聲學(xué)問(wèn)答——最大聲音

最大的聲音是怎樣的?
大氣壓約為100千帕。所以,在普通大氣壓下,不存在振幅大于100千帕的對(duì)稱(chēng)波,因?yàn)樵跉怏w中不存在負(fù)壓力。(然而,在液體中確實(shí)存在著負(fù)的絕對(duì)壓力。)峰值為100千帕的正弦波對(duì)應(yīng)著壓力振幅為70千帕的輸出功率,反過(guò)來(lái)對(duì)應(yīng)著191分貝的聲壓(細(xì)節(jié)見(jiàn)什么是分貝頁(yè)面 http://www.animations.physics.unsw.edu.au/jw/dB.htm )。通過(guò)把波形改為方波能再增加幾個(gè)分貝,但這種方波維持不了多久。像這樣的簡(jiǎn)單可壓縮非對(duì)稱(chēng)脈沖信號(hào),原則上,可以比這個(gè)振幅更大。振幅達(dá)100千帕的脈沖傳播中很快就會(huì)變形。這很像是爆炸,比如,爆炸沖擊波里的聲壓就能超過(guò)100千帕。如果知道千帕中的壓力峰值Pp,就能估算出聲壓為20log(35,000,000*Pp/kPa)分貝。 至于這樣的聲音聽(tīng)起來(lái)如何嘛……好吧,聽(tīng)過(guò)之后就失聰了。雖說(shuō)這聲音(在其稀薄部位人是否會(huì)爆開(kāi)?)對(duì)人的損害程度取決于頻率和持續(xù)時(shí)間,但聽(tīng)過(guò)的人大概還是會(huì)死掉。
對(duì)液體和固體中的聲音來(lái)說(shuō),存在更高的聲強(qiáng)和高得多的聲壓級(jí)。水下每增加10米深度,靜態(tài)壓力增加一個(gè)大氣壓。還有,聲壓通常會(huì)到達(dá)20微帕(μPa)的級(jí)別(細(xì)節(jié)見(jiàn)分貝是什么頁(yè)面 http://www.animations.physics.unsw.edu.au/jw/dB.htm )。在液體或固體中傳播的相同能量的波,比氣體中的聲壓級(jí)要高出很多分貝。(細(xì)節(jié)見(jiàn)聲阻抗,聲強(qiáng)和功率頁(yè)面 http://www.animations.physics.unsw.edu.au/jw/sound-impedance-intensity.htm )
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