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下面这幅图 ， 相信大家就算不知道叫什么名字也应该都见过图片吧 。
这幅画作就是蒙克的《呐喊》 ， 我们今天关于“声音”的话题 ， 就从这幅名画开始吧 。
不少艺术家认为《呐喊》里血橙色的天空和扭曲的线条 ， 是蒙克内心压抑与恐惧的表现 。 但是 ， 《呐喊》很可能是一副写实成分很重的作品 ， 灵感来源于一场火山爆发——1883年8月27日的印尼喀拉喀托火山大爆发 。
这是近代史上 ， 最大规模的火山爆发之一 。 尽管画中男子身处挪威 ， 但这次火山喷发威力惊人 ， 并带来了全球连锁的天气异象 。
在世界范围内 ， 各处的天空在好几个月内都出现了壮观的橘红色日落景象 。 这场爆发 ， 还引起了一场致命海啸 。 高达30米的海浪 ， 把165个沿海村庄被冲毁 ， 共造成36417人死亡 。 火山爆发之后 ， 喀拉喀托岛几乎被夷为平地 ， 只剩下南边的三分之一 。 第二年 ， 北半球夏季平均气温就直接下降了1.2摄氏度 。
而这场惊天地泣鬼神的火山爆发 ， 也发出了人类历史上可观测到的最大的声音 。 当时 ， 全球十三分之一的区域 ， 都听到了喀拉喀托岛发出的响声 。
据纪录显示 ， 喀拉喀托火山爆发时 ， 5000公里开外的地方都能听到声音 。 要知道 ， 从广州到北京的直线距离 ， 不过2000公里 。 也就是说 ， 这次火山爆发的声音 ， 传了2.5倍的广州到北京的直线距离 。 在距离喀拉喀托火山的160公里处 ， 其音量仍然高达到了172分贝 。
那在更靠近喀拉喀托火山的地方 ， 声音听起来是怎样的？这个地球上最大的声音 ， 究竟有多大？
说到声音的单位 ， 很多人第一时间想到的就是分贝 。 但分贝 ， 并非是一个直接描述声音强度的物理量 ， 和描述时间的秒、或描述长度的米等不同 。 因为 ， 人能听到声音 ， 必须涉及到双耳的主观感受 。
声音由物体的振动产生 ， 一切发声的物体都在振动 。 但振动的物体不一定就能发声 ， 因为声音的传递需要介质 。 我们之所以能听到声音 ， 是因为空气中的空气分子的振动传到了我们双耳 。
当声音在空气中传递时 ， 周围气压就会发生改变 。 所以 ， 用于描述声音大小的物理量应该是声压 ， 单位为帕斯卡（Pa） 。
【地球上最大的声音，全世界十三分之一地区都能听到】当造成更大压力变化 ， 人耳能感受的声音响亮度则更高 ， 而造成较小的压力变化 ， 人耳能感受的声音响亮度则更弱 。 正常人耳 ， 能够听到的最微弱的声音 ， 也即感受到最小的声压变化就叫做“听觉阈值” 。 例如 ， 在1个标准大气静压强的情况下 ， 当声压超过20μPa ， 大概是一只蚊子在3米外飞 ， 人类双耳就能感受到了 。
但一米外的一个气球爆炸 ， 其声压却能达到了731Pa ， 一米外步枪射击声压则达到了7270Pa 。 我们可以看出声压的变化范围是非常大的 ， 自然界中的绝对声压差就达到了1000万倍 。 所以 ， 用帕斯卡（Pa）来表达声音或噪音强度是很不方便的 。
为了方便使用 ， 我们便根据人类的生理特性等因素 ， 引入了“分贝”（dB）的概念来表示声压级 ， 也即Sound pressure level（SPL） 。
当刚好达到“听觉阈值”时 ， 其声压级就定义为0分贝 。 这个0分贝就是一个基准值 ， 再大的声压级 ， 则可以通过以下公式计算 ， SPL=
其中 ，p（ref）是参考声压20μPa ， 也即1000Hz时人耳的“听觉阈值” 。
因为分贝是对数比例的 。 这也意味着 ， 110分贝比100分贝要响10倍 ， 120分贝比100分贝要响100倍 。
此外 ， 0分贝也并不代表着没有声音 ， 只是我们无法感知罢了 。 其实 ， 最微弱的声音 ， 也比人类能听到的声音要轻得多 。 所以 ， 当你看到-20dB的声压级也不必惊慌 。 其对应着 ， 不过是声压2×10^（-6）Pa而已 。
从理论上来说 ， 在1个标准大气压下能传播的最大的声压级极限为194dB 。 当超过了这个极限 ， 声音就不再只是通过空气传播了 ， 而是将空气往外推开 。 这便是形成了我们所说的冲击波 。
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