声学在科学技术中的十大作用（下）

9、环境声学

环境科学是当今研究的前沿热点之一，其中环境声学由于人类生存条件的变化，也已引起很大的重视。

由于人类生活在充满声音的世界上，语言用于交流思想、表达感情，音乐丰富了人们的精神生活，给人以美的享受。但各种噪声却干扰了人们的工作和生活环境。如何使需要听的声音听得清晰悦耳，而将不需要的噪声抑制，是近百年来声学研究的一个重要方向。

本世纪前半期，主要研究建筑物（如报告厅、音乐厅、剧院、体育馆等）内的声学效果。自Sabine提出混响的概念及混响时间的计算，开辟了建筑声学的研究领域，先后发展了室内声场理论及混响时间的测量方法。为了改善厅堂内音质及隔绝室外噪声，对吸声材料和隔声材料进行了理论和实验研究。在评价厅堂音质方面，有客观评价和主观评价两个方面，客观评价主要是从厅堂的物理特性来考虑，而主观评价则是以人的主观感受为准则，牵涉到人的生理和心理状态。因此主观评价和客观评价往往不一致。实际上对于传播语言为主的厅堂和以演奏音乐为主的厅堂要求也是不一样的。这就是建筑声学方面的复杂问题。

在本世纪中期，现代工业和交通飞速发展。伴随着出现大量的噪声问题，机器噪声（如纺织厂，机械厂，锯木厂等），交通噪声等等。噪声妨碍人的健康，影响人们的工作和生活，干扰精密仪器的运转。高强度噪声还会造成人们听力丧失，甚至损坏房屋建筑。因此在60年代前后，“噪声控制”作为一门独特的学科从建筑声学中分离出来，得到迅速发展。不少建筑声学家把研究方向转为研究噪声及其控制。包括噪声源的分析，噪声对人类的影响，噪声的治理等等。一般采取隔绝的方式，近年来则发展有源消噪和减振的方式，即人为地有目的地产生次级声振动信号去抵消原有噪声，从而达到消噪和除噪的目的。其特点是体积小，成本低，降噪效果好，特别适合于军事和国防方面的应用。

 

10、电声系统及其应用

近年来，由于高科技发展和人民生活水平的不断提高，对于电声系统提出了更高的要求。首先，由于通讯系统的飞速发展，作为通讯系统的关键元器件的传声器（话筒）和扬声器（喇叭），除音质好之外，对外形（如小型化）等也有特殊要求。此外，随着立体声技术的发展以及人们欣赏能力的提高，对扬声器和组合音响设备也有更高要求，特别是脉冲编码调制录音技术和数字音频唱片的出现，要求扬声器同时承受功率大、动态范围大、频响宽广平坦、失真小和瞬态响应良好等特性。

相应的电声系统的计算机辅助设计和测试的技术和理论以及电声系统的测试方法等均有很大的发展。

除上述有关方面之外，还有声光相互作用及其在系统控制和信号处理中的应用，超声在农业上的应用，音乐和乐器的研究，生理和心理声学，以及大气和地球中传播次声研究等等，都是直接对人类文明生活和生产有重要作用，由于篇幅所限，不能一一详细介绍。

总之，声学是一门与人类的生活、文明和生产息息相关的学科，必将在今后的科技发展中发挥更大的作用。

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作者简介

张淑仪，1956年毕业于南京大学物理系，后留校攻读声学专业研究生，1960年毕业留校任教，并长期从事超声物理和光声科学研究。1985年曾应邀为美国韦恩大学访问副教授、1988年和1990年曾分别应邀为法国巴黎理化学院和日本东京大学访问教授。1991年当选为中国科学院院士。自1992年-2001年任南京大学声学研究所所长，现（曾）任中国声学学会副理事长，江苏省声学学会理事长，国际光声光热常务理事会理事，国际理论物理中心顾问，国际无损评价中心联合会理事。1991年当选为中国科学院院士。

科研成就

在上世纪50年代末，对当时苏联分子声学界有争议的一些有机液体的超声弛豫吸收问题进行研究，澄清了事实，结束了这场争论。有关苏联专家在苏联声学学报上著文介绍并加以赞扬 (1960)。70年代末，建立了三套激光探针检测固体声场。首次观察到在Z－石英表面激发的伪表面波，并对圆弧型换能器激发声场特性进行研究，指正了国际上两种不正确观点。

1980年创建光声小组 （1986年发展为光声科学研究室），二十年来设计和建立多种光声热波设备，首先研制成光声显微镜，并提出以位相调节实现分层成象，国际同行认为是国际上最好的分层成象。此后又研制了光电显微镜、激光扫描共焦显微镜，光调制反射探针，电子声热波成象等显微成象系统等，对固体材料和器件进行分层成象研究，发现一些新现象，并提出新的理论解释。同时，研究脉冲激光在凝聚态物质中激发超声波及其与物质结构和参量之间的关系，解决了某些机理和测试研究中尚未解决的问题。 

数十年来，张淑仪院士小组研制成10余种仪器设备，发表学术论文300余篇，参加撰写专著3本（在美国出版），获国家、省部级科技进步奖12项。主办国际会议三届，并主编国际会议论文集3册 。

文章来源：声学楼论坛