【正文】 法、粒子轟擊方法）之一。這些傳播性質(zhì)有時(shí)造成結(jié)果上的極大差別，例如在普通實(shí)驗(yàn)室內(nèi)很容易驗(yàn)證光波的平方反比定律（光的強(qiáng)度與到光源的距離平方成反比），雖然根據(jù)能量守恒定律聲波也應(yīng)滿(mǎn)足平方反比定律，但在室內(nèi)則無(wú)法測(cè)出。 聲學(xué)領(lǐng)域介紹　　與光學(xué)相似，在不同的情況，依據(jù)其特點(diǎn)，運(yùn)用不同的聲學(xué)方法。在 明朝朱載堉于1584年提出平均律關(guān)閉空間（例如室內(nèi)，周?chē)斜砻妫┗虬腙P(guān)閉空間（例如在水下或大氣中，有上、下界面），反射波的互相干涉要形成一系列的固有振動(dòng)（稱(chēng)為簡(jiǎn)正振動(dòng)方式或簡(jiǎn)正波）。這是在許多情況下都很有效的方法。統(tǒng)計(jì)聲學(xué)方法不限于在關(guān)閉或半關(guān)閉空間中使用。接收儀器主要是人耳，有時(shí)用歌弧、歌焰作定性比較，電話(huà)上的接收器和傳聲器還很簡(jiǎn)陋，難于用作測(cè)試儀器。聲功率也可超過(guò)人口所發(fā)聲的 1011倍。 實(shí)際應(yīng)用　　利用對(duì)聲速和聲衰減測(cè)量研究物質(zhì)特性已應(yīng)用于很廣的范圍。 　　表面波、聲全息、聲成像、非線(xiàn)性聲學(xué)、熱脈沖、聲發(fā)射、超聲顯微鏡、次聲等以物質(zhì)特性研究為基礎(chǔ)的研究領(lǐng)域都有很大發(fā)展。 　　聲全息和聲成像是無(wú)損檢測(cè)方法的重要發(fā)展。 用熱脈沖產(chǎn)生的超聲頻率可達(dá)到1012Hz以上，為凝聚態(tài)物理開(kāi)辟了新的研究領(lǐng)域。次聲在國(guó)防研究上也有重要應(yīng)用，可以用來(lái)偵察和辨認(rèn)大型爆破、火箭發(fā)射等。早在40年代，Л深入研究這些現(xiàn)象都已經(jīng)成為研究液氦的物理特性尤其是量子性質(zhì)的重要手段（見(jiàn)量子聲學(xué)）。進(jìn)一步監(jiān)測(cè)地球內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)，最終必將實(shí)現(xiàn)對(duì)地震的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)，從而避免大量傷亡和經(jīng)濟(jì)損失?，F(xiàn)在語(yǔ)言通信的設(shè)備還比較復(fù)雜，系統(tǒng)的質(zhì)量和局限還有待于改進(jìn)。能定量地表示聲音在人耳產(chǎn)生的主觀量(音調(diào)和響度)，并求得與物理量（頻率和強(qiáng)度）的函數(shù)關(guān)系，這是心理物理研究的重大成果。主要由于對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)和大腦的確切活動(dòng)和作用機(jī)理不明，還未形成完整的聽(tīng)覺(jué)理論，但這方面已引起了很多聲學(xué)工作者的重視，從20世紀(jì)50年代以來(lái)已取得很大成績(jī)。與內(nèi)毛細(xì)胞聯(lián)結(jié)的神經(jīng)核主要對(duì)基底膜振動(dòng)速度響應(yīng)，而外毛細(xì)胞響應(yīng)于基底膜的位移。 　　在語(yǔ)言和聽(tīng)覺(jué)范圍內(nèi)，基礎(chǔ)研究導(dǎo)致很多重要醫(yī)療設(shè)備的生產(chǎn)：整個(gè)裝到耳聽(tīng)道內(nèi)的助聽(tīng)器；保護(hù)聽(tīng)力的耳塞，為聲帶損傷病人用的人工喉，語(yǔ)言合成器，為全聾病人用的觸覺(jué)感知器和人工耳蝸等等。 　　超聲檢查體內(nèi)器官并加以顯示的方法有廣泛的應(yīng)用聲波可透過(guò)人體并對(duì)體內(nèi)任何阻抗的變化靈敏（折射、反射），因此超聲透視顱內(nèi)、心臟或腹內(nèi)的某些功效遠(yuǎn)非X射線(xiàn)可比，而且不存在輻射病，但使用時(shí)也有局限。 環(huán)境科學(xué)　　當(dāng)代重大環(huán)境問(wèn)題之一是噪聲污染，社會(huì)上對(duì)環(huán)境污染的意見(jiàn)（包括控告）有一半是噪聲問(wèn)題。例如，撞擊聲、氣流聲、機(jī)械振動(dòng)聲等的理論研究都取 利用回聲探測(cè)水下物體得重要成果，根據(jù)噪聲發(fā)生的機(jī)理可求得控制噪聲的有效方法。對(duì)振動(dòng)的保護(hù)一般采取質(zhì)量彈簧系統(tǒng)或阻尼材料（見(jiàn)隔振、減振）。工業(yè)交通事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，其關(guān)鍵之一是降低噪聲。賽賓在 20 世紀(jì)初由大量實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的混響理論標(biāo)志現(xiàn)代聲學(xué)的開(kāi)始。實(shí)驗(yàn)證明，由聲源到聽(tīng)者的直達(dá)聲及其后 50或100ms內(nèi)到達(dá)的反射聲對(duì)音質(zhì)都有重要影響，反射聲的方向分布也是很重要的因素，兩側(cè)傳來(lái)的反射聲似乎很重要，全面研究各種因素才能獲得良好的音質(zhì)。 研究課題音樂(lè)　　音樂(lè)是聲學(xué)研究最早注意的課題，已開(kāi)始進(jìn)入新的境界。電子計(jì)算機(jī)能夠模擬整個(gè)樂(lè)隊(duì)的演奏，作曲家可以坐在計(jì)算機(jī)前，通過(guò)計(jì)算機(jī)的信息處理，從事創(chuàng)作，一切都由他的手指操縱，并且可以一遍一遍地重聽(tīng)和修改，直到他滿(mǎn)意為止。超聲檢測(cè)和表面波器件在國(guó)防工業(yè)中起重要作用。其中聲速比其上、下層的都低，聲波傳入后就局限于聲道內(nèi)，損失很小。 相關(guān)學(xué)科　　次聲學(xué)、超聲學(xué)、電聲學(xué)、大氣聲學(xué)、音樂(lè)聲學(xué)、語(yǔ)言聲學(xué)、建筑聲學(xué)、生理聲學(xué)、生物聲學(xué)、水聲學(xué)、物理學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)、核物理學(xué)、固體物理學(xué)。聲音的高低（pitch）取決于物體振動(dòng)的速度。 　　較小的樂(lè)器產(chǎn)生的振動(dòng)較快，較大的樂(lè)器產(chǎn)生的振動(dòng)較慢。總的說(shuō)，較細(xì)的小提琴弦比較粗的振動(dòng)快，發(fā)音也高；一根弦的發(fā)音會(huì)隨著弦軸擰緊而音升高。泛音列中的任何一個(gè)音（如G，D或B）的泛音的數(shù)目都是隨八度連續(xù)升高而倍增。用特定的吹奏方法，一件銅管樂(lè)器可以發(fā)出其他泛音而不是第一泛音，或者說(shuō)基音。） 　　聲音的傳播（transmission of sound）通常通過(guò)空氣。 　　判斷不同的音高或音程，人的聽(tīng)覺(jué)遵守－條叫做“韋伯費(fèi)希納定律”(WeberFechner law）的感覺(jué)法則。如果聲音強(qiáng)度在聽(tīng)覺(jué)閥的極限點(diǎn)認(rèn)為是1，聲音強(qiáng)度在痛覺(jué)閥的極限點(diǎn)就是1兆。 　　當(dāng)我們同時(shí)聽(tīng)兩個(gè)振動(dòng)頻率相近的音時(shí)，它們的振動(dòng)必然在固定的音程中以重合形式出現(xiàn)，在感覺(jué)上音響彼此互相加強(qiáng)，這樣一次稱(chēng)為一個(gè)振差（beat）。這個(gè)低音相當(dāng)于兩個(gè)音振動(dòng)數(shù)的差，叫差音（difference tone）。然而不同于光振動(dòng)，聲振動(dòng)傾向于圍繞阻礙物“衍射”(diffract)，并且不是任何固體都能產(chǎn)生一個(gè)完全的聲影。這時(shí)首先發(fā)音的音叉就是聲音發(fā)生器（generator)，隨后和振的音叉就是共鳴器(resonator）。它有時(shí)指地板、墻壁及大廳頂棚對(duì)演奏或演唱的任何音而不局限于某個(gè)音的響應(yīng)。聲學(xué)工程師已經(jīng)研究出建筑材料的吸音的綜合效能系數(shù)，但是吸音能力難得在音高的整體幅面統(tǒng)一貫穿進(jìn)行。 　　聲學(xué)是研究媒質(zhì)中聲波的產(chǎn)生、傳播、接收、性質(zhì)及其與其他物質(zhì)相互作用的科學(xué)。聲音是自然界中非常普遍、直觀的現(xiàn)象，它很早就被人們所認(rèn)識(shí)，無(wú)論是中國(guó)還是古代希臘，對(duì)聲音、特別是在音律方面都有相當(dāng)?shù)难芯?。聲學(xué)的基本理論早在19世紀(jì)中葉就已相當(dāng)完善，當(dāng)時(shí)許多優(yōu)秀的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家都對(duì)它作出過(guò)卓越的貢獻(xiàn)。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)。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(tīng)覺(jué)有影響，有的雖然對(duì)聽(tīng)覺(jué)并無(wú)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(lái)研究媒質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，利用聲的作用來(lái)促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)等等。 聲學(xué)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(tīng)到的“可聽(tīng)聲”，即頻率在20Hz～20000Hz的聲波，它們涉及語(yǔ)言、音樂(lè)、房間音質(zhì)、噪聲等，分別對(duì)應(yīng)于語(yǔ)言聲學(xué)、音樂(lè)聲學(xué)、房間聲學(xué)以及噪聲控制；另外還涉及人的聽(tīng)覺(jué)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(tīng)不到的聲音，一是頻率高于可聽(tīng)聲上限的，即頻率超過(guò)20000Hz的聲音，有“超聲學(xué)”，頻率超過(guò)500MHz的超聲稱(chēng)為“特超聲”，當(dāng)它的波長(zhǎng)約為10〈8〉m量級(jí)時(shí)，已可與分子的大小相比擬，因而對(duì)應(yīng)的“特超聲學(xué)”也稱(chēng)為“微波聲學(xué)”或“分子聲學(xué)”。需要說(shuō)明的是，從聲波的特性和作用來(lái)看，所謂20Hz和20000Hz并不是明確的分界線(xiàn)。 　　從聲與其它運(yùn)動(dòng)形式的關(guān)系來(lái)看，還有“電聲學(xué)