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什麼是聲學?概念、分支、研究、聲學現象、什麼是噪音污染

2025-07-13自然科學721

我們解釋了什麼是聲學,它的分支是什麼,以及它研究什麼聲學現象。另外,什麼是噪音污染?

什麼是聲學?概念、分支、研究、聲學現象、什麼是噪音污染

聲學研究聲音的產生、傳輸、控制和接收現象。

什麼是聲學?

聲學它是物理學分支誰研究聲音.它是一個自然科學致力於了解聲音、次聲和超聲的產生、傳輸、控制和接收現象,以及它們在現實世界中的影響。

聲學將聲音定義為振動,即波通過事,要麼在固態、液態或氣態,並嘗試通過數學公式和原理來描述這種轉變。

它是科學人類最古老的,其起源可以追溯到西元前 6 世紀至西元前 6 世紀之間的古典時期。西元 I 年尤其是在希臘和羅馬。畢達哥拉斯(約西元前 569-475 年)對他的第一次正式研究涉及對音樂聲音的理解,試圖理解為什麼某些聲音比其他聲音更美。

一個多世紀后,亞里士多德(西元前 384-322 年)發現聲音是由空氣的收縮和膨脹組成的,幾個世紀后,羅馬建築師維特魯威(西元前 80-15 年)在西元前 20 年左右寫了第一篇關於該主題的論文。C.

然而,它來自科學革命由於伽利略·伽利萊 (1564-1642) 和馬林·梅森 (1588-1648) 對振動琴弦的研究,支配聲音的定律開始被發現。後來,以撒牛頓 (Isaac Newton) (1642-1727) 和後來的聲學“巨人”加入他們的行列:德國人赫爾曼·亥姆霍茲 (1821-1894) 和瑞利勳爵 (1842-1919),以及其他研究聲音的偉大科學家。

測量空氣中聲速的首次嘗試是聲學的基礎性成就之一,是在 17 世紀進行的,雖然它們不是很準確,但它們揭示了波的速度並不取決於它們的頻率.1738 年,巴黎科學院取得了測量幾乎等於當前處理的值:每秒 331.29 米。

今天,聲學是一門重要的學科,在以下領域有許多技術應用:建築和城市規劃,如醫學,藝術和娛樂,以及電信,甚至在軍事領域(例如雷達機構)。

另請參閱:物理

聲學分支

聲學包含一組不同的子學科或專業,其中以下學科非常突出:

  • 建築聲學。聲學分支 致力於研究建築物和城市空間中聲音的運動,以便以利用聲音本質的方式構建它們。

  • 音樂聲學。聲學分支致力於在藝術背景下研究聲音,即音樂以及被認為美麗的聲音。它涉及樂器和音階調音系統。

  • 生理聲學。聲學分支致力於研究聽覺器官的功能、疾病、障礙和其他影響。

  • 電聲。聲學分支,致力於研究通過麥克風或揚聲器等電子設備捕獲、再現、放大和產生聲音。

  • 水下聲學。聲學分支,致力於研究聲音在水下產生和傳輸時的狀況。

  • 心理聲學。聲學的一個分支,致力於研究聲音與人類思維之間的關係,即我們對人類發聲。

  • 生物聲學。聲學分支,致力於研究生物,尤其是動物的聲音:它們發出的聲音的功能、發聲裝置的佈置等。

  • 工業聲學。聲學分支,致力於研究人類生產活動產生的聲音、雜訊污染的形式以及聲音對工作環境的影響。

聲學現象

聲音以機械波的形式在物理環境中傳播,其特性使它們能夠經歷不同的變化和轉換,稱為聲學現象。主要現象有:

  • 這反射.當聲波在其路徑上遇到物理物件時,就會發生這種現象,該物理物件會改變或修改其原始軌跡,從而產生反彈效應,將其送回其原始來源。根據反射發生的條件,可能會發生其他類似的現象,例如:

    • 回聲。這是一種聲音反射,其中波在撞擊反射表面后以大約0.1秒的週期返回其發射器。它類似於光當它撞到鏡子時,將自己的部分聲音返回給發送者,就像在長長的洞穴中一樣,我們可以聽到我們的聲音向我們重複。

    • 混響。這是一種與聲音反射相關的現象,其中聲音在停止發射后的一段時間內(即當其發聲體處於靜音狀態時)可以聽到。這種現象也是由於聲學持久性造成的,並被解釋為初始聲音的延長,就像伴隨爆炸的噪音一樣。

    • 駐波。當在同一軸上將反射波添加到原始波中時,就會發生這種現象,這會改變兩者的屬性並增加或減少它們的振幅,從而使產生的聲音與發出的聲音大不相同。當麥克風在揚聲器上錄製其自身聲音的輸出時,即發生反饋時,就會發生這種情況。

  • 吸收。這是一種可以被認為是反射相反的現象,因為在這種情況下,當聲波撞擊物理屏障時,它們不會改變其路線,而是部分或全部被抵消或中和。這種現象用於對某些空間進行隔音,例如練習音樂的地方,防止波傳播到外面。

  • 折射。當聲波從一種物理介質傳播到另一種物理介質(例如,從空氣傳播到水,反之亦然)時,就會發生這種現象,在此過程中,它們的速度和方向被改變,其程度相當於它們所傳播的介質的物理特性。如果我們潛入游泳池並聆聽那些在水面上說話的人,我們就會體驗到這種現象。

  • 衍射。當聲波在其路徑上遇到障礙物,將其包圍並將障礙物表面變成二次波(衍射波)的來源時,就會發生這種現象,這會導致聲音在環境中分散。當聲波通過一個小開口並傳播到新環境時,也會發生這種情況,例如當我們通過管子說話時,我們的聲音從另一側出現失真。

  • 干擾。這是由於兩個諧波聲波疊加而發生的現象,在此過程中改變了它們的特性。當這種疊加導致振幅增加時,我們稱之為相長干涉;當廣度丟失時,我們稱之為相消干涉。當我們在一個到處都是人說話的環境中,很難聽到我們旁邊的人時,就會發生這種情況。

  • 多普勒效應。當波的發射器相對於接收器快速移動時,就會發生這種現象,無論是遠離還是接近,這種運動都會影響聲波的頻率。這就是救護車從我們身邊經過時發生的情況,其特有的聲音在靠近時增加頻率,在離開時失去頻率。

噪音污染

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噪音污染通常更常見於城市空間。

噪音污染是環境中侵入性聲音的連續發射,或者生態系統,它們會產生雜訊並阻止或阻礙該環境中典型的自然聲音的傳播。噪音污染非常明顯城鎮,在那裡,聲音的積累會變得難以忍受,甚至對身體造成身體傷害,而在農村和野外地區,煩人的聲波的發生率較低。

這種類型的污染有效果動植物的棲息 地,尤其是在人們的心理穩定性方面,因為它可以誘使他們進入激動、不滿、痛苦或分心的狀態。

更多資訊:噪音污染

標籤: 物理

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