為何最大的聲音是194分貝？一起來看看是怎么回事吧！

聲音遍布我們生活當中，有動人的歌聲，也有讓人心煩意亂的噪音。

聲音

眾所周知，聲音由于物體振動產生的，而聲音的大小和物體的振動的幅度成正比，理論上這個幅度是沒有上限的，那為什么聲音的上限是194分貝呢？超過上限之后，會變成什么樣呢？

聲音的上限為何是194分貝？

眾所周知，“分貝”是表達聲音大小的單位，在之前聲音的單位還是“貝爾”。聲音是以縱波的形式進行傳遞，而聲音的響度就和縱波的壓強差有關，壓強差越大，聲音的響度就越大，人類所能聽到聲音頻率為0.00002至20000帕斯卡。

發聲

當聲音達到上限的時候，縱波的最低點是呈真空狀態，這是因為聲音是靠空氣中粒子的振動進行傳播，而聲音達到上限的時候，粒子之間振動非常劇烈，導致能量迸發形成一個真空區域，因為是真空自然沒有聲音的傳播，就是這個原因導致聲音具有上限。

聲帶檢查

當然，使用壓強差來表達聲音的大小并不方便，所以科學家引入了“貝爾”聲音單位，通過公式2lgX來換算成貝爾值，其中X為最低頻率0.00002的倍數。當實際測得壓強差為200帕斯卡時，換算得14貝爾。

隨后科學家引入了“分貝”的聲音單位，它的計算公式是Gp=20lgP/Po，其中P是實際的聲壓，Po以最低頻率0.00002作為參考值，得出的就是“分貝值”。

聲音分貝圖

以“分貝”來表達聲音的大小的好處就是0分貝時就是人類所能聽到的最小聲音。然后當聲音達到上限的時候，振動產生的最大壓強差為202650帕斯卡，代入公式算得聲音最為為194分貝。

聲音超過上限時會怎么樣？

上文我們提過聲音靠的是空氣中粒子的振動進行傳播，聲音的傳播伴隨能量的傳播，然而當聲音超過上限的時候，粒子能承受的能量達到上限，多余的能量將會擠壓空氣，將空氣密度變得非常大，同時這個空氣會高速擴散，這個時候就會生成“沖擊波”。

音波

這個沖擊波威力巨大，它如同一把鋒利的刀刃隨意切割它所遇到的物體。同時，由于沖擊波是空氣極度壓縮導致的，內部分子熱運動十分激烈，所以沖擊波溫度往往非常高，所以一些沖擊波能將人體直接變成粉末。

所以武俠片中獅吼功是有一定科學依據的，只是人體并不能發出這么大的聲音。然而經過能量的擴散，沖擊波的能量將會減弱，到達到空氣粒子所能承受的能量時，聲音就會出現，也就是194分貝。

獅吼功

地球上出現的沖擊波并不少，它的出現往往伴隨著災難。廣島和長崎發生爆炸的時候，它產生的沖擊波將方圓幾公里的房子化為灰燼，這個過程只有不到半分鐘。

而人類所紀錄的最大聲音是火山爆發的時候，1883年印度尼西亞發生了一場火山大爆發，它的爆發使火山所處的島嶼直接消失在海中，同時造成了歷史上最嚴重的海嘯。它的聲音有多大呢？

火山爆發

它產生的聲音遠在5000公里都能聽得到，比如這個聲音在印度產生的，哈爾濱都能聽得到，如果是紐約產生的，歐洲都能聽得到，產生的聲波圍繞了地球3.5圈才消失。

附近幾十公里的居民都被震聾，遠在161公里聲音都能達到172分貝，有些人的內臟都被震傷。據統計，有36000人在這次火山爆發中遇害。火山爆發的一年后還導致整個西半球的天空變紅，可見它產生的影響有多大。

土星五號

人類史上最強火箭土星5號發射的時候，也產生了巨大的沖擊波。它重量高達3038.5噸，成為世界上最重的火箭。土星5號的發射必然得大量燃料的燃燒，所以它發射的時候產生的沖擊波能使幾公里外的人耳膜破碎，產生的能量能點燃離火箭一公里內的草坪。

人是怎么聽到聲音的？

人類的耳朵可以說是進化中的一大進步，耳朵使人類的交流變得方便。我們所聽到的聲音其實是空氣中的粒子碰撞我們的耳膜產生振動，我們的大腦就會根據振動判斷聲音所表達的含意。

人耳結構圖

我們可以想象出一個場景，當你和你的小伙伴進行交流的時候，當你大腦想要表達一個想法的時候，這個想法在體內會成為一個壓力波。

這個壓力波會通過肺部出來，出來的時候帶動聲帶的振動，它的振動就會產生空氣粒子的振動，隨后粒子就會撞擊你的小伙伴的耳膜，它就能產生一個腦電流傳送到大腦中，大腦根據腦電流自動開始解碼，就這樣一個想法就傳送到了另一個人腦子里。

耳朵

由于空氣中的粒子傳替振動的時候，會有一部分能量被消耗掉，所以隨著傳替的變遠，粒子振動的程度減弱，所以我們聲音離我們越遠我們聽到的聲音就越小。

耳膜是360度沒死角的接收粒子的撞動，粒子傳來的方向不同，在耳膜撞動的角度也不同，所以我們的耳朵能分辨聲音的方向，而人的大腦只需要十萬分之一秒分辨出聲音的方向。

聲波傳遞到耳朵的過程

當然，人類的耳朵不是所有聲音都能聽得到的，比如次聲波和超聲波。我們聽不到這些聲音是因為我們的耳蝸的結構的大小，它只能接受一定范圍內頻率的聲音。

想要聽到更大范圍的聲音，人類的耳蝸就得變得更大，但是這必定會擠壓腦袋的空間，而且這對人類來說用處不大，所以從進化論的角度來看這是對人類無益的。

結語

聲音的上限的計算是在地球表面，在標準的大氣壓下進行計算的。在其他介質中，其上限值也是不一樣的，比如抹香鯨在海中就能發出230分貝的聲音。

抹香鯨

眾所周知，真空中不能傳播聲音，這是因為真空沒有粒子作為聲音的傳播介質。假設太空有空氣，那么僅僅一個太陽的轉動就能發出290分貝的聲音，不僅如此，所有星體都會發出巨大的噪音，所幸太空是無法傳播聲音的。