为什么声音最大是194分贝？声音如果超过能量极限，会变成什么？ _声音

关于声音，大多数人对于声音的了解或者仅在物体震动发出声响这一概念中。
当然，这种说法是简化后的，严格意义来讲，声音的形式和表现要比我们日常生活中所了解到要复杂得多。

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在物理学中，声音可以在空气、水和固体等介质中以纵波的形式产生，在固体中则以横波的形式出现。
声源决定了声波的产生，例如立体声扬声器中的振动膜片。

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声音的纵波
声源在周围介质中产生振动，随着物体继续振动介质，振动以声速从声源处传播出去，从而形成声波。
为什么在这儿我们要阐述一遍关于声音的基础物理理论呢？
相信有人注意到文中提及的声波，这是声音作为能量的表现形式。
声波的表现变化会在距离声源固定距离处，介质的压力、速度和位移上随着时间变化发生改变。

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处于振动下的波
另外，介质的粒子不随声波传播，这在固体传播中尤为明显。而我们常说的声音，则是声波的直接表现。
介质的密度决定了介质内的声速，介质本身的运动也会影响声波的效果，最后是介质的粘度，粘度会决定声音衰减的速率。
说回声波，纵向声波是交变压力偏离平衡压力的波，并导致局部区域的压缩和稀疏。
而横向波，则是变剪切应力与传播方向成直角的结果。
同时我们也必须注意声压的情况，它是由声波引起的与环境大气压力的局部压力偏差。
在空气中，声压可以使用麦克风进行测量。

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跨音速运动下产生的普朗特-格劳特奇点
声压可以体现声音的强度，在声波中，声压的补充变量为粒子速度，它们共同决定了声波在声音中的表现强度。
声压等级的表现则用声压级来表示，因此我们日常生活中所讲的多少分贝正是描述的声压等级。
但需要注意的是，声压级是声音对数度量有效压力相对于参考值而言。
根据声压公式我们可以得知，空气中常用的参考声压为p 0 =20 μPa 。
一般这是人类听觉的最低阈值，大约是蚊子飞出3米的声音。

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不同感知响度级别的声压与频率
声压等级带来的变化接着，我们进一步来了解关于声音的其他问题。
通过前文的介绍，现在我们可以已经空气中的声音传播是纵波。
声音作为能量表现，声波有着高压区和低压区，并且会在其中反复传递。

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从这张图中我们可以直观地了解到声波的运动状态，较暗的区域表明这些空气颗粒比周围的空气更密集，因为它们有着更高的压力。
另外图中的3个红点标记了单个的空气粒子，这表明它们本身在波通过时不会移动很远，而是以来回摆动的方式进行。

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行波动画显示高压区域，然后是低压区域
然而在自然界中，声波不会只向一个方向进行移动，而是朝着所有方向传播。
在地球上，虽然可以产生任意高压，但是低压的环境不能低于真空，这会限制气压振荡的大小，自然也会限制可持续声音的响度。
原因在于空气的稀薄压力不能低于此真空，所以持续状态下最响亮的声音应该在真空和2个大气压之间振荡的压力波。

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声音会朝向四周散开
所以综合以上，由于环境气压的偏差，连续状态下的声音在101.325千帕的压力偏差下为194分贝。
换句话来讲，基于我们所在的大气压力下和环境状态中，声压的表现不会大于这个值，声波在这个环境下不会有更高的振幅，因此声音在海平面基准下的气压环境中不会超过194分贝。
当然，如果我们将环境变量和媒介进行改变，声音的最大值也会发生改变。
例如在深海中，194分贝甚至不接近最大动态压力。
这不仅是因为水中的声压参考变成了1微帕，并且环境压力也比大气环境高得多。