【文章內(nèi)容簡介】 號(hào)可經(jīng)過電子計(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。固體位錯(cuò)上的聲發(fā)射則是另一個(gè)無損檢測(cè)方法的基礎(chǔ)。 　　聲波在固體和液體中的非線性特性可通過媒質(zhì)中聲速的微小變化來研究，應(yīng)用聲波的非線性特性可以實(shí)現(xiàn)和研究聲與聲的相互作用，它還用于高分辨率的參量聲吶（見非線性聲學(xué)）中。 用熱脈沖產(chǎn)生的超聲頻率可達(dá)到1012Hz以上，為凝聚態(tài)物理開辟了新的研究領(lǐng)域。 　　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。火山爆發(fā)、地震、風(fēng)暴、臺(tái)風(fēng)等自然現(xiàn)象都是次聲源。研究次聲可以更深入地了解上述這些自然現(xiàn)象。次聲在國防研究上也有重要應(yīng)用，可以用來偵察和辨認(rèn)大型爆破、火箭發(fā)射等。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。固體地球內(nèi)聲波的研究已發(fā)展為地震學(xué)。 　　研究液氦中的聲傳播也很有意義。早在40年代，ЛД朗道就預(yù)計(jì)液氦溫度低于λ 點(diǎn)時(shí)可能有周期性的溫度波動(dòng)，后來將這種溫度波稱為第二聲，而壓力波為第一聲。對(duì)第一聲和第二聲的研究又得到另外兩種聲：第三聲超流態(tài)氦薄膜上超流體的縱波，第四聲多孔材料孔中液氦中超流體內(nèi)的壓縮波。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（見量子聲學(xué)）。 　　聲波可以透過所有物體：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）所不能透過的物質(zhì)。因此，從大氣、地球內(nèi)部、海洋等宏大物體直到人體組織、晶體點(diǎn)陣等微小部分都是聲學(xué)的實(shí)驗(yàn)室。近年來在地震觀測(cè)中，測(cè)定了固體地球的簡正振動(dòng)，找出了地球內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確模型，月球上放置的地聲接收器對(duì)月球內(nèi)部監(jiān)測(cè)的結(jié)果，也同樣令人滿意。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。 生命科學(xué)語言通信　　主要研究語言的分析、合成和機(jī)器識(shí)別問題。錄放聲設(shè)備和電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展在這些工作中起了很大促進(jìn)作用。已作到語言可以根據(jù)打字文稿按聲學(xué)規(guī)律合成聲音，有限詞 獲得良好的音質(zhì)匯的口語可以用機(jī)器自動(dòng)識(shí)別，口語也可以轉(zhuǎn)化為電碼或由電碼再轉(zhuǎn)換為聲音（聲碼器）并保存原來口語的特性。現(xiàn)在語言通信的設(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)。這種改進(jìn)不僅是技術(shù)上的，更重要的是對(duì)語言的產(chǎn)生和感知的基本理解。這只有深入進(jìn)行語言和聽覺的基礎(chǔ)研究才能得到解決，而不是近期所能完成的(見語言聲學(xué))。 聽覺　　聽覺過程涉及生理聲學(xué)和心理聲學(xué)。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。還建立了測(cè)聽技術(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。在聽覺研究中，所用的設(shè)備很簡單，但所得結(jié)果卻驚人的豐富。1961年物理學(xué)家 ，這是物理學(xué)家在邊緣學(xué)科中的工作受到了承認(rèn)的例子。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，還未形成完整的聽覺理論，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年代以來已取得很大成績。通過大量的生理、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。傳感單元是基底膜上的內(nèi)外兩排毛細(xì)胞。外毛細(xì)胞基本是一排化學(xué)放大器，把振動(dòng)傳到內(nèi)毛細(xì)胞，激發(fā)其彎曲振動(dòng)，振動(dòng)達(dá)到某閾值以上時(shí)，與內(nèi)毛細(xì)胞接觸的神經(jīng)末梢就發(fā)出電脈沖，把信號(hào)通過神經(jīng)系統(tǒng)送入大腦。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。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。信號(hào)就通過神經(jīng)脈沖送入大腦，圖4是設(shè)想的流程圖，從大腦再把信號(hào)分配到大腦皮層的各個(gè)中心，進(jìn)行儲(chǔ)存、分析、積分或拋棄。這是初步的理解，要建立起完整的聽覺理論，解釋所有聽覺現(xiàn)象，還需要做大量的工作，這涉及到對(duì)大腦功能的研究。 　　在語言和聽覺范圍內(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)裝到耳聽道內(nèi)的助聽器；保護(hù)聽力的耳塞，為聲帶損傷病人用的人工喉，語言合成器，為全聾病人用的觸覺感知器和人工耳蝸等等。 醫(yī)療　　除了助聽、助語設(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。有跡象說明低強(qiáng)度超聲可加速傷口愈合，同時(shí)施用超聲和X射線可使對(duì)癌 超聲檢查體內(nèi)器官并加以顯示癥的輻射治療更加有效，超聲輻射可治愈腦血栓等，但這些都未形成常規(guī)的治療手段。主要原因是不能確定適當(dāng)?shù)膭┝浚曋委煹臋C(jī)理不明，不清楚是局部加熱的結(jié)果，還是促進(jìn)體液的流動(dòng)起的作用。 　　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射線可比，而且不存在輻射病，但使用時(shí)也有局限。超聲全息用于體內(nèi)無損檢測(cè)的技術(shù)則尚待發(fā)展。 　　達(dá)到臨床使用的超聲技術(shù)還包括利用多普勒效應(yīng)查體內(nèi)運(yùn)動(dòng)（包括胎兒運(yùn)動(dòng)及血管內(nèi)血液的流速等），神經(jīng)外科在腦的深部用聚焦的超聲波造成破壞而不影響大腦的其他部分，利用超聲處理治療人耳中的平衡機(jī)構(gòu)等。牙科用超聲鉆鉆牙而絲毫不影響軟組織，可以大大減少病人的不適。 環(huán)境科學(xué)　　當(dāng)代重大環(huán)境問題之一是噪聲污染，社會(huì)上對(duì)環(huán)境污染的意見（包括控告）有一半是噪聲問題。除了長期在較強(qiáng)的噪聲(90dB以上)中工作要造成耳聾外，不太強(qiáng)的噪聲對(duì)人也會(huì)形成干擾。例如噪聲級(jí)到70dB，對(duì)面談話就有困難，50dB環(huán)境下睡眠、休息已受到嚴(yán)重影響。近年來，對(duì)聲源發(fā)聲機(jī)理的研究受到注意，也取得了不少成績。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。 　　振動(dòng)對(duì)人危害也很大，雖然影響的人數(shù)比噪聲少一些。常日手持鑿巖機(jī)的礦山工人受振動(dòng)危害嚴(yán)重時(shí)可得到白指病，甚至手指會(huì)逐節(jié)掉下。全身振動(dòng)則可達(dá)到感覺不適、工作效率降低及至肌體損傷的程度，也應(yīng)加以保護(hù)。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（見隔振、減振）?？刂普駝?dòng)也是降低噪聲的基本辦法。 　　噪聲控制中常遇到的聲源功率范圍非常大，這也增加了噪聲控制工作的復(fù)雜性。例如一個(gè)大型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲功率可開動(dòng)一架大型客機(jī)，而大型客機(jī)的噪聲功率可開動(dòng)一輛卡車。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。噪聲污染是工業(yè)化的后果，而降低噪聲又是改善環(huán)境、提高人的工作效率、延長機(jī)器壽命的重要措施。 建筑聲學(xué)　　環(huán)境科學(xué)不但要克服環(huán)境污染，還要進(jìn)一步研究造成適于人們生活和活動(dòng)的環(huán)境。使在廳堂中聽到的講話清晰、音樂優(yōu)美是建筑聲學(xué)的任務(wù)，廳堂音質(zhì)的主要問題是室內(nèi)的混響。賽賓在 20 世紀(jì)初由大量實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的混響理論標(biāo)志現(xiàn)代聲學(xué)的開始?；祉懕仨毢线m（要