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出版者:

作者:Maser, Michael

出品人:

页数:536

译者:Zimmermann, S.

出版时间:

价格:$ 145.77

装帧:

isbn号码:9783540927228

丛书系列:

图书标签:

• 声学
• 工程声学
• 噪声控制
• 振动
• 结构声学
• 声波
• 测量
• 建模
• 仿真
• 建筑声学

《工程声学》 内容概述 《工程声学》一书深入剖析了声学原理及其在工程实践中的广泛应用。全书围绕声学现象的产生、传播、衰减以及控制等核心概念展开，旨在为读者提供一个系统、全面且实用的声学知识框架。本书内容涵盖了从基础的声波物理特性到复杂的噪声控制与声场模拟，旨在帮助读者理解并解决工程领域中遇到的各种声学问题。 第一部分：声学基础理论 本书首先从声学的基本理论入手，详细阐述了声波的本质。内容包括： 声波的产生与传播： 深入探讨声源的种类（如机械振动、流体流动、电声转换等）如何产生声波，以及声波在不同介质（空气、液体、固体）中的传播机理。分析了声速、波长、频率、振幅等基本声学参数的定义及其相互关系，并介绍了驻波、衍射、反射、折射等声波传播现象。 声压与声强： 详细解释了声压作为声波最直接的表现形式，以及声强作为声能传输速率的度量。介绍了声压级、声强级、声功率级等常用声学度量单位（如分贝dB）的计算方法和意义，以及它们在实际工程测量中的应用。 听觉感知与心理声学： 探讨了人类听觉系统的生理特性，以及声音的响度、音高、音色等主观感知特性与客观声学参数之间的关系。介绍了掩蔽效应、听觉疲劳、声音的舒适度等心理声学现象，为后续的噪声评价与控制奠定基础。 声学测量与仪器： 介绍了各种声学测量仪器，如声级计、麦克风、频谱分析仪、声强探头等的原理、类型、使用方法及注意事项。强调了准确测量在声学工程中的重要性，并探讨了校准、数据采集与处理等关键环节。 第二部分：噪声的产生、传播与评价 本书将重点聚焦于工程实践中最常见也最棘手的问题——噪声。 噪声源分析： 系统梳理了工程中各种常见的噪声源，包括机械噪声（如撞击、摩擦、气流）、流体噪声（如涡流、射流）、电磁噪声（如变压器嗡嗡声）、以及交通噪声、工业噪声、建筑噪声等。分析了不同噪声源的噪声产生机理和频谱特性。 噪声传播途径与衰减： 探讨了噪声在自由场、空间、建筑结构中传播的规律。分析了距离衰减、吸声衰减、屏障衰减、以及由于空气吸收、散射等因素造成的衰减。 噪声评价标准与方法： 详细介绍了国内外通用的噪声评价标准，如A声级、等效连续声级（Leq）、倍频程分析、百分比声级等。解释了不同评价指标的适用场景和计算方法，并讨论了噪声的危害性及其对人体健康和社会生活的影响。 第三部分：噪声控制工程 本部分是本书的实践核心，系统介绍了各种行之有效的噪声控制技术和工程措施。 吸声降噪技术： 深入讲解了吸声材料的种类（如多孔吸声材料、共振吸声结构）、吸声机理、吸声系数的测试与计算。介绍了在墙面、天花板、隔声罩等处应用吸声材料进行降噪的设计原则和施工要点。 隔声降噪技术： 阐述了隔声的基本原理，即质量定律、阻尼、共振等。介绍了隔声材料（如阻尼材料、复合隔声材料）和隔声结构（如隔声墙、隔声罩、隔声门窗）的设计与应用。重点分析了隔声缝隙、吻合效应等影响隔声性能的关键因素。 减振与隔振技术： 探讨了振动如何传递声波，以及减振隔振在降低结构噪声中的作用。介绍了减振器、隔振垫、阻尼衬垫等减振隔振装置的设计、选型与安装。 消声技术： 详细介绍了各类消声器的原理与应用，包括阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合消声器以及微穿孔板消声器等。分析了消声器在排气系统、通风管道等场景下的选择与设计。 主动噪声控制（ANC）： 介绍了主动噪声控制的基本原理，即利用声源抵消声波，以及其在耳机、风道、汽车等领域的应用。探讨了ANC系统的构成、算法以及发展前景。 建筑声学设计： 将声学原理与建筑设计相结合，介绍了建筑物的隔声设计、吸声设计、混响时间控制等，以创造良好的室内声环境，如音乐厅、剧院、会议室、住宅等。 工业与交通噪声控制： 结合具体工程案例，分析了不同工业设备（如风机、水泵、电机）的噪声控制方法，以及城市交通噪声（如道路、铁路、航空）的预测、评价与控制策略。 第四部分：声场模拟与计算 随着计算机技术的发展，声场模拟与计算在工程声学中扮演着越来越重要的角色。 声学边界元法（BEM）与有限元法（FEM）： 介绍了BEM和FEM在预测复杂声场分布、评估降噪措施效果等方面的原理、模型建立和应用。 几何声学近似： 阐述了在较高频率下，利用几何声学近似进行声线追踪、预测声场反射和传播的方法。 数值仿真软件应用： 介绍了常用的声学仿真软件，如COMSOL, ANSYS, ACTRAN等，并演示了如何利用这些软件进行声学设计与分析。 目标读者 本书面向的读者群体广泛，包括但不限于： 工程技术人员： 机械工程师、电气工程师、建筑工程师、环境工程师、汽车工程师等，需要在其设计和工作中考虑声学因素，解决噪声问题。 声学专业学生与研究人员： 为学生提供扎实的声学理论基础和工程实践知识，为研究人员提供前沿的研究方向和方法。 产品设计师与项目管理者： 了解声学原理有助于更好地进行产品设计、项目规划和成本控制。 对声学感兴趣的爱好者： 满足对声音、噪声及其工程应用的求知欲。 总结 《工程声学》不仅是一本理论书籍，更是一本实用的工程指南。它通过系统性的知识体系、详实的案例分析和前沿的技术介绍，帮助读者深入理解工程声学的奥秘，掌握解决实际声学问题的能力，最终为创造更安静、更舒适、更高效的工程环境提供坚实的理论与技术支撑。

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作为一名在机械设计领域摸爬滚打多年的工程师，我深知“祸起萧墙”——即设备内部的振动和噪声问题，往往是产品可靠性和用户体验的致命伤。我翻阅了市面上不少声学入门书籍，大多侧重于纯粹的理论物理或者宏观的建筑声学，却鲜有能将声学理论与机械系统动力学紧密结合起来的佳作。这本书在这方面做得尤为出色。它用了相当大的篇幅来讨论如何通过改变结构刚度、阻尼来抑制特定频率的共振峰，以及如何利用有限元分析（FEA）软件的结果来预测和优化机械系统的噪声辐射。这种跨学科的视角，对我解决实际的机器减振降噪问题提供了全新的思路。它教会了我如何从“声源”的角度去解构一个机械故障，而不是仅仅停留在“故障”表象的处理上。对于那些正在为精密仪器、汽车零部件或航空航天设备中的异响和振动问题而头疼的工程师们，这本书提供的分析框架和解决问题的思路，绝对是醍醐灌顶级别的宝藏。

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这本书的排版和装帧质量简直令人印象深刻。纸张的质地非常好，即使用荧光笔做了大量的标记，也不会透墨，这对于需要反复查阅的参考书来说至关重要。插图的设计也体现了专业水准，那些剖面图和流程图，线条清晰，信息密度适中，绝非那种粗制滥造的示意图可以比拟。在涉及到材料声学性能的章节，它详尽地列出了各类阻尼材料、吸声材料和隔音材料的性能参数表，这些详实的数据对于我们进行项目选型时，提供了极大的便利。我甚至打印了几张核心的公式总结页贴在了我的工作台边，因为它们被组织得如此清晰，使得快速查阅和记忆变得异常容易。唯一的遗憾是，可能由于印刷年代的限制，个别早期材料测试的标准描述略显陈旧，如果能有一个在线勘误或更新章节来补充最新的国际标准，那这本书的实用价值将更上一层楼。整体而言，作为一本工具书和教材的结合体，它的物理形态设计非常到位。

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这本书的封面设计得非常直观，采用了深邃的蓝色调，配以简洁的几何图形，立刻就让人联想到声波和振动的概念。我之前对声学这块领域了解不多，主要是在电子工程和材料科学方面摸索，所以当拿到这本《声学工程导论》（假设的替代品名称）时，我的期待值是比较高的，希望能有一个系统且深入的入门。这本书的结构安排得相当合理，从最基础的声波产生、传播的基本原理讲起，到后来深入到具体的应用，比如噪声控制、超声波技术等。特别是关于声场测量和分析的部分，作者用了大量的图表和实例来辅助说明复杂的傅里叶分析和信号处理技术，这对于我这种实践派的读者来说，无疑是巨大的帮助。它并没有停留在纯理论的层面，而是紧密结合了现代工程实践，比如在建筑声学和环境噪声评估中的应用案例，让我能清晰地看到理论知识是如何转化为实际解决方案的。然而，我个人觉得在某些前沿领域的拓展上，比如主动噪声控制的最新算法，可以再增加一些深度和篇幅，现在的介绍略显蜻蜓点水，不过瑕不掩瑜，对于想要打下坚实基础的工程师来说，这本书的价值是无可替代的。

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这本书在叙事逻辑上的连贯性令人赞叹，它仿佛是在构建一座知识的金字塔，每一层都是对下一层坚实的基础。从最开始的声学基本量定义，到后面复杂的多孔介质中的声传播，再到最后涉及到的主动控制与传感器技术，作者始终保持着一种高度的系统性思维。我注意到，它巧妙地穿插了历史背景介绍，简要提及了早期声学家的贡献，这不仅让内容生动起来，也帮助读者理解某些理论是如何在历史发展中被逐步完善和接受的。这种对历史脉络的梳理，让学习过程不再枯燥，而是充满了对科学探索精神的敬意。此外，书后附带的习题设计非常巧妙，它们不仅仅是简单套用公式的练习，很多都是开放性的、需要结合实际工程背景进行讨论和计算的小型案例研究。这极大地锻炼了读者的批判性思维和解决开放性问题的能力，远超出了传统教材的范畴。这本书无疑是一部既有学术深度，又具备强大工程应用潜力的精品力作。

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阅读这本书的过程，简直像是在进行一次结构清晰的智力探险。作者的叙述风格非常严谨，仿佛一位经验丰富的导师在为你娓娓道来，每一个概念的引入都经过了精心的铺垫，避免了那种突兀的、让人望而生畏的数学推导。我尤其欣赏它在物理图像构建上的能力，比如描述驻波和行波时，所使用的比喻非常形象，让那些抽象的波动方程立刻变得“触手可及”。这本书的难点在于其对数学工具的依赖性，虽然作者尽量做了简化，但涉及偏微分方程和复数分析的部分，对于非数学专业的读者来说，仍然需要反复研读。我不得不承认，有好几章我不得不停下来，翻阅以前的数学参考书进行回顾，这无疑减慢了阅读速度，但也确保了我对核心概念的理解是牢固的。它不是那种能让你囫囵吞枣翻完的书，它要求你投入时间去消化，去理解为什么某些物理现象会以这样的方式表现出来。对于想要在振动和噪声领域深耕的人来说，这种“慢工出细活”的教学方式，才是真正的良方。

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