在日常生活当中,我们对声音其实并不陌生,因为无论是说话,还是欣赏音乐,都需要通过声音来进行交流或者感知。
不过,要想准确地去了解声音,就需要从它的本质开始探讨了。
首先,我们要知道,声音是由物体振动产生的,当物体振动时,就会引起周围介质的振动,最终形成一种机械波,也就是我们所说的声波。
这些声波会通过空气传播到我们的耳朵当中,被耳膜接收,再通过听觉神经传递到大脑皮层,最终形成我们所能够听到的声音。
可以说,没有振动,就没有声音的产生,所以振动是声音产生的前提和基础。
另外,声音是一种能量的传递,它会让周围的空气产生压力变化,只不过这种变化对我们来说是微小的,所以并不能被肉眼所观察到。
既然知道了声音的产生原理,接下来我们再来探讨一下声音的传播与特性。
首先,我们要知道,声音需要介质才能够进行传播,比如空气、固体或者液体,而在宇宙的真空环境当中,是无法传播声音的。
其次,声音的传播速度会受到介质的影响,一般来说,在固体当中,声音的传播速度是最快的,而在气体当中,传播速度最慢。
在20摄氏度的空气中,声音的传播速度大约是344米/秒,如果在水中,传播速度就会快一些,大约是1482米/秒。
另外,我们还要了解声音的频率和响度这两个特性。
频率是用赫兹(Hz)来进行衡量的,它表示的是声音振动的快慢,而响度则是用分贝(dB)来进行衡量的,它表示的是声音的强弱。
通常来讲,人耳能够听到的频率范围大约是20赫兹到20000赫兹,而对于响度来说,30分贝的声音对我们来说是安静的,而超过85分贝的声音则会对我们的听力造成损伤。
除此之外,我们还要了解到,声音的传播会受到障碍物的影响,一旦遇到障碍物,声音就会出现折射、反射或者绕射的现象,这也是为什么我们才能够听到别人通过墙壁传来的声音。
或许在平常的生活当中,我们很少会去思考这样一个问题,那就是声音的极限到底是多少,又有什么样的影响。
其实,要想知道声音的极限,就需要了解到分贝这个单位。
分贝是以亚历山大·格拉汉姆·贝尔的名字来命名的,它是用来衡量声音强度的单位。
在日常生活当中,我们所能够听到的声音范围大约是0分贝到150分贝,而30分贝的声音对我们来说是比较安静的,比如悄悄话的声音,而120分贝的声音则是非常吵闹的,比如飞机起飞的轰鸣声。
而一旦超过了150分贝,就会对我们的听力产生不可逆转的损害,而194分贝则被认为是地球上的空气中声音的极限。
如果超过了这个数值,就会产生冲击波,对周围的事物产生毁灭性的影响,甚至会形成真空区域和能量释放,给人类带来威胁和危险。