新中国声学发展大事记——七十华诞特别礼

声学是一门古老的学科,但仍不乏旺盛的生命力。伴随上古时代的宫廷乐律,声学就开始散发它的神秘魅力。现如今,声学人工智能炙手可热,其中凝聚着的是中华儿女的无数智慧和不甘落后的心声。

值此新中国成立70周年之际,瑶声科技对近百年来中国声学发展大事件进行了梳理,以此向那些为中国声学发展作出卓越贡献的前辈们致以崇高的敬意,与奋斗在声学科研一线的同行共勉。

中 国 声 学 第 一 人

1881年《自然》杂志刊登了一篇题为“声学在中国”的文章,文章以实验为根据,推翻了著名物理学家约翰·丁铎尔在声学中的定论,纠正了伯努利定律,《Nature》编辑部评价为“(这篇论文)以真正的现代科学矫正了一项古老的定律,这个鲜为人知的事实的证实,竟来自那么遥远的(中国),而且是用那么简单的实验手段和那么原始期器具来实现的,这是非常出奇的。”

这是中国人第一次在《自然》杂志上发表论文,也是中国人第一次正式在国外刊物上发表论文,而这位“以真正的现代科学矫正了一项古老的定律”的学者,名叫徐寿。美国学者戴维 · 莱特(David Wright)写道:徐寿是当之无愧的中国声学之父

    这篇堪称里程碑的论文,只是徐寿一生名山事业小小的片段——事实上,他还是中国近代化学启蒙者、近代造船业的奠基人、化学元素周期表的中文定名人;中国第一台蒸汽机、第一艘轮船、第一艘军舰、第一所教授科技知识的学校、第一场科学讲座、第一本科技期刊……都与他有着密不可分关系。而他与子孙五人,一共 翻译、撰述了科技著作96部 ,近一千万字,是中国近代科技文明不倦的“盗火者”。

中 国 声 学 先 辈 篇

进入20世纪,中国在列强侵略下百业凋零,声学也未有实质性的发展。直至新中国成立前后,以马大猷、汪德昭、魏荣爵和应崇福为代表的声学学者纷纷从海外归国,中国现代声学事业的发展 才正式步入正轨。 这一代声学人不仅学术精湛,且心系祖国,为国家声学发展从无到有呕心沥血,是 名副其实的中国现代声学事业奠基人。本篇简列几位声学泰斗的生平,以展现老一辈声学家无私的家国情怀。

 马 大 猷 

· 中国现代声学事业的开创者和奠基者之一。

·    1915年生于北京,1936年毕业于北京大学物理系,1940年获哈佛大学哲学博士学位。

· 1940年,正值抗日战争期间,马大猷经越南回到中国,在战时临时成立的国立西南联合大学任教。

· 1959年,马大猷受周恩来总理委任负责人民大会堂的音响设计与施工方案。

· 1966年,马大猷发明了微孔穿板吸声器和小孔喷注理论,为新中国的导弹试验提供了基础

·  1992年,德国前首都波恩的联邦议会大厅因声学设计问题面临报废,马大猷的微穿孔板理论成功解决了这一问题,使其蜚声世界。

汪 德 昭 

·中国水声事业奠基人,中国科学院声学研究所第一任所长。

·    1905年,汪德昭出生在中国江苏。1928年毕业于北京师范大学物理系。1940年获法国国家科学博士学位,师从著名物理学家保罗·朗之万。

· 1956年12月,已侨居法国的汪德昭放弃了在巴黎的事业、地位,偕同夫人和孩子,回到阔别了23年的北京。

· 1964年,中国科学院声学研究所正式成立,汪德昭担任所长。

· 1981年,汪德昭同他的学生尚尔昌合作,写成了中国水声学的第一本专著《水声学》。

 魏 荣 爵 

·声学家,中国科学院院士,南京大学声学所所长。

· 生于1916年,1937年获南京金陵大学(后并入南京大学)物理系学士学位。1945年到芝加哥大学和伊利诺大学主攻核物理,获博士学位。

· 1951年,魏荣爵响应周恩来总理向海外学者发出归国参加祖国建设的号召,放弃了海外的研究条件和优厚待遇,冲破重重阻挠回到祖国,到南京大学担任教授,兼金陵大学教授。

· 1952年,魏荣爵担任南京大学物理学系主任(至1984年)。

· 1954年,成立声学教研室,魏荣爵任室主任,在物理专业中建立了中国第一个声学专门组。70年代末成立声学研究所,90年代发展成近代声学国家重点实验室。

应崇福

· 著名物理学家、超声学研究奠基人、声学领域著名教育家,中国科学院声学研究所创建者之一。

· 1918年生于中国宁波,1940年毕业于华中大学物理系,1944年在清华大学物理系获硕士学位,1952年在(美国)布朗大学物理系获博士学位。

· 1956年后,应崇福回国工作。1958年,他负责筹建了中科院电子所的超声研究室,这是中国第一个超声研究的专门机构。他发表的关于固体中声散射的早期论文是国际上该领域的奠基之作。

· 90年代,对压电超声换能器的特性进行了一系列研究,理论和实验上证实了“应电压”效应(以其姓命名)。

中 国 声 学 当 代 篇

先辈们从无到有建立起中国声学事业,筚路蓝缕,艰辛奋斗。他们的名字将永载史册,他们未尽的事业将由他们的弟子与后辈继续肩负和担当。

如今,中科院声学研究所、南京大学声学研究所、杭州应用声学研究所等知名研究机构,清华大学、北京大学等一流高校,哈尔滨工程大学、西北工业大学等哈军工传承院校,以及一些新兴研究所、高校和相关企业,构成中国声学学术体系的基本框架。千帆竞发、百舸争流,或许可以贴切地形容当代声学的发展状态。

声学相机、减振降噪、目标定位、无损探伤、语音识别、声学新材料等等基础学科呈现飞速发展,相关科研成果大量涌现,国际影响力和认可度逐渐提高。 

中 国 声 学 未 来 篇

如今进入了新的时代,中国的声学发展更是百花齐放。年轻的声学工作者已经不仅仅在高校、科研院、国家企事业单位发挥自己的科技知识与才能 。 还在社会上也形成了一股力量,因而涌现出一大批优秀企业,如声智科技、科大讯飞、声加科技、中科新声、瑶声科技等。

这些企业的迅猛发展,使得声学不仅服务于国家的大型军工和科考项目,也催生出一些列优秀产品:比如百度音箱、小米音箱、京东的叮咚音箱、阿里的天猫精灵等等,直接服务于民。

声学+互联网、声学+工业等模 式在新一代声学人的探索中渐趋成熟,与Amazon、Google、Facebook等国际巨头企业在同一赛道上竞争,处于大步前进状态。而且依靠国家 “人工智能研究和发展战略”的政 策鼓励和支持以及中国愈发成熟的工业市场,相信在新一代声学人的努力下,中国的声学发展能够在学术、产业上都迈上更高的台阶,取得更高的辉煌!

中 国 声 学 大 事 记

1940,马大猷学成归国

1940年,于抗日战争期间,马大猷经越南回到中国,在战时临时成立的国立西南联合大学任教。

1958, 语音识别起步

我国的语音识别研究起始于1958年,由中国科学院声学所利用电子管电路识别10个元音。至1973年,中国科学院声学所开始了计算机语音识别。

 1950~1960,魏荣爵、汪德昭、应崇福学成归国

为响应新中国领导人向海外学者发出的归国参加祖国建设的号召,魏荣爵、汪德昭、应崇福三人先后回国。

1959,人民大会堂声学设计

 1959年,马大猷先生受命负责人民大会堂的音质设计。他采用穿孔板吸声、分散声源等办法,有效解决了大会堂的回声问题,并使大会堂具有优质的音响效果,人民大会堂的音质设计,让世界听到了站起来的中国人的声音,也让世界认识了刚刚起步的中国声学所和中国声学研究。到目前为止,人民大会堂的声学工程设计仍属世界一流水准。

1964,中国科学院声学研究所成立

成立于1964年7月1日的中国科学院声学研究所,是由一群探索声音和信号奥秘的人组成的。他们的名字或许鲜为人知,但他们的一项项研究成果,却让人们“听见”、“听懂”了更多的声音。

 1964年,《声学学报》创刊

《声学学报》是由中国科学院声学所、中国声学学会主办的学术期刊,刊载具有创造性的声学研究论文、实验性论文和重要应用性论文。

1988年,中国科学院声学计量测试站认证通过

12月16日至17日中国科学院声学计量测试站认证按“中华人民共和国计量法”的要求通过了国家技术监督局的计量标准考核和计量认证。

1989年《中华人民共和国环境噪声污染防治条例》颁布

从70年代到80年代,声学所通过大量的研究,提出并制定了环境噪声的测量评价标准和规范,促成我国《环境噪声污染防治法》的颁布和实施,形成了比较完备先进的环境噪声污染防治体系,为解决我国日益严重的环境噪声问题做出重要贡献。

2003年,硅微电容传声器研制成功

硅微电容传声器成功研制了整体性能达到国际先进水平的“硅微电容传声器”。      

2003年,“高分辨率测深侧扫声呐”发明

作为国家发明二等奖,可以精确绘制海底的地形地貌,达到国际领先水平,可广泛应用于海洋工程、海洋矿产资源开发、油田区域和航道的地形测量、水下管道测量以及海底地形匹配导航系统等方面。声学所东海站研制的鱼探仪可以准确地探测出鱼群的位置,使捕鱼产量大大增加。 

2008年,世界上第一台用于多层粘接界面脱粘检测的多通道数字成像超声探伤设备

在粘接超声检测方法技术及基础研究方面,声学所经过长达近三十年潜心研究,成功研制出世界上第一台用于多层粘接界面脱粘检测的多通道数字成像超声探伤设备。

2008年北京奥运会研发了奥运语音导航系统

中科信利语音实验室开发的“嵌入式语音识别系统”为2008年北京奥运会研发了奥运语音导航系统,可以使计算机“听懂”不同的语言,为参赛运动员和观众及时提供各种帮助。 

2012,“蛟龙”入水

2012年6月24日,“蛟龙”号载人潜水器第一次潜入7000多米深的海底,向遨游太空的“神舟九号”航天员送去祝福,又与远在北京的国家海洋局“千里传音”。“蛟龙”号的水声通信系统由两套系统构成,水声通信机和6971水声电话,形成双保险。蛟龙号的深海下潜代表我国水声通信系统相的功能和性能都是首屈一指的。

 2018,“海眼”问世

“海眼” 系统用于水声远程探测,可探测到500km外的水下目标,从而有效防止敌方核潜艇的侵入,是我国海上“领土”的有力保障。

作者简介1、本文作者:唐骏  作者简介:欧洲信息与数学研究联盟博士后,长期从事声场计算理论、声波传播特性、声学应用等。2.本文作者:郝海天  作者简介:美国普渡大学声学与振动方向博士,美国声学协会、国际噪声控制工程委员会委员    3.本文作者:肖瑶 作者简介:中国科学院声学所博士,佐治亚理工访问学者4.校对、排版:不二

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