经典声学发展史.ppt

Fundamentals of Acoustics
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声学基础
一、前言
声音的接收
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。
Fundamentals of Acoustics
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声学基础
二、声音的产生
我们通常认为最早研 究乐器声音起源的人是希 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。
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声学基础
一、前言
声音的传播 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;
1759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。
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一、前言
声音的传播 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;
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声学基础
二、声音的产生
意大利的Galileo Galilei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。
“First Day” of Dialogues concerning Two New Sciences
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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，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。
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声学基础
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。
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一、前言
声音的产生
Joseph Sauveur ，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, Lagrange开始寻求细分元段的方法来 研究弦振动问题;
Galileo Galilei 1564.2.15－1642.1.8
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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。
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二、声音的产生
法国人Issac Beeckman（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。
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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Joseph Sauveur(1653-1716)。认 为他是第一个使声学成为声的科学。
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一、前言
声音的接收
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;
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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。
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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。
1713年，泰勒无穷级数定理。 Brook Taylor
1685.8.18－1731.12.29
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Hale Waihona Puke Baidu
出生于公元前约 569年于Samos, Ionia 卒于公元前约 475年于 Metapontum, Italy
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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。
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一、前言
声音的产生
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Lord Rayleigh和他的继承者们对电声学做出 的巨大的贡献。
声学基础
经典声学发展史
内容提要
经典声学发展史—前言 声音的产生 声音的传播 声音的接收
Fundamentals of Acoustics
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声学基础
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。
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