jìn)一步研究聽(tīng)覺(jué)，發(fā)展了生理聲學(xué)和心理聲學(xué)；由于對(duì)語(yǔ)言和通信廣播的研究，發(fā)展了語(yǔ)言聲學(xué)。此外還有音樂(lè)聲學(xué)、生物聲學(xué)。圖2表明現(xiàn)代聲學(xué)的各分支和它們的基礎(chǔ)以及同其他科學(xué)技術(shù)的關(guān)系。機(jī)械輻射的意思是機(jī)械擾動(dòng)(媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng))在物質(zhì)中的傳播。聲學(xué)的邊緣科學(xué)性質(zhì)十分明顯，邊緣科學(xué)是科學(xué)的生長(zhǎng)點(diǎn)，因此有人主張聲學(xué)是物理學(xué)的一個(gè)最好的發(fā)展方向?，F(xiàn)代聲學(xué)研究的頻率范圍為 104～1014Hz，在空氣中可聽(tīng)聲的波長(zhǎng)（聲速除以頻率）為17mm～17m，在固體中，聲波波長(zhǎng)的范圍則為1011～107m， 在氣體和液體中只有縱波(圖3)比電磁波的波長(zhǎng)范圍至少大一千倍。聲在媒質(zhì)中傳播有損耗時(shí)，E為復(fù)數(shù)(虛數(shù)部分代表?yè)p耗)，с也是復(fù)數(shù)，其實(shí)數(shù)部分代表傳播速度，虛數(shù)部分則與衰減常數(shù)（每單位距離強(qiáng)度或幅度的衰減）有關(guān)，測(cè)量后者可求得媒質(zhì)中的損耗。在聲學(xué)中常見(jiàn)的聲強(qiáng)范圍或聲壓范圍非常大，所以一般用對(duì)數(shù)表示，稱聲強(qiáng)級(jí)或聲壓級(jí)，單位是分貝(dB)。所以聲壓為其基準(zhǔn)值的100倍時(shí)，聲壓級(jí)是40dB。 區(qū)別　　聲學(xué)方法與光學(xué)方法的比較 　　聲學(xué)分析方法已成為物理學(xué)三個(gè)重要分析方法（聲學(xué)方法、光學(xué)方