【正文】 只不過是與不同的領(lǐng)域相結(jié)合，研究不同的頻率、不同的強(qiáng)度、不同的媒質(zhì)，適用于不同的范圍，這就是它們的特殊性。 　　從振幅上看，有振幅足夠小的一般聲學(xué)，也可稱為“線性（化）聲學(xué)”，有大振幅的“非線性聲學(xué)”。二是頻率低于可聽聲下限的，即是頻率低于20Hz的聲音，對應(yīng)有“次聲學(xué)”，隨著次聲頻率的繼續(xù)下降，次聲波將從一般聲波變?yōu)椤奥曋亓Σā?，這時(shí)必須考慮重力場的作用；頻率繼續(xù)下降以至變?yōu)椤皟?nèi)重力波”，這時(shí)的波將完全由重力支配。聲的概念不再局限在聽覺范圍以內(nèi)，聲振動(dòng)和聲波有更廣泛的含義，幾乎就是機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的同義詞了。 　　在發(fā)展初期，聲學(xué)原是為聽覺服務(wù)的。 　　聲學(xué)又是當(dāng)前物理學(xué)中最活躍的學(xué)科之一。國外對聲的研究亦開始得很早，早在公元前500年，畢達(dá)哥拉斯就研究了音階與和聲問題，而對聲學(xué)的系統(tǒng)研究則始于17世紀(jì)初伽利略對單擺周期和物體振動(dòng)的研究。因而它既古老而又頗具年輕活力。放大器和揚(yáng)聲器可以用來（如今經(jīng)常這樣使用）克服建筑物原初設(shè)計(jì)不完善所帶來的問題。混響時(shí)間應(yīng)以聲音每次減弱60分貝為限（原始輻射強(qiáng)度的百萬分之一）。 　　從共鳴這個(gè)詞的嚴(yán)格科學(xué)意義說，這一現(xiàn)象是真正的共鳴（“再發(fā)聲”）。 　　共鳴（resonance）一詞指一物體對一個(gè)特定音的響應(yīng)，即這一物體由于那個(gè)音而振動(dòng)。 　　同光線可以反射一樣，亦有聲反射（reflection of sound)，比如我們都聽到過的回聲。當(dāng)振差的速率超過每秒鐘20次，就會(huì)聽到一個(gè)輕聲的低音。響度的感覺范圍被分成12個(gè)大單位，1貝的增加量又分成10個(gè)稱作分貝（decibel）的較小增加量，即1貝＝10分貝。音高的八度感覺是一個(gè)2:1的頻率比。壓力向鄰近空氣傳播的過程產(chǎn)生我們所說的聲波（sound waves）。（在弦樂譜上泛音以音符上方的“o”記號(hào)標(biāo)記。如大字組“G”的頻率是每秒鐘振動(dòng)96次，高音譜表上的“B”（第五泛音）的振動(dòng)次數(shù)是5*96=480，即每秒鐘振動(dòng)480次。如一根正在發(fā)音的小提琴弦不僅全長振動(dòng)，各分段同時(shí)也在振動(dòng)，根據(jù)分段各自不同的長度發(fā)音。同樣的道理，小提琴的發(fā)音比大提琴高；按指的發(fā)音比空弦音高；小男孩的嗓音比成年男子的嗓音高等等。物體每秒鐘的振動(dòng)速率，叫做聲音的“頻率” 　　聲音的響度（loudness）取決于振動(dòng)的“振幅”。但依通常所用，其一系指物理學(xué)中關(guān)于聲音的屬性、產(chǎn)生和傳播的分支學(xué)科；其二系指建筑物適合清晰地聽講話、聽音樂的質(zhì)量。在水下檢測異物時(shí)就要用較高可聽聲頻或較低超聲頻，這時(shí)水中吸收較大，只能達(dá)到較近區(qū)域，要延長作用距離還是個(gè)困難課題。海洋中除聲以外的各種信號(hào)都很難傳到幾米之外，因此水聲技術(shù)在利用回聲探測水下物體，如潛艇、海底、魚群、沉船等，是有力手段。 國防　　除了上面已提到的次聲外， 聲學(xué)對國防還有許多重要用途。電子樂器和計(jì)算機(jī)音樂的問世為作曲家和演奏藝術(shù)家開辟了新的創(chuàng)作天地。隔聲大小與墻壁或樓板的厚度（或單位面積的質(zhì)量）直接有關(guān)，但建筑界的傾向是向輕結(jié)構(gòu)發(fā)展，與隔聲要求正相反，這就給聲學(xué)家提出難題，勁度控制也許是解決這個(gè)矛盾的方法，但還需要做大量工作。在廳堂音質(zhì)的研究中混響雖是主要因素但不是唯一因素。 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。 　　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。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。例如噪聲級(jí)到70dB，對面談話就有困難，50dB環(huán)境下睡眠、休息已受到嚴(yán)重影響。 　　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。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。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。傳感單元是基底膜上的內(nèi)外兩排毛細(xì)胞。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。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))。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。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。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。固體地球內(nèi)聲波的研究已發(fā)展為地震學(xué)?；鹕奖l(fā)、地震、風(fēng)暴、臺(tái)風(fēng)等自然現(xiàn)象都是次聲源。固體位錯(cuò)上的聲發(fā)射則是另一個(gè)無損檢測方法的基礎(chǔ)。在壓電材料(如石英)上鍍收發(fā)電極，或在絕緣材料（如玻璃）上鍍壓電薄膜都可以作成表面波器件。這個(gè)事實(shí)導(dǎo)致了人們對弛豫過程的研究，這在對液體以及它們結(jié)構(gòu)的研究中起了很大作用(見聲吸收)。以前無法進(jìn)行的測量工作(如聲強(qiáng)、簡正波等)現(xiàn)在也可以測量了。用半導(dǎo)體（如 CdS）薄膜產(chǎn)生超聲，用激光轟擊金屬激發(fā)聲波等，使聲頻超過了可聽聲高限的幾億倍。 儀器設(shè)備　　20世紀(jì)以前，聲源僅限于人聲、樂器、音義和哨子。 統(tǒng)計(jì)聲學(xué)　　主要研究波長非常?。ㄅc空間或物體比較），在某一頻率范圍內(nèi)簡正振動(dòng)方式很多，頻率分布很密時(shí)，忽略相位關(guān)系，只考慮各簡正方式的能量相加關(guān)系的問題。 射線聲學(xué)　　或稱幾何聲學(xué)，它與幾何光學(xué)相似。在聲波波長與空間或物體的尺度數(shù)量級(jí)相近時(shí)，必須用波動(dòng)聲學(xué)分析。任何點(diǎn)的聲強(qiáng)都是這些直達(dá)聲和反射聲互相干涉的結(jié)果，與距離的關(guān)系很復(fù)雜。相似處是：聲波和光波都是波動(dòng)，使用兩種方法時(shí)，都運(yùn)用了波動(dòng)過程所應(yīng)服從的一般規(guī)律，包括量子概念（聲的量子稱為 在固體中有縱波，有橫波等聲子）。在空氣中，ρс=400，聲強(qiáng)的基準(zhǔn)值常取為106W/m2，與這個(gè)聲強(qiáng)相當(dāng)?shù)穆晧夯鶞?zhǔn)值為20μPa(即2105N/m2)，這大約是人耳在1000Hz所能聽到的最低值。聲強(qiáng)I與聲壓p的關(guān)系是 式中Zc是媒質(zhì)的聲特性阻抗，Zc=ρс。測量聲波傳播的特性可以研究媒質(zhì)的力學(xué)性質(zhì)和幾何性質(zhì)，聲學(xué)之所以發(fā)展成擁有眾多分支并且與許多科學(xué)、技術(shù)和文化藝術(shù)有密切關(guān)系的學(xué)科，原因就在于此。 　　聲波的傳播速度為 式中E是媒質(zhì)的彈性模量，單位為帕(Pa)，ρ是媒質(zhì)密度，單位為kg/m3。在固體中除了縱波以外，還可能有橫波（質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向與聲波傳播的方向垂直），有時(shí)還有縱橫波。第一環(huán)中各扇形是聲學(xué)的各個(gè)分支，外層中各扇形則是聲學(xué)各分支的應(yīng)用范圍，這些范圍的外面又分為分屬各學(xué)科的五大類。 　　圖2的中心是基礎(chǔ)物理聲學(xué)，是各分支的基礎(chǔ)。 特點(diǎn)　?、俅蟛糠只A(chǔ)理論已比較成熟，這部分理論