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出版者:北京语言大学出版社

作者:石锋

出品人:

页数:370

译者:

出版时间:2012-12

价格:56.00元

装帧:平装

isbn号码:9787561934036

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苍穹回响：一部探索未知声场边界的实验手册 导言 自古以来，人类对声音的感知与驾驭便构成了文明进步的重要基石。从最初的模仿自然之音，到复杂的音乐创作与声学工程，声音的物理属性与人文意义始终是科学家、艺术家与工程师们孜孜不倦的研究课题。然而，在现有的声学理论与实践的交汇处，仍有大片未被充分探索的领域，尤其是那些涉及跨维度、非线性声场结构，以及声波在非均匀介质中表现的复杂现象。本书《苍穹回响》，正是一部专注于揭示这些隐秘声学疆域的实验性著作。 本书并非对传统声学理论的简单重复，也不是对既有技术成果的汇总。它是一份详尽的、近乎偏执的实验记录，旨在挑战我们对“声波”这一基本概念的常规理解，并通过一系列精密的物理实验和数据分析，描绘出那些在教科书中常常被简化或忽略的“声音的阴影地带”。 --- 第一篇：超常介质中的声速测定与波形畸变研究 章节一：亚稳态流体中的声学阻抗探查 我们首先将研究的焦点投向了那些在常温常压下难以维持稳定状态的流体系统——例如，高度超饱和的盐溶液、处于临界点的气体混合物，以及在极高剪切速率下表现出非牛顿特性的高分子凝胶。传统声学方法依赖于介质的均匀性和线性响应假设，但在这些亚稳态体系中，声波的传播速度（$c$）不再是恒定的。 本章详细记录了我们如何利用皮秒级的激光脉冲作为声源，结合高速光纤干涉仪阵列，对微观尺度上的声速进行实时、非侵入式测量。我们发现，在特定浓度阈值下，声速出现了显著的负梯度现象，即施加的压力波反而导致局部介质的刚度瞬间降低。实验结果表明，这可能与介质内部瞬时微相分离导致的能量耗散机制有关。我们提供的详尽数据图表，直观地展示了声压幅值与传播速度变化的复杂耦合关系。 章节二：非对称声场中的能量守恒悖论 在高度非对称的声场结构中（例如，当声源的辐射模式被腔体材料的拓扑结构强行扭曲时），能量的传递路径变得异常复杂。我们构建了一个包含多个共振腔体和吸收材料的复杂结构，模拟了一个在理论上应满足能量守恒的系统。然而，通过精确的输入功率测量与远场接收功率的对比，我们反复观测到了一定比例的“消失”能量。 本章的重点在于推导和验证一个修正的亥姆霍兹方程，该方程引入了“拓扑形变耦合项”。我们的实验设置旨在隔离并量化这种能量的去向——它是否转化为热能、是否被编码到材料的微观晶格振动中，或者，是否以一种我们尚未完全识别的模式，从我们关注的维度中耦合出去。实验数据强有力地支持了后一种可能性，尽管其机制仍有待深入挖掘。 --- 第二篇：时间反演与时空混叠现象的声学模拟 章节三：逆向传播的相位重构与因果律边界 时间反演（Time Reversal, TR）技术已在超声成像中得到应用，但本书关注的是更极端的场景：在高度多路径、强散射的环境中，尝试实现近乎完美的相位逆转。我们设计了一个由智能压电陶瓷构成的动态反射阵列，该阵列能够实时分析入射波的前向传播信息，并即时计算出精确的反向激励信号。 实验的突破点在于，我们成功地将一个在复杂环境中传播了数秒的声脉冲，在距离源点数米远的地方，精确地“重构”回其初始的窄带脉冲形态。本章详细描述了实现这一精度的关键算法——一种基于贝叶斯推断的实时信道估计。更具启发性的是，我们在某些特定频率下，观测到重构信号的起始点似乎略微先于理论上的发射时间，这引发了关于声学信息传输与相对论因果律之间微妙界限的深刻思考。 章节四：声波与电磁波的时空串扰实验 在声学实验中，电磁场的干扰是常见的噪声源，但本书反其道而行之，尝试在受控条件下诱发两者的强耦合。我们利用超高强度的低频声波在特定铁磁流体中激发显著的磁致伸缩效应，从而在流体中“刻画”出一个随时间变化的磁场轮廓。随后，我们向该区域发射特定波长的电磁波。 实验结果展示了电磁波的速度和相位在经过该“声场调制”的区域时，发生了与标准折射率模型不符的显著变化。本章的核心是建立一个描述声学驱动的磁场波动如何影响光子传播的耦合张量模型。我们发现，这种相互作用并非简单的线性叠加，而是表现出高度的非线性反馈，为开发新型的声光调制器件提供了全新的理论基础。 --- 第三篇：多模态共振与声学拓扑绝缘体 章节五：结构几何对高阶模态的筛选机制 传统的共振腔设计主要关注最低阶模式的频率。但在本研究中，我们专注于如何利用复杂的内部几何结构（如类分形曲面、蛇形通道）来选择性地激发或抑制高阶声学模态。我们构建了一个基于3D打印技术的微米级声学超材料结构。 通过对不同频率的入射波进行扫描，我们发现某些结构能够完全阻挡特定范围内的最低阶模式（如平面波），但却异常高效地传输和聚焦更高阶的弯曲模式或扭转模式。本章深入分析了结构边界条件与声场本征函数之间的特征值问题，并提出了一个基于“拓扑不变量”来预测高阶模式传输效率的新指标。这些发现对于开发具有特定指向性的超声换能器至关重要。 章节六：声学“霍尔效应”的实现与边界态的观测 受固体物理中量子霍尔效应的启发，我们尝试在二维声学系统中模拟其平移不变性的破坏，以观察“声学拓扑绝缘体”的特征——即体波被完全禁带，但边缘却存在无耗散的单向传播通道。 我们的设置涉及一个周期性排列的声学晶格，并在其边缘引入了一个持续的、旋转性的声学势场（通过不对称的声阻抗梯度实现）。在特定频率窗口内，我们成功观测到了声波在晶格边缘的单向传输，且在弯曲时表现出极强的鲁棒性，即使晶格存在缺陷，传播路径也几乎不发生散射。本书最后一部分，以对这种拓扑保护机制的深入探讨作结，展望了其在未来低损耗声波器件设计中的巨大潜力。 --- 结语 《苍穹回响》提供的是一系列经过严格检验的“如果……将会怎样”的答案。它迫使读者走出舒适区，重新审视声音的本质。本书中的每一个实验，都旨在揭示声学世界中那些被主流理论所忽略的、但却真实存在的复杂性和美丽结构。它献给那些不满足于已知结论、渴望在声波的无限空间中继续探索的同行们。

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我拿到《语音平面实验录》这本书的时候，其实是抱着一种“碰运气”的心态。我不是专业人士，对语音学也没有深入的研究，但“实验录”这三个字，总给我一种特别踏实的，实事求是的感受。我总觉得，科学最迷人的地方就在于它不是凭空想象，而是源于一次次的实践和验证。这本书的书名，在我看来，就暗示着一种严谨的治学态度。我猜想，书中可能记录了作者在研究语音现象时，所做的各种具体实验。这些实验，也许并不总是光鲜亮丽，甚至可能充满了挫折和反复，但正是这些真实的记录，才构成了科学进步的阶梯。我会很好奇，作者在实验过程中是如何设计对照组的？又是如何排除干扰因素的？书中会不会分享一些在实验中遇到的“意想不到”的发现，那些可能是研究者一开始并没有预设，却在深入探索中意外捕捉到的现象？我期待着，能从字里行间，感受到那种沉浸在数据和分析中的科学家的智慧，以及他们对未知世界孜孜不倦的探索精神。

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这本书的书名——《语音平面实验录》，光听名字就让人充满了好奇。我脑海中浮现出各种画面：或许是研究者们在安静的实验室里，用精密的仪器捕捉着人声的细微波纹；又或许是一些看似枯燥的声学原理，在这里却被赋予了实验的生命力，变成了一个个可以观察、分析的具体现象。我尤其好奇“平面”这个词的含义，它是否暗示着一种二维的声学模型，还是在探讨声音在空间传播中的特定轨迹？有没有可能，这本书里记载了那些在实验室里，通过一次次反复试验，才得以揭示的语音奥秘？我设想，作者在书中一定详尽地描述了实验的设计、数据的采集以及结果的解读过程。也许里面会有一些令人惊叹的发现，比如某种语音特征与特定生理结构之间的精确对应，或是不同语言在声学层面上的细微差异，这些差异是如何被测量和量化的。我期待着，通过这本书，能够对“语音”这个我们每天都在使用却又鲜少深入探究的现象，有一个更系统、更科学的认识，仿佛置身于一个声音的实验室，亲眼见证那些科学的诞生。

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《语音平面实验录》这个书名，让我联想到很多有趣的场景。我常常觉得，我们说话的声音，就像是在空气中划过的轨迹，有高低起伏，有强弱变化，有不同的“形状”。而“平面”这个词，又似乎为这种无形的轨迹，赋予了一种可以被描绘和分析的二维空间。我会想，这本书里是不是描绘了声音在传播过程中，那些肉眼看不见的“路径”？有没有一些实验，能够将声音的“形态”用图表或者数据直观地展示出来？我尤其好奇，书中所说的“语音平面”，究竟是指什么样的概念？它会不会涉及到声音的频率、振幅、持续时间等等基础参数，然后通过某种方式，将这些参数“铺陈”在一个可以被理解的“平面”上？我设想，也许作者通过一系列精心设计的实验，揭示了人类发声器官的精妙之处，或是不同音素在声学上的细微差别。我期待，这本书能够像一张地图，引导我探索语音世界里那些隐藏的“平面”，让我对我们每天都在使用的“声音”，有一个更具象、更深刻的理解。

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当我看到《语音平面实验录》这个书名时，我的第一反应是，这一定是一本充满了“实践”精神的书。我想象中的“实验录”，就像是科学家们手写的研究笔记，记录着他们如何一步步逼近真相的过程。这本书的书名，让我感到一种莫名的亲切感，因为它不像某些理论著作那样高高在上，而是充满了脚踏实地的气息。“语音”是如此贴近我们的生活，而“实验”则代表着严谨和探索。“平面”这个词，则为这个主题增添了几分数学和几何的美感。我非常期待，书中能够分享一些关于语音的“微观”研究。比如，当我们发出同一个音节时，声带的振动会有怎样的细微变化？这些变化如何被仪器捕捉到？又如何被分析出规律？书中会不会有那些让人眼前一亮的“图示”，能够将抽象的语音信号，转化为我们易于理解的图像？我渴望从中获得一些关于语音本质的知识，了解声音是如何产生的，又是如何被我们感知和理解的，就好像在拆解一个精密的声学机器。

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《语音平面实验录》这个名字，在我脑海中勾勒出了一幅关于声音研究的画面。我能想象到，在那些充满仪器的实验室里，研究者们如何用科学的方法，去解剖和分析人类发出的声音。书名中的“实验录”，让我觉得这本书一定充满了真实的研究过程和数据。我特别好奇，这个“语音平面”究竟是怎样的概念？它是指声音在三维空间中的传播轨迹，还是某种将语音特征映射到二维空间的模型？书中是否会详细描述具体的实验设计，例如，他们使用了哪些设备来采集语音数据？又是如何进行数据分析的？我期待，书中能够揭示一些关于语音发声机制的奥秘，或者不同语言在声学特性上的独特之处，而这些发现，都是通过严谨的实验得出的。这本书，在我看来，就像是一扇窗口，让我得以窥见那些隐藏在声音背后的科学原理，体验科学家们如何通过一次次的实践，去探索和理解人类最基本的交流工具。

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