1.1  声学基础理论

1.1.1振动与波

振动[vibration] 一个物体或弹性媒质中的质点受到激励后，由于弹性恢复力的作用，使物体或弹性媒质的质点在其平衡位置附近作往返运动。振动的状态与物体或弹性媒质中的质点的特性和外界激励力的性质有关。振动的特征为时间上的周期性和空间上的重复性。研究一个系统的振动特性时，常将被研究的对象等效成由质量、阻尼和弹性组成的一个系统。振动的分类有多种方式，根据系统振动时受力的情况，可分为自由振动和受迫振动；根据受力的性质，又可以分为稳态振动和瞬态振动；根据振动的状态，可分为周期振动和随机振动等。

周期[period]  振动物体往返运动一次所需的时间，用T表示，单位为秒。如作简谐振动的物体，时刻t的位置或速度，与时刻t+T的位置或速度完全相同，即Acos(ωt)=Acos[ω(t+T)]，则简谐振动的周期为T=2π/ω，式中ω为圆频率(见圆频率)。

频率[frequency] 单位时间(通常为1秒)内振动循环的次数，用或υ表示，单位为赫兹(Hz)，1Hz=1次/秒。频率在物理学中有广泛应用。如人耳的听觉就与频率有关，可听声的频率范围为20~20000Hz；日常生活中使用的交流电的频率为50Hz；广播电台也以它载波信号的频率为标志等。