首页
/
每日頭條
/
圖文
/
聲音最高能達到多少分貝
聲音最高能達到多少分貝
更新时间:2025-04-26 12:23:00

  大家知道,聲音産生的根源在于物體的振動,而振動則需要相應的介質,無論是固體、液體還是氣體,隻要有輸入的能量推動物體的組成分子發生振動,那麼就會産生振動。在振動産生以後,會通過介質将聲波向外界傳遞,當被人的聽覺器官感受到後,就形成了聲音。

  聲音最高能達到多少分貝(為什麼聲音最大是194分貝)(1)

  對于聲音的強弱,物理學上用分貝來體現。據實驗測定,人們通常隻能感覺到15分貝以上的聲音,如果還低于這個數值,即使存在振動,人耳也感受不到。從聲波産生的機理出發,我們可以知道,如果沒有振動,則就沒有了聲音。按照常規的理解,隻要在一個介質環境中,輸入的能量越大,那麼所産生的振動就會越強,理應聲音的分貝值就越高,那麼,為何科學家們說聲音分貝的最大值是194呢?

  聲音最高能達到多少分貝(為什麼聲音最大是194分貝)(2)

  首先需要明确“分貝”的概念 在聲學領域,分貝是表征聲音響度的單位,名稱的來源是美國發明家貝爾的名字。而聲音的響度來源于“聲壓”,即聲波中縱波的壓強差,其标準單位和大氣壓一樣都是“帕斯卡”,人耳所能感受的聲壓範圍,一般為0.00002到20000帕斯卡之間,大約相差了10個數量級,這在日常生活中描述聲音的響度上,帶來了很多不便。

  聲音最高能達到多少分貝(為什麼聲音最大是194分貝)(3)

  所以,在實際應用中,人們将聲壓值取10的對數然後再乘以2,得到聲壓的“貝爾”值。比如,人耳所能感受到的最小聲壓0.00002作為1倍參考聲壓,對其取10的對數然後再乘以2,即2*lg1=0;人們正常說話時産生聲波的聲壓為0.02帕斯卡,按照上述方法換算成的“貝爾值”為6;炮彈爆炸時産生聲波的聲壓約為20000由斯卡,對應的“貝爾值”為18。

  聲音最高能達到多少分貝(為什麼聲音最大是194分貝)(4)

  在實際生活中,人們所遇到的極低聲壓和極高聲壓情況仍然是比較少的,周圍環境中的聲壓值,用“貝爾”這個單位來表達,一般情況下大約處在8-13之間。這就出現了一個問題,用“貝爾”來表達日常生活中人們對聲音的感覺,仍然顯得過于粗略,所以科學家們在“貝爾”的基礎上,引入了“分貝”的概念,即在1貝爾聲壓的間隔下,又劃分出了10份,這樣不同聲壓的聲音,就會體現出“三六九等”來,在人體的直覺和認知上更好地能夠理解和接受。

  聲音最高能達到多少分貝(為什麼聲音最大是194分貝)(5)

  換算成“分貝”之後,我們所能聽到的聲間最低值應該在15分貝左右,正常說話的聲音大約為60分貝,電鑽的聲音為90分貝,炮彈爆炸的聲音大約為180分貝。

  為什麼“分貝”值有上限? 在物理學上,聲壓雖然單位是帕斯卡,但它與真正意義上的壓強有着很大的區别,它是聲波在空氣中上下振蕩過程中,對空氣的擠壓和拉伸所形成的,因此聲壓的數值,取決于聲波縱波振動的幅度,即以背景壓強為0時在上下方向上的偏離程度。

  聲音最高能達到多少分貝(為什麼聲音最大是194分貝)(6)

  聲波的産生,必須依賴于介質分子的相互撞擊,形成從聲源到耳膜的傳輸通道,能量在此過程中實現傳遞。而能量的傳遞,必須依賴于不同區域之間的“能量差”,即從能量高壓區域向着低壓區域延續。

  我們知道,空氣中低壓區域最低的理想狀态就是真空,此時低壓區域的空氣分子水平已經不能再低了,聲波縱波的振蕩最低點也就到頭了,如果再高,以聲波的形式存在的基礎就将不複存在,聲波将無以為繼進行傳播。正是由于這個原因,聲音是具有上限的。

  聲音最高能達到多少分貝(為什麼聲音最大是194分貝)(7)

  我們可以通過計算,來看看這個上限值是什麼。在地球常溫常壓環境中,聲音達到上限時,其聲波最低點達到真空狀态,那麼聲波的振幅值将等于1個标準大氣壓,即為101325帕斯卡,振動時産生氣壓的最小值為0,最大為兩倍标準大氣壓,即202650帕斯卡。

  運用分貝的計算公式:Gp=20×lgP/P0,其中P為實測聲壓,P0為參考聲壓(0.00002),那麼計算出在最大實測聲壓為202650帕斯卡情況下,所對應的分貝值為194db。這也說明,在地球表面正常空氣壓強下,理論上聲音的最大分貝值不能超過194。

  聲音最高能達到多少分貝(為什麼聲音最大是194分貝)(8)

  假如輸入的能量過多,會出現什麼狀況? 聲波的産生,是由于外界能量的輸入,引發介質分子的振蕩所産生的。通過剛才的分析,雖然知道了聲音最“響”隻能達到194分貝,但是能引發聲波的能量,理論上可以會非常大,這個時候聲音會變成什麼呢?

  剛才提到了,引發聲音強弱的關鍵,在于聲波的振幅,當輸入的能量達到一定程度以後,會形成聲波振幅的極限,到此為止聲波的強度就到頭了。那麼,剩餘的能量将不再能使空氣分子發生更大的振動,而是推動空氣分子發生整體的移動,從而形成沖擊波。

  聲音最高能達到多少分貝(為什麼聲音最大是194分貝)(9)

  比如,核彈爆炸時,以爆炸點為圓心,在向四周傳播聲波的同時,在巨大能量的推動下,會形成強大的沖擊波,使周圍區域外圍空氣中籠罩着高壓分子,高壓分子以極高的速度向外輻射出去,而内部則是處于真空狀态。

  在這種情況下,已經超出了常溫下氣态空氣的最大壓強範疇,那麼按照“分貝”的計算公式,最大的實測聲壓,理論上則是空氣從氣态轉化為液态臨界點時所對應的壓強,即260000帕斯卡,計算出的分貝值将會達到202db。與此同時,如果考慮核彈爆炸時空氣溫度的提升情況,空氣從氣态轉化為液态,所需要的壓強還要更高,所以勢必再次提高分貝的上限值。

  聲音最高能達到多少分貝(為什麼聲音最大是194分貝)(10)

  綜上所述,科學家們提出的聲音分貝值上限為194,是基于常溫常壓下進行計算的,其依據就是聲波振幅存在着上限。而一旦聲源及周圍區域的溫度和壓力提升的話,分貝值還可以繼續上升,隻不過這個時候聲音已經不再是純粹意義上的聲音了,而是演變為沖擊波的狀态。

  ,

Comments
Welcome to tft每日頭條 comments! Please keep conversations courteous and on-topic. To fosterproductive and respectful conversations, you may see comments from our Community Managers.
Sign up to post
Sort by
Show More Comments
推荐阅读
大門朝哪邊好風水(風水之大門朝向風水三忌)
大門朝哪邊好風水(風水之大門朝向風水三忌)
  1對準牆角。大門朝向風水中最忌諱大門正對牆角,會影響到家人的事業健康等,同時在生活上也會有些許波折。對于無法改變的硬裝,可用五帝錢進行化解。   如果大門朝向隻對着牆角三分之一的地方,而不構成對角,那麼便可忽略不計。大門朝向風水中,若讓煞氣直接沖入房内,會造成運勢流失。       2直通陽台。開門後直接看到陽台并不是好兆頭,走廊兩側沒有其他東西遮擋或者...
2025-04-26
傳家 鐘玉唐鳳梧第一次見面(鐘玉4歲就跟唐鳳梧定娃娃親了)
傳家 鐘玉唐鳳梧第一次見面(鐘玉4歲就跟唐鳳梧定娃娃親了)
  鐘靈有一次在客廳悠閑地翻着相冊,鐘秀的腦袋突然出現了,伸手指着一張合影問是誰?   鐘秀從來沒見過這張照片上的兩個小孩子。      鐘靈便抽出了照片,想看看有沒有标注,當看到背後的“毓”字,還有“四歲”兩字,就立刻笑了。   原來這個“毓”指的是鐘玉,而旁邊那個男孩子則是唐鳳梧。   鐘靈和鐘秀對視一眼,同時意識到了一件事兒,那就是:當初真正訂下婚約的...
2025-04-26
元氣騎士手遊可以合成武器嗎(元氣騎士手遊如何才能獲得四種戒指)
元氣騎士手遊可以合成武器嗎(元氣騎士手遊如何才能獲得四種戒指)
     自從元氣騎士更新後,每個人都有一枚戒指,而且互相不同的,一共有四種,但是如何獲得其他戒指呢?想必小夥伴們都想過這個問題,今天小編就告訴大家,怎樣獲得其他戒指,這樣就可以和朋友一起開黑打怪帶妹子了。   ●藍戒指:和隊友之間産生閃電,閃電傷害3   ●紅戒指:增大武器子彈,子彈傷害加一,激光不會變大,蓄力炮加大範圍。   ●黃戒指:加快護盾恢複   ...
2025-04-26
高原護邊員接班父親守護邊防線(上陣父子兵第一站收官)
高原護邊員接班父親守護邊防線(上陣父子兵第一站收官)
  上周六晚,山東衛視原創父子情感溝通戶外紀實節目《上陣父子兵》第一站成功收官。本期節目講述了三對父子首次團結協作,參加以“龍舟大賽”為主題的一系列任務及比賽。團結協作的三對父子不僅在龍舟大賽上取得了第三名的好成績,他們也在節目組幫助下成功打開心扉、打破隔閡、融冰成功。   《上陣父子兵》一檔大型青春期父子情感溝通戶外紀實節目,該節目以戶外生活體驗等形式,每...
2025-04-26
夏季開衫薄款編織(一片式開衫橫向編織)
夏季開衫薄款編織(一片式開衫橫向編織)
  一片式開衫,橫向編織,寬松休閑,不挑身材,套衫和短褲也大方。                              ,
2025-04-26
Copyright 2023-2025 - www.tftnews.com All Rights Reserved