
基本简介
著名声学家。湖南邵阳人,1916年9月4日生,卒于2010年4月6日。博士、声学专业教授、博士生导师、1980年当选为中国科学院院士。1937年金陵大学物理系毕业。曾任南京三民中学、重庆南开中学教师,重庆金陵大学理学院讲师。1944年赴美留学,1947年获伊利诺大学物理学硕士学位。1950年获加利福尼亚大学物理哲学博士学位。受聘该校物理系研究员。1951年回国后,历任南京大学物理系主任、教授、博士生导师、声学研究所所长。1980年当选为中国科学院数学物理学部委员,1994年改称中科院院士,1998年被国务院授予“中国科学院资深院士”称号。是中国声学会副理事长,美国声学会高级会员,全国政协第五至七届委员。长期致力于声学的教学和研究。研究领域涉及语言声学、建筑声学、物理声学、分子声学、微粒声学、电声学、非线性声学、微波声学及低温声学等,是中国声学事业的开创者之一。首先开展语言声学研究,在国际上最早提出用现场语噪声方法测量汉语平均频谱,试制成功“可见语言仪”,在中国第一次将语言变为图象。运用气体分子碰撞理论,论证雾气中存在低声波吸收,设计出光电雾滴计数器,首先提出用球壳法测量空气中的声吸收。在微波和低温声学以及水波孤子、混沌等开创性研究中取得突出成果。“声学系统中的非线性相互作用分岔与混沌”获1985年国家教委科技进步二等奖;“声波在水雾中传播特性的研究”获1989年国家自然科学二等奖;“声非传播孤子(波)和分岔及混沌研究”、“激光探针研究声场及表面振动位移”分别获1990年国家教委科技进步一、二等奖。撰有 《语噪声研究发音人音色》、《水雾中声的吸收》、《声学孤子与混沌》等论文100多篇; 出版有《魏荣爵文集》。
发表论文
1. 魏荣爵, Bifurcation in Air Acoustics Systems Chines, Physics Lett., Vol.1, No.2, 1984
2. 戏曲音韵及评论,曾以集韵笔名发表有关京剧音韵及语言评论文达十几万字, 涉及京剧大师谭鑫培(又名“谭谭”)、杨小楼、梅兰芳、余叔岩及演员马连良等, 载南京华报, 1935-1937
3. 中国油类的物理性质(英文), 金陵大学物理系学士论文, 1937
4. 居礼夫人的生平, 学生之友(重庆出版杂志), 1941
5. 散文写作, 题材是抗战年间教师生活、青年理想等,署名何愧,重庆大公报等,1941-1945
6. 抗战年间国际物理学新成果的报导, 由“Nature”、“Endeavour”等译成中文, 1942
7. 普通物理学难题解答, 重庆秋声阁出版社,1945
8. Charateristics of NH3 G-M Counters, 美国芝加哥大学研究论文,1946
9. 汉语清晰度的计算及实测(Calculations and Tests of Chinese Speech Articulations)--研究美国加州大学UCLA, 1948
10. 水雾中含(液态)水量的测定(Determination of Total Liquid Water Content in WaterFogs)--研究报告,美国加州大学UCLA, 1949
11. 静电水雾沉降(Electrostatic fog Precipitation)---研究报告, 美国加州大学UCLA, 1949
12. Absorption of Sound in Fog, 美国加州大学UCLA, 1950
13. Speech Problem of Chinese Students in United States, 美国加州大学UCLA, 1950
14. Absorption of Sound in Foggy air at Audible Frequencies, Phys.Rev. ,Vol.81, No.2 ,P.658(A) ,1951
15. Obtical Atenuator in Fog ,美国加州大学UCLA研究计划论文, 1951
16. Photoelectronic Fog Counter, 中国物理学报, Vol.8,No.3, 1951
17. 由于蒸发与凝结过程声音在雾气中衰减的理论, 中国物理学报, Vol.9, No.3, 1953
18. 由于蒸发与凝结过程声音在雾气中衰减的理论, 中国科学(英文), Vol.2, 1953
19. 低频声音在水雾中衰减的测量, 中国物理学报, Vol.10, No.3, 1954
20. 建筑声学的初步介绍, 物理通报, No.12, 1954
21. 空气中声速的准确计算 ,南京大学学报, Vol.1, No.1, 1955
22. 魏荣爵 ,蔡建华, 用球壳法测量在湿空气中的衰减 ,南大五·二0报告, 1956
23. 建筑声学发展趋势及其应用, 上影内部技术资料第10号, 1956
24. 魏荣爵, 包紫薇, 汉语清晰度测验的初步报告, 电信科学, No.9, 1957
25. 平面声波在多层媒质中传播的矩阵解法, 南京大学学报, No.3, 1957
26. 魏荣爵, 余崇智, 国产吸声材料的吸声系统测定的初步报告, 中国物理学报,Vol.13, No.5, 1957
27. Reverberation Charateristics of Chinese Speech, 民主德国德莱斯登国际建筑与房屋声学论文集, 1957
28. 南京大学声学工作的简介, 苏联 N.N.Andreev 院士 转载于苏联声学杂志, 1957
29. 记杰出的物理学家费米, 南京大学教学科研汇编, No.1, 1957
30. 平面声波在多层媒质中传播的矩阵解法(德文), Hochfreguenztechnik und Electroakustik, Vol.67, 1959
31. 魏荣爵, 汉语的平均频谱:应用现场和实验室语噪声测量的结果, 中国物理学报, Vol.16, No.6 ,1960
32. 魏荣爵 ,沈昀, 混响法测水雾衰减, 全国声学报告会,南京, 1960
33. 魏荣爵,张淑仪, 超声波在乙酸乙酯和乙酸甲脂中的弛豫吸收,南京大学学报,No.4,1959;中国物理学报, Vol.18 ,No.6, 1962
34. 魏荣爵, 甘蔗纤维板穿孔吸声的初步研究, 中国物理学报, Vol.9, No.3, 1963
35. 魏荣爵, 包紫薇, 关于“评价房屋音质的新系数“的意见, 南京大学学报 ,Vol.7, No.1 ,1963
36. 魏荣爵, 包紫薇, 汉语平均频谱的补充测量, 南京大学学报, No.1 ,1963
37. 干昌明,魏荣爵, 声波对水雾消散作用的初步实验研究,南京大学学报(物理学), No.2, 1963
38. 魏荣爵, 章肖融,王耀俊, 气悬微粒在声场中所受的作用力凝聚的贡献, 南京大学学报(自然科学版), Vol.8 ,1964
39. 魏荣爵, 何春田, 京剧语言的声调研究, 第一届全国声学会议, 1964
40. 魏荣爵, 包紫薇, 汉语声调的研究, 第一届全国声学会议(北京), 1964
41. 物理学与声学第一届华东物理学会(上海),1964; 第一届全国声学会议(北京) 1964
42. 魏荣爵, 吴宗森, 悬浮液中的声速测量与悬浮粒子压缩系数的计算, 声学学报, Vol.1 ,No.2, 并转载高教学报, 1964
43. 魏荣爵, 张淑仪, 超声波在悬浮液(水)中的吸收, 中国物理学报, Vol.21, No.5, 1965
44. 吴宗森,魏荣爵, 微波声学和微声器件的发展和应用, 物理, Vol.2, No.1, 1973
45. 魏荣爵, 吴玉奎, 扬声器瞬态的初步测试与研究 ,南京大学学报(自然科学版), No.2, 1974
46. 魏荣爵, 周衍柏,冯璧华, 沈括的《梦溪笔谈》和我国古代物理学, 南京大学学报(自然科学版), No.2 ,1975
47. 魏荣爵, 用语噪声法研究发音人的音色特征, 中国物理学报, Vol.27, No.4, 1978
48. 声学研究的广阔前景, 百科知识, No.2, 1979
49. 关于科技人员的英语会话问题,文汇报,1979
50. The Role of Acoustics in Modern Physics, 美国加州大学等讲学报告,中国科学印,1979
51. 魏荣爵, The Perception of Chinese Speech Sounds in Masking Noise and FrequencyDistortion, J.Acoust.Soc.Am, Vol.65(SI), PS99A, 1979
52. 瑞利传, 大百科全书, 物理学卷(Ⅱ), 1979
53. Propagation of Sound Wave in Water Fogs, J.Acoust.Soc.Am, Vol.65(SI), PS49A, 50th Anniverary,1979
54. Propagation of Sound in Water Fog, 50th Anniverary of A.S.A., 1979
55. Acoustics in the Peoples Republic of China, J.Acoust.Soc.Am, Vol.68,Fall ,1980
56. Acoustics and Modern Physics 10th International Congress on Acoustics,论文集,Sydn ,1980
57. 魏荣爵, Acoustics of the Peoples Republic of China,(Invited Paper)100th Meeting of the Acoustical Soc. of Am.,Los Angeler Proc., 载JASA ,Vol.68, No.1 ,P.S15 ,1980
58. 魏荣爵, 吴君汝, Absorption of Sound in Water Fog, J.Acoust.Soc.Am, Vol.70, P.1213(Rev.and Tutoral), 1981
59. 钱幼能,宗有泰,王本仁,魏荣爵,HeⅡ中声速的测量, 第三届全国声学会议, 1982
60. 魏荣爵, 忆物理学家恩瑞科.费米(为纪念其八十周年诞辰而作), 新华日报; 山东知识与生活, No.4, 1982
61. 魏荣爵, 费米及其科学成就, 江苏省科协(1981)及物理学会特邀报告, 1982
62. 魏荣爵, 王本仁, 在HeⅡ中超漏粉末对第四声传播的影响, 第三届全国声学会议, 1982
63. 魏荣爵, 王本仁, 在HeⅡ中第三声的声速和衰减 ,第三届全国声学会议, 1982
64. 声学与近代物理学, 物理学进展, Vol.2, No.4, 1982
65. 魏荣爵, More About China, Letters to Editors, Phys. Today, 1982
66. 魏荣爵, 余崇智,徐柏龄 ,Speech Extraction in Noise 11th International Congress on Acoustics论文集,1983
67. 水永安,魏荣爵, 声表面波器相单向叉指换能器, 声学学报, Vol.8, No.1 ,后转载 Chinese Phys. ,1983
68. 魏荣爵, 京剧演出与舞台扩声, 文汇报, 1983
69. 魏荣爵, 水永安,邱庞川,Quadraphase Unidirectional Surface Acoustics Wave Interdigital Transducer, Chinese Phys. ,Vol.3 ,1983
70. 华一满,胡春年,徐柏龄,魏荣爵, The Extraction of Speech Information in Noise Background ,11th International Congress on Acoustics,论文集, 1983
71. 魏荣爵, 赵超先,王本仁等, Some Sound Propagation Modes and Refraction of Superleak in Liquid HeliumⅡ, 11th International Congress on Acoustics,论文集, 1983
72. 缪国庆,魏荣爵, 在液氮及水中声次谐波的实验观察, 物理学报, Vol.33, No.3, 1984
73. 魏荣爵, 张淑仪,余崇智, 西欧的声学国际学术动态, No.2, P.52,1984 ; 声学进展, No.1, 1984
74. 魏荣爵, 从宏观声学到量子声学, 全国第一届量子声学会议, 合肥, 1984
75. 物理教学中必需加强声学, 物理教师, No.5, 1984
76. 宗有泰,缪国庆,魏荣爵, 声学系统中分岔的实验研究, 非线性系统学术讨论会(桂林), 1984
77. 魏荣爵, 在HeⅡ中超漏对第四声的折射, 中国物理学报, Vol.33, No.8, 1984
78. 非线性声学, 全国声学会议论文摘要、特邀报告,南京, 1985
79. 从大物理到小物理, 华东六省一市物理学会联会, 杭州, 1985
80. 魏荣爵, 宏伟的奥运会音响工程, 电子科学技术, No.6, 1985
81. Acoustics and Education in Physics, Physics Today ,Vol.38 ,No.2, 1985
82. 魏荣爵, 气悬微粒声凝聚效率与声场参数的关系, 科学通报 ,Vol.30,No.12 ,1985
83. 魏荣爵, 王本仁,毛毅,郑晓渝, Nonprogating Hydrodynamic Soliton in Rectangular Trough With Partitions andDifferent Dimensional Ratios, Proceeding WestPAC(Ⅱ) ,Hong Kong, 1985
84. 魏荣爵, 田裕人,吕秋江, Further Investigation Sound Absorption in Water Fog Proceeding WestPAC(Ⅱ), 1985
85. 魏荣爵, 含二次非线性项受迫振动系统中的分岔与混沌现象, 中国物理学报, Vol.34 ,No.4, 1985
86. 缪国庆,魏荣爵, Experimental Observation of Subharmonic in Liquid Nitrogen and Water ,Chinese Phys., Vol.5, No.2 ,1985
87. 张淑仪,魏荣爵, Observation of Bifurcations and Chaos in SAW on LiNbOВ IEEE Ultrasonic Symposium, 1985
88. 魏荣爵 ,陶擎天,倪皖荪, Bifurcation and Chaos of Direct Radiation Loudspeaker, Chinese Physics Lett. ,Vol.3, No.10 ,1986
89. 魏荣爵, 二模振荡激励下水槽中的孤立波, 中国物理学报, Vol.35, No.12 ,1986
90. 声学与物理教育及科学研究, 物理, Vol.15, No.5, 1986
91. 魏荣爵, 王本仁等, Acoustic Soliton and Chaos Acoustics,TorontoProc.12th International Conference of P.H3 , 1986
92. 缪国庆,王本仁,魏荣爵,声电延时混合系统中的多模和混沌振荡, 全国非线性声学讨论会,南京, 1986
93. 魏荣爵,毛毅,郑晓渝, The Waveform and Approximate Formula of Nonpropagating Hydrodynamic Solitons inTrough, Chinese Physics Lett. ,Vol.3, No.5, 1986
94. Contemporary Nonlinear Acoustics at Nanjing Univ.,(Invited Paper), Proc.of China-Japan Conference on, 1986
95. 魏荣爵, The Relation of Acoustical Coagulation of Aerosol Particles to Sound fieldParameters, 科学通报, Vol.31, 1986
96. The Impact of Acoustics to Physics Education and Research, Proc.of the International Conference on Phys. Educ, 1986
97. 声学从经典到量子,从线性到非线性, 全国非线性声学讨论会,南京, 1986
98. 魏荣爵, 田裕人, 声在微米及亚微米水雾中吸收的实验研究, 中国科学, Vol.29A, 1986
99. 魏荣爵, 田裕人, 水雾中声波传播衰减问题的实验研究, 中国科学A辑, No.3, 1986
100. 魏荣爵, 陶擎天, 直接辐射式扬声器的非线性研究, 电声技术, Vol.4, 1986
101. 学部委员谈留学生问题, 人才开发, No.11, 1987
102. 魏荣爵, 分子晶体中超声弛豫吸收机理的探讨, 声学学报, Vol.12, No.1, 1987
103. 魏荣爵, The Investigation of Ultrasonic Absorption Mechanism in Molecular Crystals, 声学学报, No.12, 1987
104. 魏荣爵, 田裕人,吕秋江, Absorption of Sound in Water Fog Composed of Submicron Droplets, J.Acoust.Soc.Am., Vol.81 ,No.5, 1987
105. Nonlinear Acoustics: Solitons and Chaos, Symposium Int.Center of Theoratical Phys. Trieste, 1987
106. 魏荣爵, 张淑仪,周建平, Observation of Bifurcations and Chaos in SAW on Y-Z LiNbOВ, Chinese Physics Lett. ,Vol.4, No.2 ,1987
107. 王本仁,魏荣爵, Multi-Mode and Chaotic Oscillations in a Nonlinear System of Acoustic HybridWith Single Peak Frequency Response, Chinese Physics Lett. ,Vol.4,No.10, 1987
108. 大学物理必须重视声学教学,Dedicated to Prof.I.Rudnick for his 70th Birthday, International Conference Acoustics, 1987
109. 非线性声学, 百科知识, No.10, 1987
110. Contemporary Nonlinear Acoustics at Nanjing University,Plenary Lecture Problems of Nonlinear Acoustics, 1987
111. Nonpropagating Solitons and their Unique PropertiesProc,载JASA 1988年增刊,Hawaii,1988; US-Japan Acoustics Soc.Joint Meeting, 1988
112. 魏荣爵, 龚秀芬,王耀俊,异常活跃的非线性声学领域, 国际学术动态, No.5, 1988
113. 张淑仪,魏荣爵等 The Detection of SAW Field in Pulse Compressor by Laser Scanning Probe Chinese Journal of Acoustics, 1988
114. 张淑仪,魏荣爵等, 扫描激光探针检测声脉压线声场, 声学学报, Vol.13, No.5 ,1988
115. 魏荣爵, 王本仁,毛毅等, Some Problems of Contemporary Nonlinear Acoustics:Forced Standing Solitonsand their Unique Properties,Plenary Lecture Proceeding West PAC(Ⅲ) PI-11-18 ,上海, 1988
116. Nonpropagating Solitons and their Transition to Chaos Asia Pacific Conference of Phys.HongKong, 1988
117. 魏荣爵, 非线性声学及强迫驻孤子等研究进展, 全国声学会议(上海)文集, 1988
118. Acoustics from Linear to Nonlinear and Classical to Quantum, Proc.13th International Congress, 1989
119. 魏荣爵, What Cause the Nonpropagating Solitons to Move, Chinese Physics Lett, Vol.6,1989
120. Nonpropagating Solitons and their Transition to Chaos Phonons 89,Heidelberg, 1989
121. 魏荣爵, Evolution of Lattice Soliton in the Toda System With Slightly Damping Commun Theor Phys ,Vol.12, 1989
122. Nonpropagating Solitons and their Transition to Chaos,J.Acoust.Soc.Am, Vol.88, 1990
123. 魏荣爵 ,Fermi-Pasta-Ulam Recurrence and the Bound-State Solitary-Waves on The FluidFree-Surface in a Trough, Chinese Phys.Lett, Vol.7 ,No.1, 1990
124. 魏荣爵, 王新龙,许阳光, From Oscillating Tank Experiment to Solitons and Chaos Frontier of Nonlinear Acoustics (Elsivier Appl. Sc), 1990
125. 华一满,胡春年,徐柏龄,魏荣爵, 双站雷达散射截面的快速测量技术, 南京大学学报 ,Vol.27, No.1, 1991
126. 魏荣爵, 矩形槽中一对孤波的互振荡与对穿, 中国科学A, 1991
127. 魏荣爵等, Lyopunov Exponents and General Dimensions of Strange Attractor of ElectrosynamicCone Loudspeakers, Chinese Phys. Lett. ,Vol.8, 1991
128. 魏荣爵,王本仁,许勤,许阳光等, The Periodical Passing Through of a Pair of Solitary Waves , Proc. 14th ICA, Vol.1, P.A3-2, Beijing, 1992
129. Yanguan Rongjue Wei Fermi-Pasta-Ulam Recurrence and the Bound-State Solitary-Waves on the Fluid Free-Surface in a Trough, J. Acoust. Soc. ,Vol.91, 1992
130. 魏荣爵, 强迫稳定孤子的研究进展, 高校工科物理译程五期讲习班研讨会讲义, 西安 1992
131. Prgress Report of Forced Standing Solitons Research with Discussion on Unity ofthe Science of Physics, Int. Conference on Phys. Ed., Nanjing, May 1992
132. 王新龙, 魏荣爵, The Study of Dynamical Behavoirs of Multisoliton State in Rectangular Tank, Proc. 14th ICA, Vol.1, P.A6-6, Beijing, 1992
133. 王新龙, 魏荣爵, 王本仁, Parametrically Excited Multisolitons and their Interactions,Workshop of Physical Acoustics, Jept.14-17,Nanjing, 1992; Proc. 14th ICA, Vol.1, P.A3-6, Beijing, 1992
134. Unique Features of Forced Starding Solitons AAPT, 1992 Winter Meeting, Orlando, FL, USA, 1992
135. 陈学农,魏荣爵, Dynarrical Behaviors of a Nonpropagating Soliton under a Periodical Modulated Oscillation, Workshop of Physical Acoustics, Jept.14-17,Nanjing, 1992; Proc. 14th ICA, Vol.1, P.A-35, Beijing, 1992
136. 魏荣爵, Subharmonic Sequences in a Parametrically Excited Annulus Resonator, Proc. 14th ICA, Vol.1, P.A-37, Beijing, 1992
137. Study of Forced Standing Solitons at Nanjing University Siminer, Los Alamos National Lab., Los Alamos, NM, 1992
138. 魏荣爵, 王本仁,缪国庆等, Some special Features of Nonpropagating Solitons and Transition to Chaos, Proc. 14th ICA, Vol.1, P.A3-1, Beijing, 1992
139. 魏荣爵,Passing Through and Oscillating About Each Other of a Pair of Solitary Waves inRectargular Water Trough, Science in China, Vol.35 1992
获奖情况
1. 魏荣爵,王耀俊,田裕人,章肖融,杜功焕,“声波在水雾中传播特性的研究”获国家教委二等奖
2. 魏荣爵,龚秀芬,杜功焕,倪皖荪,“声学系统中的非线性相互作用分岔与混沌”获国家教委二等奖
3. 魏荣爵,王本仁,倪皖荪,缪国庆,许阳光,“声非传播孤子(波)和分岔及混沌研究”获国家教委一等奖
4. 方松如,吴文虬,张步法,杨匡华,魏荣爵,“激光探针研究声场及表面振动位移”国家教委二等奖
5. 魏荣爵,沙家正,杜功焕,龚秀芬,朱哲民,“音频声在空气中的传播和激发”获江苏省政府三等奖
6. 魏荣爵,包紫薇,孙广荣,何春田,邱树业,“在各种掩蔽失真条件下汉语语言的听感”获江苏省政府三等奖
7. 魏荣爵,王耀俊,田裕人,章肖融,杜功焕,“声波在水雾中传播特性的研究”获国家自然科学奖二等奖
任职情况
中国声学学会副理事长、名誉理事长
美国声学学会会士
国际非线性声学会议、声子会议、国际声学教育与展望会议顾问委员会委员
第三世界物理中心及美国洛斯河拉宾斯国家实验室顾问
第三届全国人大代表
第五、第六、第七届全国政协委员
学术经历
魏荣爵,1916年生于湖南邵阳。1937年毕业于金陵大学物理系,获理学士学 位。1950年获美国加州大学博士学位。之后任该校研究员。1951年,魏荣爵回互 祖国,投身祖国的科学事业。他先后担任南京大学物理系、信息物理系教授、博 士生导师;南京大学物理系主任、信息物理系名誉主任;中国科学院院士;南京 大学声学研究所所长;中国声学学会名誉理事长等职。
魏荣爵教授是我国物理学著名学者,声学事业奠基人之一。1951年回国后, 他除担任南京大学核物理、电磁喾数理方法等课程讲授外,还金陵大学兼授声学 方面课程。1952年担任南京大学物理系系主任,直至1984年。在此期间,他一面 致力于物理系学科建设,培养人才,一面积极创建科学研究基础,开展科学研究, 取得了一个又一个成就。他在南京大学建立了因内第一支声学研究队伍和声学实 验室。他的科学研究成就遍及物理声学(包括大气声学、分子声学、非线性声学、 声光效应、微粒声学、超声物理、低温声学等)以及建筑声学、语言声学、 电声 学等方面。他先后在国内外杂志上发表论文100多篇,并, 由他组织及指导编译 的有莫尔斯(P·M·Morse)的《振动与声》、 努特生的《建筑中的声学设计》等 经典著作,以及近年来发展迅速、跨学科的国外畅销科普读物《混沌学》。1956 年,他受国家科委聘请为12年科学远景规划物理组员之一,参与国家远景规划的 起草工作,嗣后又参加首都国庆工程间质设计及1962年的国家十年科学规划等。 他并为部队和企事业科研和生产方面解决了许多声学技术上的难题,为兄弟院校 单位培训声学进修教师,协助兄弟单位建立和开展怕学工作。他所领导的南京大 学声学研究所现已成为国家重点实验室。他亲自领导的非线性声学研究成果,于 1985年和1990年分别获国家教委科技进步二等奖和一等奖。他的科研成果“声波 在水雾中传播特性的研究”荣获国家1989年自然科学二等奖。他于1954年在南京 大学首先创建了我国第一个声学专业,开始培养声学本科生,1956年招收研究生, 开始培养高层次的声学人才,1978年,教育部批准建立声学研究所,魏荣爵教授 任所长,以后又成为博士点。30多年来,为国家培养了大批声学人材,桃李满天 下。1957年他应邀讲学等国际学术活动遍及欧美各国,如1979年即应聘为美国加 州大学洛山矶分校客座教授,嗣后在美国10余所著名学府讲学,加强了我国声学 及物理学研究的国际影响。
魏荣爵教授数十年如一日,锲而不舍,在声学这块园地上辛勤耕耘着,在许 多领域内取得了显著成就。
(1)大气及微粒声学方面
在加州大学学习期间,他的导师努特生曾在实验上发现低频声波在水雾中有 反常吸收,这一发现与1942年一位德国物理学爱理论预言的趋势一致。魏荣爵首 先引用分子的弛豫吸收的概念修正了这个理论,即认为声波导致气液两相转换是 使声能耗散的原因,并从新设计的实验中来验证理论,学位论文完毕仍遗留一个 水雾参量精确测量的难题,经过一年多努力,尝试多种测试方法,终于基于当时 核物理发展不久的闪烁计数器等到启发,设计出雾滴计数器,为解决这一问题开 辟了新的途径(同样原理和类似装置恰是当前用于超净实验室的含尘计数器)。魏 荣爵教授有关这方面的学术论著曾多次被国外书刊引证,称“奥魏理论”。1979 年他应邀在美国声学学会成立50周年纪念学术会议上作有关专题报告,该报告总 结了近30年来这项研究的进展,排除异议及存在问题( 该文载入美声学杂志特邀 总结性论文,JASA 1981),80年代中后期,他从理论和实验上探讨了含超小雾滴 空气中声传播规律,得出适用于各种粒度及频率水雾声传播吸收的普遍公式,该 成果从理论和实验上都做了开拓性的工作,居世界领先地位。最近美国出版的“ 应用物理百科全书”中,他的80年代拳研究成果被收录于“大气声学”一章,用 于阐述水雾的形成和消散机理以及相应的测定方法。由于在水雾中声传播特性的 研究方面所取得的卓越成绩,荣获1989年度国家自然科学二等奖。他还指导封闭 空间的声波消雾(南京大学学报,1963年)、气悬微粒在声场中的相互作用的力和 声凝聚机理以及悬浮液中声传播特性等课题的研究,所获得成果引起声学界和气 象学界的高度重视,如已故大气物理学家赵九章教授曾表示相见恨晚。中央气象 局及云南气象局约请魏教授到云南白族自治州实地观测“土炮消雾”,从而对声 波影响的局限性和可能性作出科学论断。
(2)语言声学及信号处理方面
魏荣爵教授虽然早年就注意语言学,但以之与声学联系则是他出国期间的事。 1948年,他曾组织加州大学国内留学该校的同学做了多次清晰度测验(UCLA 物理 系研究报告,1950年)。回国后陆续开发汉语清晰度、平均功率谱、 混响性质、 京剧戏曲语言等工作,对国内语言学界及声学界开展有关研究起了带头作用。他 所提出的“汉语混响性质”(东德德莱斯登国际建筑与房屋声学会议论文, 1957 年)引起与会代表的浓厚兴趣。1956年, 他首先提出的用语噪声测量汉语平均谱 的方法,与匈牙利声学家Tarnoczy同年提出的方法不谋而合,该方法与结果在国 内建筑物理学会(1959)、全国物理学会(1963)报告及发表(南京大学学报, 1959 年,物理学报1962年),近年来在此基础上他又提出识别发音的一种新方法(物理 学学报,1978年)。结合生产和国防部门的需要, 他和他的学生提出噪声对汉语 语言通信的掩蔽影响(美国声学学会50周年学术会议报告,1979年,国际IEEE 声 学—语言—信号处理会议,1980年)、应用电脑在这类背景中提取语言信息(声学 学报,1982年;第一届国际声学会议报告,1983年)的方向, 后者使语言信号自 理成为南京大学声学研究所新方向之一,从而推广至其它课题组对电脑应用的注 意。1958年,在他领导下试制成的“可见语言仪”是将语言变成图像,在我国第 一次成功的演示,引起语言学家的注意,推动了我国实验语言学的开展。
(3)建筑声学与声学方面
魏荣爵教授曾协助他的导师努特生撰写《建筑中的声学设计》一书时进行一 些计算,回国后协助同济大学翻译该书。1954年-1956年建立国内第一个消声室 和混响室。1954年参与了福建前线部队广播用的远射程扬声器的设计,效果达十 公里,受到有关部队来函表扬,全国各报及中央人民广播电台均报导其事。1956 年,声学组为上海电影制片厂及译制厂录音棚、文化广场及同济大学新建大教室 等测试了音质,并在同济大学作了“建筑声学的发展趋势”的报告,前此并应约 写过普及文章(物理学报,1954年 ),首先对国产吸声材料及吸声结构进行测量( 物理学报,1957年,1963年),推动了我国吸声材料工业的发展。1959年, 魏荣 爵教授在民主德国举行的国际声学会议上所发表的“多层媒质中声传播的矩阵解 法”(全文载于民主德国《电声与电技术》),引起与会苏联代表安德里耶夫院士 等很大兴趣,并邀请魏访问苏联科学院声学研究所和莫斯科大学,进行学术交流, 为中苏声学工作者互访打开了渠道。1963年,魏荣爵教授在南京大学学报上发表 论文, 对苏联学者所提出的所谓确定厅堂音质的“单一参量”提出否定评论。 1964年,南京大学声学楼中大消声室建成,无论体积与声学性质均处于国际先进 行列。“十年动乱”,实验室工作处于停顿状态,然而该消声室酚醛玻璃棉尖劈 是经过精心测试设计的,当时全体声学专业师生均参与了安装工作,至今保持原 有性能。他还曾提出瞬态特性是评定扬声器音质的一个重要参量,得到四机部有 关研究所的重视,而南京大学曾试制成了第一台瞬态测试仪。
(4)分子声学方面
1954年,魏荣爵教授在结合远射程扬声器设计的同时,设计了一个直径为一 米的铁球,在球心激发向波,同时改变球壳内的含水汽量以测量声波衰减和空气 相对湿度的关系,该成果曾作为建国十周年声学成就之一(《科学通报》, 1959 年)。七年后美国声学家C·M·Harris 才发表从类似设计所取得一系列的结果。 1957年在他的指导下,开始超声波在液体中传播的工作,苏联分子声学家N.r米 哈依洛夫对当时他所指导的采用光的拉曼散射及自动记录声传播衰减的方法极感 兴趣,而这一装置曾澄清了当年苏联声学家对乙酸乙酯等溶液超声弛豫吸收单峰 双峰的激烈争论,因而60年代初期他收到苏联分子声学学术会议主席诺斯德列夫 的邀请函,此时,在他领导下,有过硫酸镁的超声吸收理论计算,实验测脉冲干 涉仪等三套装置均已完善。1964年,因接受国家重点项目用超声研究“固体能谱” 的任务,遂由液体而转入固体,由分子而进入更深层次的物质结构研究,这方面 探索,由于“文化大革命”而中断,取而代之的是生物超声及地声学。
(5)微波声学方面
1972年,我校声学研究工作逐渐恢复,此时,国际间在60年代中期兴起的微 波声学特别是声表面波(SAW)及有关器件的研究已进入高潮。 为了国内电子工业 的普及并赶上国际水平,魏荣爵教授和他的学生认真做了这方面的调查研究( “ 物理”1957年),并积极开展这方面研究工作,至1978年, 这方面研究已成为声 学研究所四个主攻方向之一,其中包括声光及光声效应,光声显微镜等。至今以 声表面波器件为主要课题的超声,电子学所取得的成果为世界所瞩目。80年代, 魏荣爵教授又继续倡导光声效应和光声成象的研究,其中有些成果已达到世界先 进水平。
(6)非线性声学、声学分岔、混沌及孤子等方面
魏荣爵教授早在50年代就注意到大振幅声波传播时的非线性问题。他仔细观 察科学技术发展的趋势,多次提到“80年代是非线性时代”,充分预计到非线性 声学的重要性。在他的指导与下,南京大学声学研究所开展了多项非线性导撑的 研究,如长波导管中声与声的相互作用,生物媒质中非线性参量、声悬浮、超声 与固体中位错的非线性相互作用等。魏荣爵的研究组对非线性振动系统导致分岔 和混沌现象作了大量物理实验测量和理论研究,已取得研究成果达到世界领先水 平,引起了国际声学界的重视。目前,该研究组正从事两个非线性课题的研究, 已有迹象将会取得突破性进展。此外,用超声速流及激波导致过冷水雾冰晶化也 是他的主要研究课题,在应用上与人工控制天气有密切关系。魏荣爵教授领导的 非线性声学研究成绩斐然,曾分别荣获1985年度和1990年度国家教委科技进步二 等奖和一等奖。
在2.17°K以下的液氦变为量子流体,其中可以传播多种模式的声波。 1979 年,美国低温声学专家鲁德尼克应邀来南京大学声学研究所讲学,其后,我校声 研所逐步开展低温声学和量子声学的研究。魏荣爵教授曾指导研究生从事氦4 中 第1-4声的实验研究,所取得成绩曾在国际学术会议上提出报告。曾和非线性声 学发生联系。
魏荣爵教授认为与物理学各个分支相比较,声学是“外在性”最强的分支, 就是说它渗透到其他分支以至物理学以外的基础和技术科学内部。声学对应用科 学、工程技术、医学特别是立即见效的应用的贡献具有相当大的潜力。声学中如 广播和通讯技术已是现代政治文化生活的重要组成部份,对社会的影响,国防的 贡献都很大。正是基于这样的思想,魏荣爵教授领导的南京大学声学研究所将声 学研究与实际应用密切相结合,解决了科学技术中的许多难题,取得了一个又一 个丰硕成果。仅从1980年以来,在国内外学术杂志和学术会议上,发表重要论文 就达200余篇。在语言声学、电声学、噪声控制、微波声学、光声学、 生物声学 和检测声学等方面,获国家和部、省级科技进步奖20多项。
魏荣爵教授不仅在科学研究方面硕果累累,成就卓著,而且在从事教学、培 育人才方面也作出了巨大贡献。他以往学生中有不少是成绩斐然的英才,如朱光 亚、邹承鲁、郭少信、戴元本、章综、经福谦、张淑仪等人均是中科院院士,他 们对我国四化建设作出了卓越贡献。近年来他指导过的研究生在美国学习期间, 在低频振动水槽里发现声学上的非传播孤子,这是迄今科学家们在理论上一直未 能完全解决的问题。
业绩评价
魏荣爵是中国声学事业的创始人之一。1952年他首先在南京大学开展声学方面的研究,为中国建立起一支声学队伍。1954年在南京大学创建了中国第一个声学专业,30年来为国家培养了一批声学人材,其中研究生20多名,大学毕业生600多名,他们已成为中国声学事业的骨干力量。
魏荣爵教授的研究成就遍及物理声学、语言声学、建筑声学和电声学等声学的各个分支。在国内外杂志上发表论文70余篇,并早在大学肄业期间就进行过语言音韵学方面的研究,发表文章多篇。他的博士论文运用分子的弛豫吸收理论成功地解释了低频声波在水雾中的反常吸收,指出声波导致气液两相转换是声能耗散的原因,该理论与国外的最新研究符合。他还进行过声波消雾的研究。回国后,他最先开展语言声学方面的研究,在国际上最早提出用语噪声方法测量汉语平均谱,他研究了混响及噪声对汉语语言通信的影响,并带领他的学生采用电脑在噪声背景中提取语言信息。他对分子声学、微波声学、非线性声学、低温声学和声学分岔、混沌、孤立子的研究方面作了大量的开创性的工作,取得了突出的成果,其中大部分课题为国内填补了空白,并和他的学生发表有关论文30余篇。他十分重视实验工作,在美国时,他就首创了雾滴计数器,回国后在南京大学建造了第一个消声室和混响室,1954年成功地设计了对金门、马祖广播的远射程扬声器,此后又设计了用空心铁球测量声波衰减与空气相对温度的装置,该成果被列为建国十周年声学成就之一──该设计比美国同行早 7年。最近他和他的学生验证了用小水槽观察孤立子的实验,报告了这类成果,阐述了声学在近代物理学中的地位。
魏荣爵重视国际学术交流,曾多次参加国际性学术会议。1979年应聘为美国加利福尼亚大学访问教授。 徐柏龄