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20-20000HZ音频测试

20-20000HZ音频测试

声音的大小真的存在上限吗?这个问题听起来有些奇特,因为我们通常认为声音大一些并无大碍。科学家们告诉我们,声音的大小确实存在一个“天花板”,这个极限值就是194分贝。为什么声音的最大值只能是194分贝呢?如果声音真的超过了这个数值,会发生什么呢?今天,我们就一起来探究这个问题。

我们都知道,声音是由物体的振动产生的,通过介质(例如空气)进行传播,并被我们的耳朵所识别。人耳能够听到的声音频率范围是20Hz到20000Hz,低于或高于这个范围的声音,我们就无法听见了。

我们平时所听到的声音,大多数是通过空气传播的。如果探讨“声音在空气中是如何传播的”,可能很多人的想象中是气体分子上下起伏,像水波一样。

但实际上,空气中的声波传播并不是通过上下抖动的横波方式,而是以一种特殊的纵波形式。在这种形式下,分子并不是上下摆动,而是前后挤压,靠密集与稀疏的节奏感前进,就像按压弹簧让它“呼哧呼哧”抖动的感觉。我们可以把声波称为“声压波”。

声压波是在一个稳定的气压水平(例如1个标准大气压)上下波动的。有时候压强会高一些,有时候则会低一些,就像是在空气中掀起一阵阵微型“气压海浪”。

每一个我们听到的声音都有两个关键的属性:音高和音量。音高取决于声音的波长,波长越短,音调就越高。而音量则取决于声压波的振幅,振幅越大,声音就越响。

如果我们想要让声音变大,就需要增大声压波的振幅。振幅能否无限制增大呢?答案是否定的。

从物理角度来看,在地球表面的常温常压条件下,我们可以把正常空气压强看作是一个标准大气压,即101325帕(Pa)。如果声波的高压部分达到两个标准大气压,那么低压部分就会降到零。这意味着空气的“稀薄度”已经达到了极限,也就是振幅的极限。换句话说,声音的振动不能再超过这个“上下限”了。

在声学中,我们用分贝(dB)来表示声音的大小。它是一个对数单位,用来衡量声压与参考声压之间的差距。通过一系列复杂的物理计算,我们得知在常温常压的空气中,声音的最大“响度”为194分贝。

那么,如果声音超过194分贝会发生什么呢?这需要我们明确讨论的声音是在地球表面、常温常压的空气环境中传播的。

如果你强行让声音超过194分贝,那就意味着声压波的高压部分超过了两个标准大气压,而低压部分却达不到“零以下”。波动已经不是简单的声音了。声压波将变成一个不断扩张的“高压气泡”,猛烈推开周围空气,并朝外扩散。这种极端情况我们通常不再称之为声音,而是称之为冲击波。

冲击波的典型例子就是时产生的强烈声响。这种冲击波不仅震耳欲聋,更会对周围环境造成。当声音超过194分贝时,就可能引发这种性的气压扩张。

冲击波的边缘是由极度压缩的空气构成的。当这个边界扫过周围物体时,会释放累积的能量,造成物理,如窗户破碎、墙体开裂、人耳鼓膜破裂等。

如果声音超过194分贝,那就不是在“听”声音了,而是在经历一次类似的件。

在常温常压的空气中,声音的上限是194分贝。这个上限并不是人类听觉系统的限制,而是自然规律对声音设定的“封顶线”。超过这个上限的声音,就不再是普通的声音,而是变成了具有性的冲击波。


20-20000HZ音频测试

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