為什麼聲音會有最大值？如果能量超過極限，聲音會變成什麼？
相信很多人都聽過
“
獅吼功”
這門武林絕學，它運用發聲吐氣的方法讓敵人瞬間失去戰鬥力，僅靠聲音就能夠讓對方不戰而敗。
今天我們講述的主題便跟這門功夫有關，它就是
“聲音”。
聲音的形成與傳播
物體振動時會產生聲波，它們透過介質（氣態、液態、固態）向外界傳播，在被人和動物的“聽覺器官”感知之後，就形成了“聲音”。
在大部分人的認知之中，聲波的傳播過程就像是
“一個波浪”
，類似於這樣。
但事實上並不是，聲波的傳播其實是以縱波的形式進行
它
是一個處於
“正常壓強”
中，上下波動的
“壓力波”
。
壓力波的振幅越高，波長就會越短，音高則會變高，我們常會用
“赫茲”來計量振幅的頻率，我們耳朵的構造，所能聽到的頻率在
20
赫茲到
20000
赫茲之間，不過每個人的聽覺底線並不相同。
有的人可以聽到低於
20
赫茲的聲音和高於
20000
赫茲的聲音，但是超過
20000
赫茲的聲音，對我們的身體並不健康。
當你聽到超過
20000
赫茲的聲音時，就會感覺各種不同的噪音灌入你的耳朵之中，這會引起頭暈、耳鳴等等一系列不適的反應。
因此按照常理來講，聲音變大隻有可能聽不見，不可能會有
“最大值”
，因為能量越大，振動越強，波長變短，聲音就會越大。
那麼
“最大的聲音是194分貝”
這種說法的根據是什麼呢？
分貝
在解答之前，我們首先要知道
“分貝”的概念，
分貝是用來測量聲音的單位
，它是以美國發明家亞歷山大
·格雷厄姆·貝爾，的名字而命名的，電話就是這名發明家的作品。
在最開始的時候聲音的單位是
“貝爾”，而不是現在的“分貝”，但是貝爾的單位實在太過於粗略，單位太大了，不方便人們描述聲音的響度，於是才定義了新的單位“分貝（
db
）”，它全稱為
“
decibel
”
，它在拉丁文中的含義為
“十分之一貝爾”。
在擁有了它之後，人們可以更好地來形容聲音的大小，並且將它們分為了以下幾種程度。
在這裡要提一點
：對於分貝單位的大小來講，每增加10分貝，音量就會比之原來增加一倍
，所以顯示的數字雖小，但是它們卻是完全不同的音量，因此不要小看
194
分貝，它所包含的能量非常大。
為什麼聲音會有最大值
在上述之中講到，聲音的傳播需要
“介質”，因為聲波的產生必須要藉助
“介質分子之間的碰撞”。
而聲音的大小則是介質的壓強大小在基礎狀態中上下振盪的幅度，也就是
“空氣的擠壓與拉伸”。
當聲壓達到低壓區的最理想狀態
“真空”時，“真空”中並沒有粒子，無法振盪，沒辦法產生聲音。
此時聲波縱波的振盪達到了最低點，那麼與之相對的最高點，也無法在變高，如果再高就不符合聲波
“
平衡位置附近振動
”
的形成基礎了。
因此聲音是有最大值的，並且是可以透過計算來得出，當振盪處於最低點達到真空時，此時的振幅等於標準大氣壓強（
101325
帕斯卡）。
振動時氣壓的壓強最小值為
0
帕斯卡，振幅的最高點為
2
倍的標準大氣壓，也就是（
202650
帕斯卡）。
運用分貝的運算公式：
Gp=20
×
lgP/P0
，我們可以得出此時的聲壓級為
194
分貝，因此理論上來講，在地球的標準大氣壓強下，聲音不可能會超過
194
分貝。
一旦超過最大值聲音會變成什麼
不過這不代表不會發生意外，當能量足夠大的時候，聲音就會超過
194
分貝的限制，只不過此時的聲音將不再是聲音，而是一個
“衝擊波”。
當聲波縱波的振盪達到了最低點和最低點，聲音無法在空氣中傳播之後，剩餘的能量將不會繼續在空氣中產生振盪，而是壓縮空氣，推著空氣走。
它們會逐漸形成一個
“超壓縮氣體”，
這個氣體會摧毀一切它們所碰到的東西，直到能量消耗完。
如果人處於這個環境之中，
“超壓縮氣體”會無情的碾碎我們身上所有的骨頭和器官，根本無法抵抗這股力量。
超過聲音最大值的真實事例
人類曾創造過超過
“
194
分貝音量”的事件，它就是發生在二戰時期時的
“廣島原子彈事件”，
美國向日本投擲的這枚原子彈，它爆炸產生的能量相當於
2
萬噸“
TNT
炸藥”的能量。
它造成的危害是人類無法抵擋的，人們不僅受到了嚴重的核輻射，還有爆炸和聲音產生的
“衝擊傷”。
在
1883
年
8
月
27
日時，大自然爆發了人類歷史上最大的火山噴發之一“喀拉喀托火山爆發”，此次爆發了相當於
2
億噸“
TNT
炸藥”的能量瞬間釋放，這些能量引發了數次地震、海嘯，有
36000
多人死於這場災難之中。
並且爆炸所產生的音量也非常的大，讓遠在
4800
公里之外的模里西斯島都可以清楚地聽見爆發的聲音。
更有一個英國的船長描述道
：他們處於100多公里以外的地方，船上的成員仍然感到耳膜破裂
。
也就是說此時的聲音很有可能已經超過了
170
分貝，
100
多公里之外的聲音都達到了
170
分貝，更不用說爆炸中心了。
不僅如此，此次爆炸還產生了強大的
“次聲波”
，在上文中我們提到了人耳所能聽到的頻率在
20
赫茲到
20000
赫茲之間，在這個頻率之間，叫作
“可聽聲”，
高於
20000
赫茲的聲音叫作
“超聲波”
，低於
20
赫茲的聲音是
“次聲波”。
在這裡要講述一個小知識：
聲音的頻率會引起共振
。
我們在電視中，可以看到一些聲樂家用聲音震破玻璃，這就是因為聲音的頻率和固體本來擁有的頻率相近，引起了共振，從而震碎了玻璃。
而
“次聲波”的頻率和人體器官的頻率十分的相近，也就是說長期處於這個環境我們的身體裡的器官，會與次聲波發生共振，它們會危害到我們的身體。
結語
綜上所述，在地球正常的氣壓之下，聲音最高只能達到
194
分貝，如果超過了這個數值，聲音就不會在只是純粹的聲音了，而是“衝擊波”。
