第1章 绪论 1
1.1 有趣的声音现象 1
1.1.1 我国古代的“相控阵列”和“窃听器” 1
1.1.2 天坛回音壁和莺莺塔的蛙鸣 2
1.1.3 人民大会堂的声学设计 3
1.1.4 声音的速度 4
1.1.5 水下通道和远距离声呐 4
1.2 声学既是跨层次也是跨学科的 5
1.3 关于本教材的引言 6
1.3.1 本教材涉及流体力学和振动力学 6
1.3.2 减振和降噪之间的关系 7
1.3.3 噪声的频谱范围 8
1.3.4 工程和科学的关系 10
第2章 噪声基本概念 11
2.1 噪声对人的生理影响 11
2.1.1 人耳的构造及听觉特性 11
2.1.2 噪声的危害 17
2.1.3 噪声标准 22
2.2 声压的基本概念 24
2.2.1 声能密度、声强、声功率 25
2.2.2 声学度量指标 25
2.3 噪声测量常用仪器 34
2.3.1 传声器 34
2.3.2 声级计 37
2.3.3 频率分析仪 38
2.4 声质量评价 39
2.4.1 心理声学的基本概念 40
2.4.2 产品的声质量评价 45
2.5 本章小结 49
第3章 声波方程及声场分布 50
3.1 引言：一维声学波动方程 50
3.2 弹性体中的波动方程 52
3.2.1 矢量分析的基本概念 53
3.2.2 弹性体中波动方程的推导 55
3.3 速度势和Helmholtz方程 57
3.3.1 理想流体中的速度势函数 57
3.3.2 弹性固体中的势函数和Helmholtz方程 58
3.4 Helmholtz方程求解 61
3.4.1 直角坐标系下Helmholtz方程解的形式 61
3.4.2 圆柱坐标系下Helmholtz方程解的形式 62
3.4.3 球坐标系下Helmholtz方程解的形式 65
3.5 声场分布 69
3.5.1 声场的唯一性定理 70
3.5.2 边界的连续性条件 71
3.5.3 平板的声辐射特性 74
3.5.4 圆柱壳内的声场特性 79
3.5.5 薄壁球壳的声散射特性 82
3.6 COMSOL软件在声场计算中的应用 85
3.6.1 ACOUSTICS MODULE声学模块 85
3.6.2 应用实例 85
3.7 本章小结 86
第4章 气动噪声原理 87
4.1 声发生的物理过程 87
4.1.1 单极源 87
4.1.2 偶极源 91
4.1.3 四极源 94
4.1.4 速度对声功率的影响 94
4.1.5 有限板型结构的声发生过程 95
4.2 旋转声源的辐射特性 97
4.2.1 多普勒效应 98
4.2.2 旋转点声源的辐射严格解 99
4.2.3 旋转偶极源的辐射严格解 105
4.3 旋转叶片的噪声分析 106
4.3.1 风扇噪声 106
4.3.2 飞机螺旋桨旋转噪声分析及控制措施 108
4.4 本章小结 110
第5章 Kirchhoff公式在声振耦合分析中的应用 111
5.1 Kirchhoff公式及其物理意义 111
5.1.1 三维空间的Kirchhoff公式推导 112
5.1.2 向外部区域的表面声辐射 117
5.1.3 二维空间的Kirchhoff公式 119
5.2 Kirchhoff公式应用在理想边界情况 119
5.2.1 简单形状表面的格林函数 120
5.2.2 Kirchhoff公式计算平板声辐射 122
5.3 Kirchhoff公式在声振耦合分析中的应用 123
5.3.1 Kirchhoff公式在声振耦合分析中的不同形式 123
5.3.2 实例1：在电容器装置噪声水平预估中的应用 124
5.3.3 实例2：在变电站噪声预估中的应用 129
5.3.4 实例3：在高压输电线电晕噪声预估中的应用 132
5.4 本章小结 134
第6章 声学互易定理及其应用 135
6.1 引言：简单的互易现象 135
6.2 经典互易定理 137
6.2.1 瑞利经典互易定理 137
6.2.2 力声变换结构的互易关系 138
6.2.3 电声换能器的互易关系 139
6.3 声学互易定理推导 141
6.3.1 弹性表面在声源和力作用下的声学互易定理 141
6.3.2 声学互易定理的不同形式 143
6.4 声学互易定理的工程应用 146
6.4.1 应用互易定理校准传声器 146
6.4.2 力激励下的辐射噪声计算 153
6.4.3 应用互易定理求解撞击噪声 155
6.4.4 通过互易性实验确定格林函数 157
6.4.5 通过互易性确定最小辐射声功率位置 158
6.5 本章小结 158
第7章 噪声源识别技术 159
7.1 基本的信号分析方法 159
7.2 物理声源分离识别技术 160
7.2.1 传统的分别运行法 160
7.2.2 频谱分析法 160
7.2.3 传递路径分析方法 170
7.3 声强测试技术 172
7.4 基于声学成像的噪声源识别技术 178
7.4.1 直线均匀点源阵列的波束形成原理 180
7.4.2 平面相控阵列技术 184
7.4.3 球型阵列技术 191
7.5 本章小结 197
第8章 工程噪声控制技术 198
8.1 工程常规噪声控制技术简述 198
8.1.1 室内噪声的控制 199
8.1.2 管道噪声的控制 202
8.2 适用于恶劣环境应用的噪声控制技术 208
8.2.1 气体泵动阻尼技术 209
8.2.2 豆包冲击阻尼技术 215
8.2.3 非阻塞微颗粒阻尼（NOPD）技术 217
8.2.4 金属橡胶阻尼技术 227
8.3 本章小结 230
附录A 不同坐标系位移向量和应力张量之间的关系 231
附录B 分离变量法应用举例 233
附录C 平稳相位法 234