理论声学I
课程编码：180081070206P2002H
英文名称：Theoretical Acoustics I
课时：60
学分：3.00
课程属性：专业核心课
主讲教师：李晓东
教学目的要求
本课程为物理学一级学科及其相关专业研究生的学科基础课，也可作为其他各学科的选修课。本课程范围包括振动和声学的基本理论，是各种声学应用的基础。通过本课程的学习，要求学生掌握声学和振动理论的基础，能从事有关振动和声学的研究工作，分析声学的实际问题。
预修课程
高等数学、普通物理
大纲内容
第一章 绪论 3.0学时 李晓东
第1节 声的基本概念
第2节 声学的内涵和基本内容
第3节 声学发展历史
第4节 现代声学进展
第5节 课程总体安排
第二章 简单振子的振动 6.0学时 李晓东
第1节 自由振动、阻尼振动
第2节 稳态受迫振动
第3节 瞬态振动、一般受迫振动
第4节 简单振子的电路类比
第三章 质点系的振动 9.0学时 李晓东
第1节 双质点耦合振动系统
第2节 多自由度系统的耦合振动
第3节 简正坐标，模式理论和方法
第4节 质点系的等效电路
第四章 弦和棒的振动 9.0学时 李晓东
第1节 弦和棒的振动方程
第2节 弦和棒中的波，D’Alembert解
第3节 无限长弦的模式，Green函数
第4节 有限长弦的模式
第5节 振动系统的模式理论
第五章 膜的振动 9.0学时 李晓东
第1节 膜的振动方程
第2节 无限大膜的振动
第3节 有限大膜的振动，矩形膜
第4节 极坐标下的波动方程解，圆形膜
第六章 声波的基本性质 12.0学时 李晓东
第1节 声的基本概念
第2节 声波方程
第3节 平面声波，稳态平面波和空间傅立叶变换
第4节 平面波在平面界面上的反射和透射
第5节 瞬态波和有限宽波束的传播、反射和透射
第6节 声波的吸收
第七章 声波的辐射 9.0学时 李晓东
第1节 点声源，球坐标系中的波动方程
第2节 球形和圆柱形声源的辐射
第3节 组合声源
第4节 平面声源
第5节 Helmholtz—Huygens 积分
第八章 课程总结、回顾 3.0学时 李晓东
第1节 课程总结、回顾
教材信息
1、
理论声学
张海澜
2012
高等教育出版社
参考书
1、
Theoretical Acoustics @ 理论声学 @ 声学基础 @ 声学原理@ The Theory of Sound @
Master Handbook of Acoustics
Philip M. Morse; K. U. Ingard @
P.M.莫尔斯; K.U.英格特@ 杜功焕、朱哲民、龚秀芬@ 程建春@
J. W. S. Rayleigh; Robert B. Lindsay@
F. Alton Everest; Ken Pohlmann
1987年1月 @ 1984年1月 @ 2012年5月 @ 2019年5月 @ 1945年1月 @ 2021年9月
McGraw-Hill Companies@
科学出版社@
南京大学出版社@
科学出版社@
Dover Publications@
McGraw-Hill Education TAB
课程教师信息
李晓东，研究员、博士生导师，现任通信声学实验室主任，兼任中国科学院上海高等研究院声学与信息技术研究中心主任。1988年毕业于南京大学信息物理系声学专业，获理学学士学位；1991年于哈尔滨船舶工程学院水声工程系获工学硕士学位；1991-1995年于中国科学院声学研究所攻读博士学位。1995年至今，在中国科学院声学研究所从事声学、信号处理方向研究工作，历任助理研究员、副研究员、研究员。期间曾担任通信声学实验室首届主任、噪声与振动院重点实验室首届主任，兼任所学术委员会副主任、学位委员会委员。先后从事过电声学与声频工程、环境声学和噪声控制工程、物理声学（非线性声学）、建筑/房间声学等领域的研究工作。目前的研究兴趣是结合声学和通信、信号处理领域的成果和新进展，开展声信号处理方面的研究工作，包括音频/语音信号处理和系统开发、电声器件/系统的设计和开发、主动噪声与振动控制、声与振动信号监测与分析、声学测量和计量，等等。先后负责承担和参加过数十项国家项目和企业合作项目，包括国家自然科学基金重点和面上项目、院重大和基础研究项目、国家863项目、国家973项目等。先后发表国内外期刊论文、会议论文逾百篇。主持制定国家标准4项，拥有国家和国际专利10余项。参加多项学术团体，目前担任中国声学学会常务理事、中国声学学会环境声学分会主任委员（曾任中国声学学会/电子学会声频工程分会副主任委员）、中国电子学会青年组织委员会委员、中国声学标准化技术委员会委员、中国电声学标准化技术委员会委员、中国人类工效学标准化技术委员会委员、中国电子音响工业协会专家委员会委员，曾担任第37届国际噪声控制工程大会技术委员会主席等。