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验值就完全一致了。

直到19世纪末，接收声波的仪器只有人耳。人耳能听到的最低声强大约是10w/m（声压20μpa），在1000hz时，相应的空气质点振动位移大约是10pm（10m），只有空气分子直径的十分之一。

发现著名的电路定律的g。s。欧姆于1843年提出人耳可把复杂的声音分解为谐波分量，并按分音大小判断音品的理论。在欧姆声学理论的启发下，开展了听觉的声学研究（以后称为生理声学和心理声学），并取得重要的成果。其中最有名的是亥姆霍兹的《音的感知》。在关闭空间（如房间、教室、礼堂、剧院等）里面听语言、音乐，效果有的很好。有的很不好，这引起所谓建筑声学或室内音质的研究。但直到1900年w。c。赛宾得到他的混响公式。才使建筑声学成为真正的科学。

19世纪及以前两三百年的大量声学研究成果的最后总结者是瑞利，他在1877年出版的两卷《声学原理》中集经典声学的大成，开现代声学的先河。至今，特别是在理论分析工作中，还常引用这两卷巨著。他开始讨论的电话理论，已发展为电声学。在20世纪，由于电子学的发展，使用电声换能器和电子仪器设备，可以产生接收和利用任何频率、任何波形、几乎任何强度的声波，已使声学研究的范围远非昔日可比。现代声学中最初发展的分支就是建筑声学和电声学以及相应的电声测量。以后，随着频率范围的扩展，又发展了超声学和次声学；由于手段的改善，进一步研究听觉，发展了生理声学和心理声学；由于对语言和通信广播的研究，发展了语言声学。在第二次世界大战中，开始把超声广泛地用到水下，使水声学得到很大的发展。20世纪初以来，特别是20世纪50年代以来，全世界由于工业交通事业的巨大发展出现了噪声环境污染问题，而促进了噪声、噪声控制、机械振动和冲击研究的发展高速大功率机械应用日益广泛。非线性声学受到普遍重视。此外还有音乐声学、生物声学。这样，逐渐形成了完整的现代声学体系。（未完待续）

第255章　物理学之声学　中

研究特点

1大部分基础理论已比较成熟，这部分理论在经典声学中已有比较充分的发展。

2有些基础理论和应用基础理论，或基础理论在不同实际范围内的应用问题研究得较多；

3非常广泛地渗入到物理学其他分支和其他科学技术领域（包括工农业生产）以及文化艺术领域中。

现代声学研究一直涉及声子的运动、声子和物质相互作用，以及一些准粒子和电子等微观粒子的特性；所以声学既有经典性质，也有量子性质。人类的活动几乎都与声学有关，从海洋学到语言音乐，从地球到人的大脑，从机械工程到医学，从微观到宏观，都是声学家活动的场所。声学的边缘科学性质十分明显，边缘科学是科学的生长点，因此有人主张声学是物理学的一个最好的发展方向。

声学…特性概念

在气体和液体中只有纵波。在固体中除了纵波以外，还可能有横波，有时还有纵横波。声波场中质点每秒振动的周数称为频率，单位为赫（hz）。现代声学研究的频率范围为10～10hz，在空气中可听声的波长（声速除以频率）为17mm～17m，在固体中，声**长的范围则为10～10m，比电磁波的波长范围至少大一千倍。声波的传播速度为声学

式中e是媒质的弹性模量，单位为帕（pa），p是媒质密度，单位为kg/m。气体中e＝γp，p是压力，单位是pa。声在媒质中传播有损耗时。e为复数（虚数部分代表损耗），c也是复数，其实数部分代表传播速度。虚数部分则与衰减常数（每单位距离强度或幅度的衰减）有关，测量后者可求得媒质中的损耗。

声行波强度用单位面积内传播的功率（以w/m为单位）表示。但是在声学测量中功率不易直接测量得，所以常用易于测量的声压表示。在声学中常见的声强范围或声压范围非常大，所以一般用对数表示，称声强级或声压级，单位是分贝（db）。先选一个基准值，一个强度等于其基准值10000倍的声，声强级称40db，强度1000000倍的声则强度级为60db。声强i与声压p的关系是声学

式中zc是媒质的声特性阻抗。zc=pc。声压增加10倍，声强则增加100倍，分贝数增加20。所以声压为其基准值的100倍时，声压级是40db。在使用声强级或声压级时，基准值必须说明。在空气中，pc