“邓紫棋唱歌把玻璃震碎”这一新闻一出并挂在热搜榜引发了不小的热度,而在评论里也能看到网友们激烈的讨论,一部分人夸赞邓紫棋的高音厉害,还有人说既然能把玻璃震碎那能不能把耳膜震碎呢?

从这事件中能看出来,声音的穿透力是真的不容小觑,这也验证了武侠剧中的“狮吼功”或许真的存在。

人体能发出的最大声音是多少分贝(最大声音为什么是194分贝)(1)

声波

那今天就来聊一聊关于声音的故事,在历史上,人类发出最大的声音在129分贝是由英国的吉尔·德雷克2000年创下,至今无人能打破。那声音分贝是否有上限呢?为何说最大声音是194分贝呢?那如果超过了最大的上限分贝值,声音又会变成什么呢?

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人说话发出声音

带着对声音的种种疑问,以及对声音的一些好奇,本文会通过三个方面循序渐进为你拨开谜团。首先会告诉你为何声音上限是194分贝?然后再解答声音若超过能量极限,会变成什么?最后再科普关于声音的知识。话不多说,直接开讲。

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声波

为何声音最大是194分贝这一数值?

声音是人类感官中尤为关键的存在,不仅能享受美妙的歌声还是人类交流的重要“工具”,而声音的作用远不及这些。人类会通过助眠的声音用来解决失眠的烦恼,会通过兴奋的声音让自己打起精神,最关键的是人类会通过声音传播文化

当然在日常生活中还有噪音的存在,而噪音带来的影响对于人体的伤害也是非常大,所以声音一直都是科学家研究的对象。

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噪音

首先我们要知道,声音是怎样形成以及如何传播的。物体在振动时会产生声波,然后再通过“媒介”(固体、液体、空气)向外界传播,所以在真空状态下声音是无法进行传播的。最后是在听觉器官感知后,形成了声音。

声波的传播其实是靠空气中粒子的振动,以纵波的形式进行,而声音达到最高点时,粒子的振动十分强烈,导致能量迸发形成一个真空状态。而真空的状态便是纵波的最低点,所以声音才会有上限

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声音传播

然后再来说说声音的单位。在人类现在的认知中,分贝是常用的测量声音的单位,但在之前其实还有“贝尔”这一单位,那是为什么不用了呢?

人类常看到的单位“帕斯卡”其实是声压的单位,是声波中纵波地压强差,它与贝尔的换算是将声压值帕斯卡取10的对数然后再乘以2,得到声压的贝尔值,但由于单位过大不够精准,故而才定义了新的单位——分贝

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各声音的分贝

在了解的声音的形成和单位后就能很快理解,为何声音最大数值是194分贝了。在了解了声音具有上限的原因后,我们可以通过计算来看这个上限值究竟是多少,分贝的计算公式是Gp=20 lgP/Po,其中P是实际的声压,Po以最低频率0.00002作为参考值,得出的就是“分贝值”

在地球表面正常空气压强下,计算出振动产生的最大压强差为202650帕斯卡,换算成分贝后所对应的就是194分贝,所在在正常空气压强下,声音的上限就是194分贝。(这里说到的最大分贝值是在空气中,而在水中声音最大可以达到270分贝。

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大气层

随着智能手机的普及以及耳机的更新换代,让无数人喜欢沉浸在音乐的海洋里,虽然在日常生活中,人们不会听到那么高分贝的声音,但是长期带耳机也会对听力进行损伤

在科学家测试目前最大声音后,一部分网友调侃人在发脾气大吼大叫时的声音估计都超过了194分贝,这显然是开玩笑的。还有一部分网友好奇到但如果声音真的超过最大分贝194时,超过能量极限,会变成什么?又会发生什么?

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听见声音

声音超过上限时会变成什么?

当能量足够大声音超过194分贝时,就无法在空气中传播,而粒子的承受能量也达到上限,便会把多余的能量挤压成空气,会随着空气的密度变大而变大且空气会以极快的速度扩散,这时声音就会变成——冲击波

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冲击波

其实冲击波就是一种“超压缩气体”,这是一种极具杀伤力的“武器”,犹如一把会长时间飞行的锋利无比的匕首,所到之处寸草不生。

这是因为冲击波是空气极度压缩形成的,其中内部分子热运动十分激烈,所以温度也很高,能将物体一瞬间变成灰。这对于人类是无法承受的伤害,其威力是能摧毁所接触到的任何物体,其时间是能维持到能量耗尽,可想而知这股力量确实具有“毁天灭地”的威力

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冲击波的威力

而这股冲击波对于我们而言也不陌生,最著名的便是发生在二战时期的“广岛原子弹”事件,它爆炸后产生的能量是无法用语言去描述的,不仅带来强烈的冲击波还有严重的核辐射,造成了无数人失明失聪还有8.8万人伤亡,这是人类历史上的悲惨的灾难。

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广岛原子弹之后

而人类有史以来记录到最大的声音,是发生在1883年8月27日印度尼西亚的“喀拉喀托火山爆发”事件。喀拉喀托火山爆发所产生的声音已经传播到五千公里以外了,超强的冲击波一时之间把这座岛屿全部摧毁,还有无数建筑物被毁坏以及掀起了巨大的海浪,因此也有接近四万人丧命

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火山爆发

综上所述就能看出来,声音超过了能量极限所带来的是我们无法承受的后果也是无法弥补的代价,所以要好好爱惜我们的听觉器官。

而文章最开始提到的“邓紫棋唱歌把玻璃震碎”,都是因为声音的频率和固体本来拥有的频率相近引起了共振,从而震碎了玻璃。那关于声音还有什么值得我们了解的呢?

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共振

关于声音

人类的听力相比其他很多动物都要弱,就比如最熟悉的宠物狗,它们的耳朵很灵敏,能听到16万赫兹的超声波,这就是为什么狗狗们经常能听到主人回家的脚步声去门口迎接以及有外人靠近时吠叫的原因。

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宠物狗可以听见人类听不见的声波

说到超声波,虽然听不到但是你们也不会陌生吧,就在我们的医学领域就广泛地运用到,比如超声波清洗牙齿和眼镜,用来祛除难洗的牙垢和发霉的镜片;而在工业领域也有超声波的身影,一般会使用超声波液位计和超声波流量计

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超声波牙刷

最后要说的是声音有利有弊,都要合理利用,而噪音对我们人类社会也是持续解决的环境问题,60分贝是人类正常说话的声音,但是工地有些工具例如电锯在使用时便可以制造出100分贝的噪音,这对人们的生活都有着极大的不舒适感。

讲到这里,之前的好奇和疑问应该都能为大家解答了,但肯定还有人会好奇周星驰那部《功夫》电影里的包租婆的“狮吼功”是否真实存在吧。

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包租婆的狮吼功

虽然到目前为止,还没有人真的能发出这么具有杀伤力的声音,用来制敌,但这确实有科学依据验证这是合理的可以存在的,不过发功的人会不会被自己声音伤害到了呢?会不会在攻击敌人时,自己也被声音打倒了呢?这些疑问就等到会此武功的人出现后再解答吧。

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