聲音是一種振動波,它可以通過氣體、固體或液體傳播.當發聲物體振動時.在它周圍會形成一層層不斷向外擴展的波.這就是聲波.如果聲波進入我們的耳朵里.就會引起耳內鼓膜的振動.于是我們就聽到了聲音.
如何衡量聲音的大小
聲波通過介質時所產生的壓強改變量的有效值就是聲壓.聲壓大,聲音就大;反之,聲音就小.
如果直接用聲壓表示聲音的大小,手槍射擊的聲壓大約是200 Pa.正常交談的聲壓大約是0.002 Pa.雖然我們能通過聲壓的大小看出手槍射擊聲比正常交談聲大.但兩者聲壓相差幾萬倍,明顯不符合我們對聲音大小的日常感受.
為了更直觀地計算和表達人們的聽覺感受,我們引入了聲壓級的概念,它的單位是分貝(dB),它的換算公式是,聲壓級=20lg(P/P0),其中,P為實測聲壓,P0取空氣中人耳能夠識別的最低聲壓.進行聲壓級換算后.手槍射擊聲和正常交談聲分別是140 dB和40 dB.由此可見,相較聲壓,采用比值的相應換算后,對聲音的表示更為簡潔.而且反映的聲音大小變化也更符合人們的聽覺感受.
0dB是沒有聲音嗎
聲壓級的計算是將相同單位的兩個量的比值取常用對數后,再乘以特定倍數.因此.聲壓級是衡量聲音相對大小的一個指標.它并不是一個直接反映聲音絕對大小的物理量.而且聲壓級的值不是線性增長的.比如.描述質量時.100 g是50 g的2倍,但100 dB相當于裝修時電鉆發出聲音的大小,而50 dB只是正常談話聲音的大小.這兩個聲音的大小顯然不是2倍的關系.
那么問題來了,0 g可以代表沒有質量,0 dB可以代表沒有聲音嗎?
由于人耳和大腦的構造等因素限制,多數人能夠聽到的聲音頻率范圍大約從20 Hz到20 000 Hz.我們把人能聽到的最弱的聲音定義為0 dB.大約相當于3m外一只蚊子飛行的聲音.雖然是0 dB.但此時的聲波仍然存在.并非沒有聲音,人能夠聽到的最低聲壓值為2xl0-5 Pa.對應的聲壓級的值即為0 dB.
所以,0 dB就是我們人類能聽得見的最弱的聲音的聲壓級.在聲學中叫聽閾聲壓級.與聽閾聲壓級對應.當聲音大到讓人耳產生疼痛感時的聲音聲壓級,在聲學中稱為痛閾.這個值大約是120 dB.比如飛機發動機或球磨機發出的噪聲就達到了痛閾.
地球上有最大聲壓級值嗎
在地球上的1標準大氣壓下.聲音大小達到上限時,對應的聲壓級是194 dB.事實上.我們在日常生活中很難體驗到聲壓級非常大的聲音,通常聲音聲壓級超過90 dB時,就會損傷我們的聽力,嚴重時,鼓膜會被撕破,耳蝸也有可能破損.并且難以修復.