声学

声学是物理学的一个分支，研究气体、液体和固体中的机械波，包括振动、声音、超声波和次声等主题。 在声学领域工作的科学家是声学家，而在声学技术领域工作的人可以称为声学工程师。 声学的应用几乎存在于现代社会的各个方面，其中最明显的是音频和噪音控制行业。

听觉是动物世界最重要的生存手段之一，而语言是人类发展和文化最显着的特征之一。 因此，声学科学遍及人类社会的许多方面——音乐、医学、建筑、工业生产、xxx等等。 同样，鸣禽和青蛙等动物物种将声音和听觉作为交配仪式或标记领地的关键要素。 与许多其他知识领域一样，艺术、工艺、科学和技术相互激发，推动整体发展。

公元前 6 世纪，古希腊哲学家毕达哥拉斯想知道为什么某些乐音组合看起来比其他组合更美，他从表示弦上谐波泛音系列的数值比率方面找到了答案。 据说他观察到，当振动的弦的长度可以用整数的比率（例如2比3、3比4）表示时，所产生的音调就会和谐，整数越小，声音就越和谐。 例如，一定长度的弦与两倍长度的弦听起来特别和谐（其他因素相同）。 用现代的说法，如果一根弦在弹拨时发出音符 C，那么一根两倍长的弦将发出一个低八度的 C 音。 在一种音乐调律系统中，中间的音调由 D 的 16:9、E 的 8:5、F 的 3:2、G 的 4:3、A 的 6:5 和 16:15 给出 B、升序排列。

亚里士多德（公元前 384-322 年）明白，声音由空气的压缩和稀疏组成，空气落在并撞击旁边的空气……，这是对波浪运动本质的一个很好的表达。 On Things Heard，通常归因于 Lampsacus 的 Strato，指出音高与空气振动的频率和声速有关。

大约在公元前 20 年，罗马建筑师兼工程师维特鲁威写了一篇关于剧院声学特性的论文，其中包括对干扰、回声和混响的讨论——建筑声学的开端。 在他的 De architectura（建筑十本书）的第五卷中，维特鲁威将声音描述为一种波，类似于延伸到三个维度的水波，当被障碍物打断时，它会回流并在波浪后破碎。 他将古代剧院的上升座椅描述为旨在防止这种声音恶化的设计，还建议在剧院中放置适当尺寸的青铜容器，以与四度、五度等产生共鸣，直至双八度音阶，以便与 更令人向往、和谐的音符。

伽利略写道，波是由发声体的振动产生的，它通过空气传播，给耳朵的鼓膜带来刺激，大脑将其解释为声音，这是一个指向生理和心理声学开端的非凡陈述。 1630 年至 1680 年间，许多研究人员成功地对空气中的声速进行了实验测量，其中最著名的是梅森 (Mersenne)。 与此同时，牛顿 (1642–1727) 导出了固体中波速的关系，这是物理声学的基石。

18 世纪期间，基于更牢固的数学和物理概念，声学取得了实质性进展。