物理意義上的音是什麼

㈠ 物理的音調是指什麼

聲音的高低叫做音調聲音的三個主要的主觀屬性(即音量、音調、音色)之一。表示人的聽覺分辨一個聲音的調子高低的程度,音調又稱音的高度。音調主要由聲音的頻率決定,同時也與聲音強度有關。

㈡ 語音的物理屬性包括哪些方面

語音的物理屬性（性質）包括：音高，音強，音長，音色四要素。

1、音高：音高指各種不同高低的聲音，即音的高度，音的基本特徵的一種。音的高低是由發音體的振動頻率決定的，兩者成正比關系：頻率振動次數多則音」高「，反之則」低「。

聲音的高低。由音波振動的頻率來決定。頻率高則音高；低則音低。音高是構成語音的要素之一。漢語里音高變化有區別詞義的作用，如「媽」、「麻」、「馬」、「罵」四個字的聲調不同，即音高的不同。

音樂聲學術語。指聽覺賴以分辨樂音高低的特性。

2、音強：又稱音量，即音的強弱（響亮）程度。音的基本特性的一種。音的強弱是由發音時發音體振動幅度（簡稱振幅）的大小決定的，兩者成正比關系，振幅越大則音越」強「，反之則越」弱「。

3、音長音長是指聲音的長短，它決定於發音體振動時間的久暫。發音體振動持續久，聲音就長，反：之則短。

4、音色：音色指音的感覺特性。頻率的高低決定聲音的音調，振幅的大小決定聲音的響度但不同的物體發出的聲音我們還是可以通過音色分辨不同發生體的材料、結構不同，發出聲音的音色也就不同。

音色是聲音的特色，根據不同的音色，即使在同一音高和同一聲音強度的情況下，也能區分出是不同樂器或人聲發出的。同樣的音量和音配上不同的音色就好比同樣色度和明度配上不同的色相的感覺一樣。

音色的不同取決於不同的泛音，每一種樂器、不同的人以及所有能發聲的物體發出的聲音，除了一個基音外，還有許多不同頻率的泛音伴隨，正是這些泛音決定了其不同的音色，使人能辨別出是不同的樂器甚至不同的人發出的聲音。每一個人即使說話也有不同的音色，因此可以根據其聲音辨別出是不同的人。

(2)物理意義上的音是什麼擴展閱讀：

此外：語音是語言的物質外殼，是人類發音器官發出來的具有一定意義的聲音。語音具有物理、生理、社會三方面的性質，社會屬性是語言的本質屬性。 語音的單位：音節、音素、音位。

1、音節是語音結構的基本單位，人能夠自然感到的最小的語音片段。注意：一般一個漢字代表一個音節。 如：國、花、你、我。

特例：兒化音，用兩個漢字代表一個音節。 如：「花兒」表示一個音節

2、音素是從音色角度劃分出來的最小語音單位，是不可再分的最小的語音單位。注意：一般一個字母表示一個音素。如：m、a、n。特例：zh、ch、sh、ng、er。

3、音素分為母音和輔音。 母音：發音時，氣流振動聲帶，在口腔、咽頭不受阻礙而形成的音叫母音。母音音素：(母音)a、o、e、i、u、 ü 。輔音：氣流在口腔或咽頭受到阻礙而形成的音叫輔音。

4、輔音音素：(子音)b、p、m、f、d、t、n、 l、g、k、h、 j、q、x、zh、ch、sh、r、z、c、s、ng。

5、母音和輔音的區別：氣流是否受阻（輔音受阻）、緊張均衡與否（母音緊張均衡） 、氣流強弱（輔音氣流強） 、聲帶是否震動（母音都震動，輔音m、n、 l、r、ng震動）

6、聲母、韻母、聲調： 聲母指音節開首的輔音，如果音節開首沒有輔音，習慣上稱為零聲母。韻母指音節中聲母後面的部分。 聲調指整個音節的高低升降變化，即音節中具有區別意義作用的音高變化。

7、音位是語音系統中能夠區別意義的最小的語音單位，也是按語音的辨義作用歸納出的音類。

㈢ 在樂音體系中,音的四大物理性質是什麼

在樂音體系中，音有四種物理性質：音高，音長，音強，音色。
音的高低取決於聲波振動的頻率。
音的長短取決於聲波振動延續的時間。
音的強弱取決於聲波振動的幅度。
音色取決於聲波振動的成分。

㈣ 在物理中：什麼叫音調什麼叫響度什麼叫音色

音調是指聲音的高低與振動的頻率有關，響度是指聲音的大小與振幅有關，音色是指聲音的品質與發聲體的材料有關。

音調-物理學把聲音的高低稱為音調,音調的高低與發聲物體有關,物體振動越快,音調就越高,用頻率表示,單位是赫茲(HZ)，聲音的高低，影響音調高低的因素是發聲體振動頻率的高低。

響度指的是聲音的大小（即音量的大小），影響響度大小的因素是發聲體振動的幅度（即振幅）和距離發聲體的遠近。

音色-反映聲音的品質與特色,不同物體發出不同的聲音,其音色是不同的(曾經稱為音頻)。

(4)物理意義上的音是什麼擴展閱讀：

音調的高低還與發聲體的結構有關，因為發聲體的結構影響了聲音的頻率。

大體上，2000赫茲以下的低頻純音的音調隨響度的增加而下降，3000 赫茲以上高頻純音的音調隨響度的增加而上升。

對音調可以進行定量的判斷。音調的單位稱為美（mel）：取頻率1000赫茲、聲壓級為40 分貝的純音的音調作標准，稱為1000 美，另一些純音，聽起來調子高一倍的稱為2000 美，調子低一倍的稱為500 美，依此類推，可建立起整個可聽頻率內的音調標度。

㈤ 音的四種物理屬性是什麼

音的四種物理屬性是:高低.強弱.長短.音色

㈥ 音的四種物理屬性是什麼

1、音高——和頻率呈正比，頻率越高，音模困越高。音強——和振幅有關。一般來說，氣流越強，聲音越響。音長——和時間有關。音質——多方面因素決定，包括發音體的質料，發音體發音時的方法以及發音體共鳴腔的形狀等。
2、(一)響度：人主觀上感覺聲音的大小(俗稱音量)，由「振幅」和人離聲源的距離決定，振幅越大響度越大，人和聲源旅行的距離越小，響度越大。(單位：分貝dB)
3、(二)音調：聲音的高低(高音、低音)，由「頻率決定，頻率越高音調越高(頻率單位Hz(hertz)，赫茲[/url，人耳聽覺范圍20～20000Hz。20Hz以下稱為次聲波，20000Hz以上稱為超聲波)例如，低音端的聲音或更高的聲音，如細弦聲。
4、(三)音色：又稱音品，波形決定了聲音的音色。
5、(四)樂音：有規則的讓人愉悅的聲音。噪音：從物理學的角度看，由發聲體作無旦鎮念規則振動時發出的聲音;從環境保護角度看，凡是干擾人們正常工作、學習和休息的聲音，以及對人們要聽的聲音起干擾作用的聲音。
6、(五)音調，響度，音色是樂音的三個主要特徵，人們就是根據他們來區分聲音。
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㈦ 物理學中的噪音和樂音是什麼

樂音：振動起來是有規律的、單純的，並有準確的高度（也叫音高）的音，我們稱它為樂音。

噪音：沒有一定高度的音。它的振動即無規律又雜亂無章的音，我們稱它為噪音。

從物理學的角度來看：雜訊是發聲體做無規則振動時發出的聲音。音高和音強變化混亂、聽起來不諧和的聲音。
雜訊污染主要來源於交通運輸、車輛鳴笛、工業噪音、建築施工、社會噪音如音樂廳、高音喇叭
以上是物理學的角度上分的樂音與噪音的區別

㈧ 物理學的音分為幾類,舉例說明

聲學（物理學分支學科）

聲學是指研究聲波的產生、傳播、接收和效應的科學。聲學是物理學中最早深入研究的分支學科之一，隨著19 世紀無線電技術的發明和應用，聲波的產生、傳輸、接收和測量技術都有了飛躍發展，此聲學從古老的經典聲學進人了近代聲學的發展時期。近代聲學的滲透性極強，聲學與許多其他學科(如物理、化學、材料、生命、地學、環境等)、工程技術(如機械、建築、電子、通訊等)及藝術領域相交叉，在這些領域發揮了重要又獨特的作用，並進一步發展了相應的理論和技術，從而逐步形成為獨立的聲學分支，如物理聲學、非線性聲學、量子聲學、分子聲學、超聲學、光聲學、電聲學、建築聲學、環境聲學、語言聲學、生物聲學、水聲學、大氣聲學、地聲學、生理聲學、心理聲學、音樂聲學及聲化學等，所以聲學已不僅僅是一門科學,也是一門技術，同時又是一門藝術。

聲學發展歷史

聲音是人類最早研究的物理現象之一，聲學是物理學中歷史最悠久而當前仍在前沿的唯一分支學科。從上古起直到19世紀，都是把聲音理解為可聽聲的同義語。中國先秦時就說：「情發於

河南信陽出土的「帠佀」蟠螭文編鍾

聲，聲成文謂之音」，「音和乃成樂」。聲、音、樂三者不同，但都指可以聽到的現象。同時又說「凡響曰聲」，聲引起的感覺（聲覺）是響，但也稱為聲，與現代對聲的定義相同。西方也是如此，acoustics的詞源是希臘文akoustikos，意思是「聽覺」。世界上最早的聲學研究工作在音樂方面。

《呂氏春秋》記載，黃帝令伶倫取竹作律，增損長短成十二律；伏羲作琴，三分損益成十三音。三分損益法就是把管（笛、簫）加長三分之一或減短三分之一，聽起來都很和諧，這是最早的聲學定律。傳說希臘時代，畢達哥拉斯也提出了相似的自然律（但是用弦作基礎）。中國1957年河南信陽出土的「帠佀」蟠螭文編鍾是為紀念晉國於公元前525年與楚作戰而鑄的。其音階完全符合自然律，音色清純，可以用來演奏現代音樂，這是中國古代聲學成就的證明。在以後的2000多年中，對樂律的研究有不少進展。

明朝朱載堉於1584年提出的平均律，與當代西方樂器製造中使用的樂律完全相同，但比西方早提出300年。古代除了對聲傳播方式的認識外，對聲本質的認識與今天的完全相同。在東西方，都認為聲音是由物體運動產生的，在空氣中以某種方式傳到人耳，引起人的聽覺。這種認識現在看起來很簡單，但是從古代人們的知識水平來看，卻很了不起。例如，很長時期內古代人們對日常遇到的光和熱就沒有正確的認識，一直到牛頓的時代對光還有粒子說和波動說的爭執，而粒子說取得優勢。至於熱，「熱質」說的影響時間則更長，直到19世紀後期，F.恩格斯還對它進行過批判。

對聲學的系統研究是從17世紀初伽利略研究單擺周期和物體振動開始的。從那時起直到19世紀，幾乎所有傑出的物理學家和數學家都對研究物體振動和聲的產生原理作過貢獻。聲的傳播問題則更早就受到注意，幾乎2000年前中國和西方都有人把聲與水面波紋相類比。1635年就有人用遠地槍聲測聲速，假設閃光傳播不需時間。以後方法不斷改進，到1738年巴黎科學院用炮聲測量，測得結果摺合到0°C時，聲速為332m/s，與最准確的數值331.45m/s只差1.5‰，這在當時「聲學儀器」只有停表和人耳和情況下的確是了不起的成績。牛頓在1687年出版的《自然哲學的數學原理》中根據推理：振動物體要推動鄰近媒質，後者又推動它的鄰近媒質，等等，經過復雜而難懂的推導求得聲速應等於大氣壓與密度之比的二次方根。L. 歐拉在1759年根據這個概念提出更清楚的分析方法，求得牛頓的結果。但是由此算出的聲速只有288m/s，與實驗值相差很大。J. L. R. 達朗伯於1747年首次導出弦的波動方程，並預言可用於聲波。直到1816年，P. S. M. 拉普拉斯指出只有在聲波傳播中空氣溫度不變時牛頓的推導才正確，而實際上在聲波傳播中空氣密度變化很快，不可能是等溫過程，而應該是絕熱過程，因此，聲速的二次方應是大氣壓乘以比熱容比（定壓比熱容與定容比熱容的比）γ 與密度之比。據此算出聲速的理論值與實驗值就完全一致了。

直到19世紀末，接收聲波的儀器只有人耳。人耳能聽到的最低聲強大約是10-6W/m2（聲壓20μPa），在1000Hz時，相應的空氣質點振動位移大約是10pm（=10-11m），只有空氣分子直徑的十分之一，可見人耳對聲的接收確實驚人。19世紀中就有不少人耳解剖的工作和對人耳功能的探討，但至今還未能形成完整的聽覺理論。對聲刺激通過聽覺器官、神經系統到達大腦皮層的過程有所了解，但這過程以後大腦皮層如何進行分析、處理、判斷還有待進一步研究。音調與頻率的關系明確後，對人耳聽覺的頻率范圍和靈敏度也都有不少的研究。發現著名的電路定律的G. S. 歐姆於1843年提出人耳可把復雜的聲音分解為諧波分量，並按分音大小判斷音品的理論。在歐姆聲學理論的啟發下，開展了聽覺的聲學研究（以後稱為生理聲學和心理聲學），並取得重要的成果，其中最有名的是H. von亥姆霍茲的《音的感知》。在關閉空間（如房間、教室、禮堂、劇院等）裡面聽語言、音樂，效果有的很好，有的很不好，這引起今天所謂建築聲學或室內音質的研究。但直到1900年W. C. 賽賓得到他的混響公式，才使建築聲學成為真正的科學。

19世紀及以前兩三百年的大量聲學研究成果的最後總結者是瑞利，他在1877年出版的兩卷《聲學原理》中集經典聲學的大成，開現代聲學的先河。至今，特別是在理論分析工作中，還常引用這兩卷巨著。他開始討論的電話理論，已發展為電聲學。在20世紀，由於電子學的發展，使用電聲換能器和電子儀器設備，可以產生接收和利用任何頻率、任何波形、幾乎任何強度的聲波，已使聲學研究的范圍遠非昔日可比。現代聲學中最初發展的分支就是建築聲學和電聲學以及相應的電聲測量。以後，隨著頻率范圍的擴展，又發展了超聲學和次聲學；由於手段的改善，進一步研究聽覺，發展了生理聲學和心理聲學；由於對語言和通信廣播的研究，發展了語言聲學。在第二次世界大戰中，開始把超聲廣泛地用到水下，使水聲學得到很大的發展。20世紀初以來，特別是20世紀50年代以來，全世界由於工業交通事業的巨大發展出現了雜訊環境污染問題，而促進了雜訊、雜訊控制、機械振動和沖擊研究的發展高速大功率機械應用日益廣泛。非線性聲學受到普遍重視。此外還有音樂聲學、生物聲學。這樣，逐漸形成了完整的現代聲學體系。

聲學學習方法

與光學相似，在不同的情況，依據其特點，運用不同的聲學方法。

聲學區別

聲學方法與光學方法的比較

聲學分析方法已成為物理學三個重要分析方法（聲學方法、光學方法、粒子轟擊方法）之一。聲學方法與光學方法（包括電磁波方法）相比有相似處，也有不同處。相似處是：聲波和光波都是波動，使用兩種方法時，都運用了波動過程所應服從的一般規律，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）。

不同處是：

①光波是橫波，聲波在氣體中和液體中是縱波，而在固體中有縱波，有橫波，還有縱橫波、表面波等，情況更為復雜。

②聲波比光波的傳播速度小得多。（在氣體中約差百萬倍，在液體和固體中約差十萬倍）

③一般物體（固態或液態）和材料對光波吸收很大，但對聲波卻很小，聲波在不同媒質的界面上幾乎是完全反射。這些傳播性質有時造成結果上的極大差別，例如在普通實驗室內很容易驗證光波的平方反比定律（光的強度與到光源的距離平方成反比），雖然根據能量守恆定律聲波也應滿足平方反比定律，但在室內則無法測出。因為室內各表面對聲波來說都是很好的反射面，聲速又比較小，聲音發出後要反射很多次，在室內往返多次，經過很長時間（稱為混響時間，嚴格定義見建築聲學）才消失。任何點的聲強都是這些直達聲和反射聲互相干涉的結果，與距離的關系很復雜。這就是為什麼直到1900年賽賓提出混響理論以前，人們對很多聲學現象不能理解的原因。

聲學分支

可以歸納為如下幾個方面：

從頻率上看，最早被人認識的自然是人耳能聽到的「可聽聲」，即頻率在20Hz～20000Hz的聲波，它們涉及語言、音樂、房間音質、雜訊等，分別對應於語言聲學、音樂聲學、房間聲學以及雜訊控制；另外還涉及人的聽覺和生物發聲，對應有生理聲學、心理聲學和生物聲學；還有人耳聽不到的聲音，一是頻率高於可聽聲上限的，即頻率超過20000Hz的聲音，有「超聲學」，頻率超過500MHz的超聲稱為「特超聲」，當它的波長約為10-8m量級時，已可與分子的大小相比擬，因而對應的「特超聲學」也稱為「微波聲學」或「分子聲學」。超聲的頻率還可以高1014Hz。二是頻率低於可聽聲下限的，即是頻率低於20Hz的聲音，對應有「次聲學」，隨著次聲頻率的繼續下降，次聲波將從一般聲波變為「聲重力波」，這時必須考慮重力場的作用；頻率繼續下降以至變為「內重力波」，這時的波將完全由重力支配。次聲的頻率還可以低至10-4Hz。需要說明的是，從聲波的特性和作用來看，所謂20Hz和20000Hz並不是明確的分界線。例如頻率較高的可聽聲波，已具有超聲波的某些特性和作用，因此在超聲技術的研究領域內，也常包括高頻可聽聲波的特性和作用的研究。

各種不同頻率的聲波

從振幅上看，有振幅足夠小的一般聲學，也可稱為「線性（化）聲學」，有大振幅的「非線性聲學」。

從傳聲的媒質上看，有以空氣為媒質的「空氣聲學」；還有「大氣聲學」，它與空氣聲學不同的是，它主要研究大范圍內開闊大氣中的聲現象；有以海水和地殼為媒質的「水聲學」和「地聲學」；在物質第四態的等離子體中，同樣存在聲現象，為此，一門尚未成型的新分支「等離子體聲學」正應運而生。

從聲與其它運動形式的關系來看，還有「電聲學」等等。

聲學的分支雖然很多，但它們都是研究聲波的產生、傳播、接收和效應的，這是它們的共性。只不過是與不同的領域相結合，研究不同的頻率、不同的強度、不同的媒質，適用於不同的范圍，這就是它們的特殊性。

聲學交叉學科

聲學生命科學

語言通信

主要研究語言的分析、合成和機器識別問題。錄放聲設備和電子計算機的發展在這些工作中起了很大促進作用。已作到語言可以根據打字文稿按聲學規律合成聲音，有限詞

獲得良好的音質

匯的口語可以用機器自動識別，口語也可以轉化為電碼或由電碼再轉換為聲音（聲碼器）並保存原來口語的特性。現在語言通信的設備還比較復雜，系統的質量和局限還有待於改進。這種改進不僅是技術上的，更重要的是對語言的產生和感知的基本理解。這只有深入進行語言和聽覺的基礎研究才能得到解決，而不是近期所能完成的（見語言聲學）。

聽覺

聽覺過程涉及生理聲學和心理聲學。能定量地表示聲音在人耳產生的主觀量(音調和響度)，並求得與物理量（頻率和強度）的函數關系，這是心理物理研究的重大成果。還建立了測聽技術和耳鼓聲阻抗測量技術，這是研究中耳和內耳病變的有效工具。在聽覺研究中，所用的設備很簡單，但所得結果卻驚人的豐富。1961年物理學家 G. von 貝凱西曾由於在聽覺方面的研究工作獲得諾貝爾醫學或生理學獎，這是物理學家在邊緣學科中的工作受到了承認的例子。主要由於對神經系統和大腦的確切活動和作用機理不明，還未形成完整的聽覺理論，但這方面已引起了很多聲學工作者的重視，從20世紀50年代以來已取得很大成績。通過大量的生理、心理物理實驗可得出若干結論，並提出一些設想：聲音到達人耳後，耳把它轉換為機械振動，經中耳放大後再到達內耳，使蝸管中的基底膜發生共振。感測單元是基底膜上的內外兩排毛細胞。外毛細胞基本是一排化學放大器，把振動傳到內毛細胞，激發其彎曲振動，振動達到某閾值以上時，與內毛細胞接觸的神經末梢就發出電脈沖，把信號通過神經系統送入大腦。與內毛細胞聯結的神經核主要對基底膜振動速度響應，而外毛細胞響應於基底膜的位移。神經信號為幾十毫伏的電脈沖，脈沖延續時間約幾十毫秒。信號就通過神經脈沖送入大腦，圖4是設想的流程圖，從大腦再把信號分配到大腦皮層的各個中心，進行儲存、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，解釋所有聽覺現象，還需要做大量的工作，這涉及到對大腦功能的研究。

在語言和聽覺范圍內，基礎研究導致很多重要醫療設備的生產：整個裝到耳聽道內的助聽器；保護聽力的耳塞，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。

速度

一般來說，固體傳播比水傳播的速度快，水傳播比空氣傳播的速度快。

醫療

聲學在醫療方面的應用包括超聲輔助診斷和超聲治療。

超聲輔助診斷，最常見的就是B型超聲成像，簡稱B超。通常這種超聲診斷應用於腹部非侵入成像。其他常見類型的超聲成像-輔助診斷是M超，即心動超聲。與X線和CT相比，超聲成像的優勢在於對人體沒有任何輻射傷害。聲波是一種機械波，在穿過體內組織的同時也有部分聲波反射，通過接受並且處理這些信息豐富的反射聲波，我們可以利用這些信息形成體內實時的灰階圖像。在軟組織成像中，效果比X光成像要好，但是由於骨頭對超聲有強烈的反射和吸收作用，因此經顱B超成像還處於起步階段，國外已有報道使用相控換能器進行B-超經顱成像。它的價錢便宜，成像速度快，准確性高，無副作用，都是至今超聲在腹部常規檢查中不可替代原因。臨床使用的超聲輔助診斷技術還包括利用多普勒效應查體內運動（包括胎兒運動及血管內血液的流速等），

超聲治療，利用超聲波是機械波的特性，利用機械波周期震盪的特點，有著不同的臨床應用。神經外科在腦的深部用聚焦的超聲波造成破壞，治療腦腫瘤、帕金森綜合症、腦血栓等，這樣的治療手段，不僅減少對腦部的損傷（可以進行非開顱手術治療），而且不影響大腦的其他部分的功能。普通外科中，利用聚焦超聲治療腹部肝臟腫瘤，婦科腫瘤，前列腺癌，膀胱癌，都有顯著的療效。牙科用超聲鑽鑽牙而絲毫不影響軟組織，可以大大減少病人的不適。

聲學在醫學中還有很多可以應用的方面，但發展都很不夠或根本未發展，特別是在治療方面，主要原因是不能確定適當的劑量。中國科學院聲學研究所牛鳳岐教授，天津醫科大學的菅喜岐教授，重慶醫科大學的王智彪教授，對聚焦超聲的理論、模擬和臨床應有有著深入的研究，劑量問題也是他們的研究重點之一。

聲學環境科學

當代重大環境問題之一是雜訊污染，社會上對環境污染的意見（包括控告）有一半是雜訊問題。除了長期在較強的雜訊（90dB以上）中工作要造成耳聾外，不太強的雜訊對人也會形成干擾。例如雜訊級到70dB，對面談話就有困難，50dB環境下睡眠、休息已受到嚴重影響。近年來，對聲源發聲機理的研究受到注意，也取得了不少成績。例如，撞擊聲、氣流聲、機械振動聲等的理論研究都取

利用回聲探測水下物體

得重要成果，根據雜訊發生的機理可求得控制雜訊的有效方法。

振動對人危害也很大，雖然影響的人數比雜訊少一些。常日手持鑿岩機的礦山工人受振動危害嚴重時可得到白指病，甚至手指會逐節掉下。全身振動則可達到感覺不適、工作效率降低及至肌體損傷的程度，也應加以保護。對振動的保護一般採取質量彈簧系統或阻尼材料（見隔振、減振）。控制振動也是降低雜訊的基本辦法。

雜訊控制中常遇到的聲源功率范圍非常大，這也增加了雜訊控制工作的復雜性。例如一個大型火箭發動機的雜訊功率可開動一架大型客機，而大型客機的雜訊功率可開動一輛卡車。工業交通事業的進一步發展，其關鍵之一是降低雜訊。雜訊污染是工業化的後果，而降低雜訊又是改善環境、提高人的工作效率、延長機器壽命的重要措施。

聲學建築聲學

環境科學不但要克服環境污染，還要進一步研究造成適於人們生活和活動的環境。使在廳堂中聽到的講話清晰、音樂優美是建築聲學的任務，廳堂音質的主要問題是室內的混響。賽賓在 20 世紀初由大量實驗總結出來的混響理論標志現代聲學的開始。混響必須合適（要求因使用目的而異），有時還需要混響可變。在廳堂音質的研究中混響雖是主要因素但不是唯一因素。第二個因素常稱為擴散。實驗證明，由聲源到聽者的直達聲及其後 50或100ms內到達的反射聲對音質都有重要影響，反射聲的方向分布也是很重要的因素，兩側傳來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。聲學實際應用

聲學應用

利用對聲速和聲衰減測量研究物質特性已應用於很廣的范圍。測出在空氣中，實際的吸收系數比19世紀G. G. 斯托克斯和G. R. 基爾霍夫根據粘性和熱傳導推出的經典理論值大得多，在

聲學流程圖

液體中甚至大幾千倍、幾萬倍。這個事實導致了人們對弛豫過程的研究，這在對液體以及它們結構的研究中起了很大作用（見聲吸收）。對於固體同樣工作已形成從低頻到起聲頻固體內耗的研究，並對諸如固體結構和晶體缺陷等方面的研究都有很大貢獻。

表面波、聲全息、聲成像、非線性聲學、熱脈沖、聲發射、超聲顯微鏡、次聲等以物質特性研究為基礎的研究領域都有很大發展。

瑞利時代就已經知道的表面波，現已用到微波系統小型化發展中。在壓電材料（如石英）上鍍收發電極，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。聲表面波的速度只有電磁波的十萬分之幾，相同頻率下波長短得多，所以表面波器件的特點是小，在信號存儲上和信號濾波上都優於電學元件，可在電路小型化中起很大作用。

聲全息和聲成像是無損檢測方法的重要發展。將聲信號變成電信號，而電信號可經過電子計算機的存儲和處理，用聲全息或聲成像給出的較多的信息充分反應被檢對象的情況，這就大大優於一般的超聲檢測方法。固體位錯上的聲發射則是另一個無損檢測方法的基礎。

聲波在固體和液體中的非線性特性可通過媒質中聲速的微小變化來研究，應用聲波的非線性特性可以實現和研究聲與聲的相互作用，它還用於高解析度的參量聲吶（見非線性聲學）中。 用熱脈沖產生的超聲頻率可達到1012Hz以上，為凝聚態物理開辟了新的研究領域。

次聲學主要是研究大氣中周期為一秒至幾小時的壓力起伏。火山爆發、地震、風暴、台風等自然現象都是次聲源。研究次聲可以更深入地了解上述這些自然現象。次聲在國防研究上也有重要應用，可以用來偵察和辨認大型爆破、火箭發射等。大氣對次聲的吸收很小，比較大的火山爆發，氫彈試驗等產生的次聲繞地球幾周仍可被收到，可用次聲測得這些事件。固體地球內聲波的研究已發展為地震學。

研究液氦中的聲傳播也很有意義。早在40年代，Л. Д. 朗道就預計液氦溫度低於λ 點時可能有周期性的溫度波動，後來將這種溫度波稱為第二聲，而壓力波為第一聲。對第一聲和第二聲的研究又得到另外兩種聲：第三聲超流態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的壓縮波。深入研究這些現象都已經成為研究液氦的物理特性尤其是量子性質的重要手段（見量子聲學）。

聲波可以透過所有物體：不論透明或不透明的，導電或非導電的，包括了其他輻射（如電磁波等）所不能透過的物質。因此，從大氣、地球內部、海洋等宏大物體直到人體組織、晶體點陣等微小部分都是聲學的實驗室。近年來在地震觀測中，測定了固體地球的簡正振動，找出了地球內部運動的准確模型，月球上放置的地聲接收器對月球內部監測的結果，也同樣令人滿意。進一步監測地球內部的運動，最終必將實現對地震的准確預報，從而避免大量傷亡和經濟損失。

聲學儀器設備

20世紀以前，聲源僅限於人聲、樂器、音義和哨子。頻率限於可聽聲范圍內，可控制的聲強范圍也有限。接收儀器主要是人耳，有時用歌弧、歌焰作定性比較，電話上的接收器和傳聲器還很簡陋，難於用作測試儀器。20世紀以後，人們把電路理論應用於換能器的設計，把晶體的壓

聲學示意圖

電性用於聲信號和電信號之間的轉換，以後又發展了壓電陶瓷、駐極體等，並用電子線路放大和控制電信號，使聲的產生和接收幾乎不受頻率和強度的限制。用半導體（如 CdS）薄膜產生超聲，用激光轟擊金屬激發聲波等，使聲頻超過了可聽聲高限的幾億倍。次聲頻率可達每小時一周以下，聲強可超過人耳所能接收高強聲音的幾千萬倍。聲功率也可超過人口所發聲的 1011倍。聲學測量分析儀器也達到了高度准確的程度，以台式計算機（微型計算機）為中心的測試設備可完成多種測試要求，60年代需要幾天才能完成的測試分析工作，用現代設備可能只要幾分鍾就可以完成。以前無法進行的測量工作(如聲強、簡正波等)現在也可以測量了。這些手段就給聲學各分支的進一步發展創造了很好的條件。

聲學研究課題

聲學音樂

音樂是聲學研究最早注意的課題，已開始進入新的境界。用於音樂及立體聲的錄放和廣播的磁帶錄聲技術以及電子放大系統，帶電子放大器的樂器等都已得到了廣泛的應用。電子樂器和計算機音樂的問世為作曲家和演奏藝術家開辟了新的創作天地。電子音樂合成器產生的樂音既可以模擬現有任何樂器的聲音，也可以創造出從來未有過的新樂音。電子計算機能夠模擬整個樂隊的演奏，作曲家可以坐在計算機前，通過計算機的信息處理，從事創作，一切都由他的手指操縱，並且可以一遍一遍地重聽和修改，直到他滿意為止。在音樂方面和物理學方面都受過完善教育的人，在音樂發展上是大有可為的，他可以把兩個學科的新構思結合起來取得獨特的藝術效果。

聲學國防

除了上面已提到的次聲外， 聲學對國防還有許多重要用途。語言通信在指揮聯絡上是關鍵性問題。超聲檢測和表面波器件在國防工業中起重要作用。其他各聲學分支也都與國防有關，在國防中應用較多的是水聲學。海洋中除聲以外的各種信號都很難傳到幾米之外，因此水聲技術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。由於溫度、壓力等的分布，在水面下 1200m左右有一聲速最低的深水聲道（聲發聲道）。其中聲速比其上、下層的都低，聲波傳入後就局限於聲道內，損失很小。船舶遇到事故時，丟下一枚小型深水炸彈，其低頻信號可在聲道內傳播幾百甚至幾千km遠，在這個范圍內的「聲發」站接收到信號即可組織救援。在水下檢測異物時就要用較高可聽聲頻或較低超聲頻，這時水中吸收較大，只能達到較近區域，要延長作用距離還是個困難課題。在航海和漁業方面水聲學也有廣闊的應用前景。

聲學相關學科

次聲學、超聲學、電聲學、大氣聲學、音樂聲學、語言聲學、建築聲學、生理聲學、生物聲學、水聲學、物理學、力學、熱學、光學、電磁學、核物理學、固體物理學。