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出版者:国防科技大学出版社

作者:孙世贤

出品人:

页数:426 页

译者:

出版时间:1997年07月

价格:38.0

装帧:平装

isbn号码:9787810244275

丛书系列:

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• 理论力学
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《声之魅：从物理学原理到艺术表现》 本书并非一本教科书，也非一本艰深的学术专著，而是一曲献给声音世界的赞歌，一次从科学原理到艺术形态的深度探索。它旨在揭示隐藏在日常听觉体验背后的物理规律，并以此为基石，展现声音如何在人类情感、文化传承乃至技术革新中扮演着不可或缺的角色。 第一篇：声音的本质——物理学的透视 我们生活在一个被声音包裹的世界，却鲜少有人停下来思考，这跳动的波纹究竟从何而来？本书的第一篇将带领读者走进声音的物理学殿堂。我们将从最基础的振动概念出发，深入剖析声波的产生机制。一个物体的振动，无论是弦的拨动、空气的压缩，还是固体介质的形变，都能激发周围介质的粒子，使其产生周期性的位移，从而形成我们感知到的声波。 接着，我们会详细解析声波的传播特性。声波并非静止的，它像涟漪一样在介质中扩散，并遵循着一系列基本的物理定律。我们会讨论声速与介质的密度、弹性模量以及温度等因素的关系，解释为何声音在固体中传播最快，在气体中传播最慢。本书将用生动形象的比喻，例如海浪拍打沙滩，来阐释波的衍射、反射和折射现象，让读者直观理解声波如何绕过障碍物，如何在不同介质界面发生变化。 频率和振幅是构成声音“面貌”的两个关键要素。我们将深入探讨频率如何决定声音的音高，从低沉的隆隆声到尖锐的哨音，都源于振动频率的差异。通过实际例子，例如不同长度的弦乐器弦发出的声音，我们会让你体会到频率与音高的直观联系。而振幅，则决定了声音的响度，即我们听到的声音大小。我们将解释分贝（dB）这一响度单位背后的物理意义，并讨论声音的衰减是如何随着距离的增加而发生的。 更进一步，本书将触及音色的奥秘。为什么同一音高的钢琴声和吉他声听起来截然不同？这其中的秘密在于泛音。我们将详细阐述基频与泛音的叠加如何构成了复合波，从而赋予了每一种乐器、每一种人声独特的“声音指纹”。通过傅里叶分析的简化概念，我们将揭示声音的复杂性是如何由一系列简单的正弦波叠加而成，这不仅是物理学上的美妙，更是音乐创作的基础。 此外，我们还会探讨共振这一神奇的现象。当一个物体的固有频率与外部驱动力的频率相同时，会发生什么？我们将通过经典的例子，如歌手震碎玻璃杯，来解释共振的原理及其在生活中的应用，例如乐器的发声机制，以及桥梁在风中可能遭受的危险。 第二篇：声音的艺术——情感的载体与文化的印记 一旦理解了声音的物理构成，我们便能更深刻地欣赏其在艺术领域中的表现力。本书的第二篇将视角转向声音与人类情感、文化传承的紧密联系。 我们首先会审视音乐这一最普遍的声音艺术形式。本书将追溯音乐的发展脉络，从原始社会的歌谣、部落的鼓点，到古典时期的交响乐、现代的电子音乐，展现不同时代、不同文化背景下，人类如何运用声音来表达喜怒哀乐、传递情感。我们会探讨旋律、和声、节奏等音乐元素如何通过物理规律的巧妙组合，触动听者的内心，唤起共通的情感体验。从巴赫的严谨结构到肖邦的浪漫倾诉，从贝多芬的激情澎湃到莫扎特的轻盈灵动，我们将尝试解析这些伟大的音乐作品是如何通过声音的物理特性，将作曲家的情感世界传递给听众。 除了纯粹的音乐，人声作为最古老、最直接的声音表达方式，其艺术魅力更是无与伦比。本书将从语音学和声学角度，分析人声的产生过程，探讨不同发声技巧、声区变化如何影响声音的情感色彩。从歌剧演员的华丽唱腔到朗诵者的抑扬顿挫，从戏剧演员的慷慨陈词到日常对话中的语气变化，我们将看到声音如何成为塑造角色、传递信息、引发共鸣的关键。 声音在电影、戏剧等表演艺术中更是不可或缺的元素。我们将深入分析声音设计在营造氛围、烘托情节、塑造人物方面的作用。从环境音效的细致捕捉，到背景音乐的恰当运用，再到角色的配音表现，每一个声音细节都经过精心考量，共同构建出引人入胜的视听体验。本书将带领读者“听”懂电影，理解导演如何运用声音的强弱、远近、质感来引导观众的情绪，加深对剧情的理解。 声音也是文化传承的重要载体。本书将探讨不同民族、不同地域的声音传统，例如中国戏曲的唱腔、非洲部落的鼓乐、西方教堂的圣歌等，它们不仅承载着历史信息，更是民族精神和文化认同的体现。我们会讨论口头文学、民间故事、传统仪式中声音所扮演的角色，以及它们如何一代代地被传递下去。 第三篇：声音的革新——技术赋能与未来展望 随着科技的飞速发展，我们对声音的理解和运用也进入了一个全新的时代。本书的第三篇将聚焦于声音技术如何赋能艺术创作，并展望声音在未来的无限可能。 录音技术的进步是声音艺术传播方式的革命。从早期的留声机到今天的数字音频工作站，录音技术使得声音可以被精确地捕捉、编辑和复制，极大地拓展了声音创作的边界。我们将介绍数字音频的基本原理，如采样率和比特深度，解释它们如何影响声音的保真度。同时，我们将探讨多声道录音、环绕声等技术如何为听众带来更加沉浸式的听觉体验。 合成与采样技术的兴起，更是打破了声音的固有界限。本书将介绍电子合成器如何通过对声音波形的操控，创造出前所未有的声音。同时，采样技术使得我们可以将现实世界中的声音片段融入到新的音乐创作中，这种“声音的拼贴”为音乐家提供了巨大的想象空间。我们将探讨人工智能在声音合成和音乐创作中的应用，预测未来AI将如何改变我们与声音互动的方式。 声音的交互性是未来技术发展的重要方向。本书将讨论语音识别、语音合成等技术在人机交互中的应用，以及它们如何让我们的生活更加便捷。例如，智能家居的语音控制，虚拟助手的对话功能，都离不开对声音的精准理解和生成。此外，我们还将展望虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术与声音的结合，思考如何通过声音营造更加逼真的沉浸式体验，为游戏、教育、医疗等领域带来新的突破。 最后，本书将对声音的未来进行一些富有启发性的思考。声音的传播方式是否会发生颠覆性的改变？声音是否能被赋予更多的情感和智能？我们与声音的关系又将如何演进？《声之魅》将不仅仅是关于声音的科学原理和艺术表现，更是一次关于人类感知、创造力以及未来科技发展方向的深刻对话。 本书适合所有对声音充满好奇、热爱艺术、关注科技发展的读者。无论你是学生、音乐爱好者、影迷，还是对前沿科技感兴趣的探索者，都将在这场声音的旅程中获得丰富的知识和深刻的启迪。它希望你能重新审视周遭的声音世界，发现隐藏其中的物理之美，感受声音传递的情感力量，并对未来充满无限的遐想。

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这本书给我的直观感受是“返璞归真”。在当今许多教材倾向于用过于现代或过于简化的语言来包装传统力学时，这本教程却选择了一种更贴近经典物理学思维的表达方式。它的语言风格偏向于一种内敛的、数学化的精确描述，几乎没有冗余的修饰，每一个句子似乎都承载着特定的物理或数学含义。我尤其欣赏它对“理想化”模型的处理方式，比如对光滑面、无心力场等假设的引入，不是敷衍了事，而是用严密的逻辑推导出在这些理想条件下，系统行为将如何简化，从而突出核心物理规律的重要性。这种处理方式，使得读者能够清晰地辨别出物理模型与现实世界的差异，避免了将某些特定条件下的结论视为普适真理的误区。阅读它的时候，我仿佛回到了十九世纪末，感受着那些奠基者们构建这个宏大理论体系时的那种严谨与执着。它对基本概念的追溯非常彻底，每一个公式的推导都像是对历史脉络的回溯，让人对“力”和“运动”的理解不再停留在直观的层面，而是上升到了公理化的系统层面。

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与其他同类书籍相比，这本《理论力学教程》在某些特定领域的覆盖深度令人侧目。例如，在分析非完整约束的系统时，它所提供的处理工具和深入的讨论，远超出了普通本科教材的要求，更像是为准备进一步深造的学生量身定制的补充材料。它并没有回避那些在初学阶段容易让人感到困惑的细节，反而将它们作为深入理解理论的关键点进行详尽阐述。比如，在惯性主轴的确定和欧拉角变换的讨论中，作者花费了大量篇幅去解释不同坐标系之间的几何关系和变换的物理意义，而不是简单地罗列矩阵公式。这种对“物理实在”的强调，使得即便是那些高度数学化的推导，也始终扎根于坚实的物理基础之上。读完这些章节，我对刚体的运动描述有了一种脱胎换骨的认识，不再觉得那仅仅是一堆复杂的角度和角速度的组合，而是对三维空间中转动惯量的深刻理解。

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坦率地说，这本书的阅读体验是“烧脑”的，但这种“烧脑”是富有成效的。它不像市面上某些教材，用大量图示和色彩斑斓的插图来吸引眼球，它更像是一部黑白电影，所有的焦点都集中在思想的碰撞和逻辑的链条上。在处理复杂系统，比如刚体运动或者耦合振动问题时，书本展现出了惊人的结构美感。作者似乎非常擅长于将一个看似庞杂的物理问题，通过坐标系的巧妙选取和适当的数学工具的引入，层层剥开，最终展现出一个优雅的数学结构。这种结构的美感，是学习物理的最高境界之一。当我尝试用它教授的方法去分析一个课本上没有的、略微复杂的机构时，我发现自己已经能自行构建起一套分析框架，而不再是被动地套用公式。这种从“知道怎么算”到“知道为什么这么算”的转变，正是这本教程最核心的价值所在，它培养的是一种独立解决问题的物理直觉和数学素养。

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初次捧读这本《理论力学教程》，我怀着一种既期待又有些忐忑的心情。这套书的厚度本身就预示着内容的深度与广度，翻开扉页，看到那些密密麻麻的公式和严谨的符号，我心中便涌起一种被挑战的感觉。然而，当我真正沉浸其中时，却发现作者在力求详尽的同时，并未完全牺牲掉可读性。它像一位经验丰富、不苟言笑的导师，步步为营地引导你进入一个由法则和约束构成的精密世界。书中的例题设计得极具代表性，往往能一针见血地揭示某一类问题的共性，让你在解决具体问题时，能迅速找到理论的支撑点。尤其是在涉及到拉格朗日方程和哈密顿原理的章节，作者的论述层层递进，从最基础的约束概念讲起，逐步过渡到更为抽象的变分原理，那种从具体到抽象、从现象到本质的梳理过程，着实令人印象深刻。它不是一本让你轻松“速读”的书，而是需要你静下心来，反复推敲、甚至需要草稿纸辅助的“案头书”。对于我这样想深入理解力学体系底层逻辑的学习者来说，这本书无疑提供了一个坚实的地基，虽然攀登的过程充满汗水，但登顶后的视野也必然更为开阔。

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这本书的“气场”很强，它要求读者与之匹配。如果只是为了应付考试，可能会觉得它过于繁琐和抽象，因为它的很多内容是为了构建一个完整的理论体系，而不是为了解决孤立的考题。我个人体会最深的是，它对“守恒律”和“对称性”之间关系的阐述，虽然没有直接引用太多现代物理的语言，但其逻辑推导中蕴含的深刻哲学意味却非常清晰。作者巧妙地将能量守恒、动量守恒等概念，置于一个更宏大的、基于变分原理的框架之下进行审视。这种视角上的拔高，让人在理解具体守恒量时，能触及到更深层次的、关于自然界基本对称性的奥秘。它不仅仅是一本关于“力”的书，它更是一部关于“运动规律的普遍性”的哲学思考录，读完之后，你会对整个经典物理学的边界和美感有一个全新的、更为肃穆的敬畏之心。

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