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为什么声音最大只有194分贝?如果声音超过194分贝,会发生什么?

 edenclub 2022-06-03 发布于海南

清晨,闹钟声将我们从睡梦中拉回现实,由此便开始了我们的一天。早餐车的叫卖声,门口超市的促销声,邻居小狗的叫声,都是通过耳朵才能听见。如果没有了这些声音,整个世界都会没有光彩,黯淡了许多。

对于不同的生物体,他们能够接收的声音频率并不是一样的,我们人类能接收20-20000Hz,狗能够接受50-8000Hz,猫能接受60-35000Hz,超过这个范围的声音,都不能被我们听见。声音到底是什么?赫兹与分贝如何区分?为什么声音最大只有194分贝?

什么是声音

声音是一种波,这种波是由物体的振动带来的。当然,他并不能凭空就被我们听见,它需要一个中介的帮助,这个中介是空气、固体或液体。

而在不同的介质中,它的传播速度也不尽相同,一般来说,在固体中的速度大于液体大于气体,所以在这三者之中,声音在气体的传播速度是最慢的。

有趣的是声音的传播速度与温度也有关系,在空气中,由于温度的不同,传播速度也不同,在0℃的空气下,传播速度是331m/s ,在15℃的空气下,传播速度是340m/s,在25℃的空气下的传播速度是346m/s,可以看出,温度越高,声音的传播速度越快。

我们听见的大多数声音,都是通过空气的传播进入到我们的耳朵。但是在真空的状态下,声音是无法传播的。

人能够感受到的音量大小就是用分贝来表示,这也称为声音的响度。

而赫兹是用来表示声音的高低,这是由声音的频率所决定,频率越高的声音音调越高。

所以,分贝是声音响度的单位,而赫兹是音调的单位,两者虽与声音相关,但代表着不同方面。

虽然因为先天或后天的各种原因,每个人能够接受的声音大小有细微不同,但总的来说,人能够接受的最舒适的声音在50分贝以下,在这个分贝下,我们可以舒适的生活,对于我们的耳朵也不会造成影响。

在60-70分贝时发出的声音,可能会损害我们的神经,你可以想象,有一个人在我们耳边大声喊叫。而90分贝以上的声音,就会损害我们的听力。

当我们在演唱会现场时,并不会因为过大声音而感到不适,但当我们回到家后可能因此出现耳鸣、耳朵刺痛等现象。这是因为演唱会时音乐的分贝已经超过100,会对我们的耳朵造成损害。

所以生活在一个适宜的分贝之下,才能够保护我们的听力。

最大只有194分贝的原因

首先我们得明确的是,由于我们生活在陆地上,所以声音是通过空气作为媒介而进行传播的,如果是在水中,水的密度高于空气且声音的传播速度更快,因此在水中分贝数会比空气中更高。

在现实生活不论是什么物体,它最大都只能发出194分贝的声音,这是为什么呢?

之前我们讲到,声音是一种声波,而波是振动的传播,它分为横波和纵波,纵波的传播方向是与质点(有质量但不存在体积或形状的点)的振动方向相平行的。

当声波想要被我们的耳朵听见时,必须要依靠空气中的粒子,粒子发生振动而且会以纵波的形式被我们听见。

当声音的分贝变高时,粒子就会开始剧烈的振动,内部的能量就会迸发出来,它所释放的能量会超出大气压下的范围,这时候便不再是我们所生活的空气,而是会进入真空的状态,真空状态下就没有粒子存在,那它也就不能释放能量。

我们都知道,真空的状态下,声音是无法传播的,所以声音就会有上限。这里的194分贝,就是在标准大气压的情况下得来的。

目前最大的声音

传说世界著名的男高音歌唱家恩里科.卡鲁索,曾利用自己的高音唱碎过玻璃杯,但是这也仅是传说。如果想要凭借声音唱碎玻璃杯,至少需要130分贝。

而现如今,最大的声音是由克拉克托火山爆发时发出的。

1883年,在苏门答腊岛和爪哇岛之间的巽他海峡上的克拉克托火山爆发了。

当火山爆发时,在2800英里(4600公里)以外的毛里求斯都有人听见了声音,该地居民称,他们以为是远处的枪声

由于火山位于无人的海岛,所以不能够对其进行精确的测量。但在距离火山200公里的地方,接收到的声音高达172分贝,如此高的分贝,不仅有可能会导致我们的耳朵失去听力能力,甚至有可能因为过高的分贝而被震死。

它产生了强大的压力波,这个压力波甚至可以绕着地球转好几圈。

火山爆发后,附近弥漫着浓浓的黑烟,经过好几天才慢慢散去。因为这场火山引发了海啸,致使成千上万人去世。

超过会发生什么

前面我们提到,声音依靠空气中的粒子,粒子发生振动以纵波的形式被我们听见。当声音的分贝变高,粒子开始剧烈的振动,内部的能量迸发出来,它所释放的能量会超出大气压下能够承受的范围,这时候声音就不再会是在我们所生活的空气中,而是会进入真空的状态。

当声音越来越大的时候,在真空状态之下能量会挤压空气,空气的密度就会变得越来越大,当空气的密度到达一定的限度且不能够承受的时候,就会形成冲击波。

这个冲击波高温高速,能够将一切物质直接毁坏,只留下一些粉末,威力十分强大。

虽然我们听说过许多明星因为的高音震碎玻璃杯的情况,但实际上,要想将我们平时使用玻璃震碎那其实是很难的,而过高的分贝也会让他自己的耳朵感到不适,所以对于玻璃杯的材质还有待考证。

声音的上限是194分贝,如果超出上限,声音就会在不断挤压空气的状态下,爆发出冲击波,导致严重的伤害。

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