0.2经典声学发展史

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1、经典声学发展史声学基础经典声学发展史—前言声音的产生声音的传播声音的接收内容提要一、前言人们通常将18和19世纪欧洲的声学发展称之为经典声学。一大批如同机械般精确的大脑为发现和解决声学的难题付出了热忱。一、前言在这里，我们将主要从经典声学对声音的产生、传播和接收三个方面的研究分别来介绍18，19世纪这近200多年的历史中，这些伟大的科学家们对声音的探索和认识。一、前言JosephSauveur，公认为他是第一个使声学成为声的科学;1713年，无穷级数泰勒Taylor定理的出现，第一次给出振动弦的严格动态解;1747年，Alembert给出振动弦的部分差分方程;1759年,Lagran

2、ge开始寻求细分元段的方法来研究弦振动问题;声音的产生一、前言1766年，Euler论文第四部分全部都是有关管道中的声波的研究;1822年,Fourier提出了序列扩展理论，第一次用无穷级数表示振动弦的初始形状;瑞利LordRayleigh和他的继承者们对电声学做出的巨大的贡献。声音的产生一、前言1660年，Boyle利用真空气泵实验证明，空气是声传播的一种媒介;300余年的时间，测量了空气中的声速;1808年，Biot在巴黎测量了铁管中的声速;1826年，Colladon在日内瓦湖测量了水中的声速;声音的传播一、前言第一个基于声的波动理论的数学理论的研究是由Newton完成的;17

3、59年，Euler在柏林学会的三篇论文建立了空气中声波波动理论的基础;1816年，Laplace对声音的传播做出了大胆的假设;1820年,S.D.Poisson攻破了压缩性波在三维流体介质中传播的难题。声音的传播一、前言1830年，F.Savart确定人耳最低听觉频率和最高听觉频率;1843年，George提出人耳有能力把复杂音调分析成一系列简单的谐音的理论;Helmholtz给出了人耳机制的详细阐述，即所谓的共鸣理论;声音的接收一、前言1877年，瑞利（Rayleigh）《声音论》的出版象征着经典声学时代的结束和现代声学时代的到来。声音的接收二、声音的产生我们通常认为最早研究乐器声

4、音起源的人是希腊的哲学家彼得格拉斯Pythagoras。他在公元前6世纪在意大利南部城市Crotone建立了自己的学校。出生于公元前约569年于Samos,Ionia卒于公元前约475年于Metapontum,Italy二、声音的产生他发现当把两根拉直的弦底部扎牢时，高音是从短的那根弦发出的。二、声音的产生意大利的GalileoGalilei在他1638年出版的第一版《关于两种新科学的对话》里的《第一天》的最后，谈及了钟摆的周期与振幅无关，而只依赖于决定振动频率的悬线的长度的问题。GalileoGalilei1564.2.15－1642.1.8“FirstDay”ofDialogue

5、sconcerningTwoNewSciences二、声音的产生Galileo当时已经能清楚的理解到弦振动频率依赖于弦的长度、紧绷度、和密度。二、声音的产生法国人IssacBeeckman（1588-1637）早在1618年就发表了他的研究成果。他证明了关于基频和谐频之间的关系，并给出了它的特征参量。二、声音的产生毫无疑问，彻底解决基频和谐频之间关系的是法国人JosephSauveur(1653-1716)。认为他是第一个使声学成为声的科学。二、声音的产生Sauveur意识到两个基频稍有不同的风琴管一起发声时产生节拍的重要性，并且用人耳听起来相差半音的两个风琴管来计算基频。通过实验，

6、他发现当同时发声时，风琴管一秒钟有6个节拍，他得到了两个数据：90和96cps。1700年，他也利用弦的振动实验计算出了一个给定伸展弦的频率。二、声音的产生经典声学的发展离不开数学理论的突飞猛进。正是无穷级数泰勒Taylor定理的发明，我们才可以第一次给出振动弦的严格动态解。BrookTaylor1685.8.18－1731.12.291713年，泰勒无穷级数定理。二、声音的产生法国人d‘Alembert通常被誉为第一个以我们现在所参考的行波方程的形式，于1747年给出振动弦的部分差分方程。他也得到了行波在弦两端传播时的通解。JeanLeRondd‘Alembert1717.11.

7、17－1783.10.29二、声音的产生18世纪的数学家中研究弦振动问题的还有拉格朗日J.L.Lagrange。1759年在给都灵学院的一篇内容广博的论文中，Lagrange决定采用一种他认为与众不同的弦问题解法，他假定弦是有数量有限且空间和质量相等的元段连接而成的，这些元段都来自于没有质量的伸展弦。JosephLouisComtedelaGrange1736.1.25－1813.4.10二、声音的产生对管中声传播的研究中最富盛名的是欧拉Euler，当时