声能

声能是介质中存在机械波时，使媒介附加的能量。声能就像光能一样 所有振动的波形都具有能量！比如说光能/声能/红外线/次声波/超声波等都有能量。推动物质振动的那个能量。声能是以波的形式存在的一种能量，就像光能是以光子形式存在的一种能量一样。 声能与其它能量相同，是人类可以利用的能量。声波在媒介中传播时，媒介在声能的作用下会产生一系列效应，如力学效应、热学效应、化学效应和生物学效应等。

声能及声音传播

首先说一下“声”和“声音”这两个概念。声的概念比较广，包括声音、超声、次声等；相对而言，声音的概念要窄得多，它仅指人耳能感觉到的那部分声。实际上，区分声和声音两个概念也没有什么特别的意义，在下面表述中就不做区分了。

声能是能量的一种表现形式，其实质是物体振动后，通过传播媒介并以波的形式发生的机械能的转移和转化，反过来，其他能量的转移和转化也可以还原成机械能而产生声音。变化是可以逆向的。

声能的转化既有物理变化，也有化学变化，因为这就是能量的转化。媒介在声能的作用下会产生一系列效应，如力学效应、发热发光效应、化学效应、放电效应和生物学效应等。声能的研究和应用不仅限于物理学。

声音的传播必须具备三要素：声源、传播媒介和接受器。

声源是产生振动的物体；传播媒介是能量流动的渠道；接受器是感受声音的装置。比如在弹奏乐器时，乐器是声源，空气是传播媒介，耳朵是感受声音的接受装置。

声能的作用范围形成了声场。声音的传递有能量损耗，也叫被吸收，当距离比较远时，我们就听不到声音了，而且声音的强弱变化与传播距离的平方成正比 (平方反比定律)。

声波在媒介中传播时，如果没有媒介来传播，就不会产生出声音。当声波传播到周围界面时，会引起其他固体等的振动。

声音可以反射。利用这个特性，人们发明了为盲人指路的装置。动物蝙蝠分辨方向也是应用这个道理。特别值得一提的是探测距离的声纳(SONAR)技术。

声纳(SONAR)是英文soundnavigationandranging?(声音导航与测距)的缩写。对声纳的系统研究与一艘著名的轮船——“泰坦尼克”号有关。1912年“泰坦尼克”号首次出航即触礁沉没，这件事震惊了世界，随即有人提出用声学方法遥测航道上的冰山的方法。紧接着在第一次世界大战中，为了探测到敌方潜水艇的需要，对声纳的研究又得到了进一步的发展。

声能的应用

声能像其它能量一样，是人类可以利用的能量，在实际生活中有广泛的应用。

加工

利用声能，可以应用来进行超声焊接、超声清洗、超声加工、超声探测、“搅拌”等。这主要应用的是声能的机械能形式，比如“空化”效应的应用。超声波在清洗液中疏密相间地向前传播，对液体产生拉伸和挤压作用，使液体内产生数以万计的微小气泡。这些气泡迅速产生，又迅速闭合，形成的瞬间高压，超过大气压的1000倍。连续不断的高压就像一连串小“爆炸”，不断地冲击物件表面，使物件的表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到物件表面净化的目的。超声波洗衣机也是这个道理。

热转化

利用声能的热效应还可以解决供暖或进行热治疗。美国科学家设计出一种依靠声音制冷的冰箱。外形呈圆筒状，圆筒外边叠放着玻璃纤维板，筒里充满氮气或其它隋性气体；筒的一端封闭，另一端是一个振动膜盒，膜盒与音圈、导线及磁铁相连。当声波作用于弹性膜片时，迫使筒内气体膨胀，导致产生的热量由玻璃纤维迅速传导散失，从而达到降温制冷的目地。

发音

语言发音、歌唱发声依赖声能来完成。

除尘降尘

超声波能使大气中悬浮的粉尘颗粒的电荷发生改变。对空气中的尘粒播放超声波，能促使尘粒之间互相吸附聚集成较大的粒子而降至地面，从而达到降尘除尘的目的。美国科学家发现，高能量的声波可以促使尘粒相聚成一体，因重量增加而下沉，根据这一原理，他们研制出一种除尘警报器，可以用于烟囱除尘，控制高温、高压、高腐蚀环境中的尘粒和消除大气污染。

声的量度指标

1. 声音的强度

声音的强弱单位是“分贝”，数值越大，振幅就越大，声音就越大，大到一定程度时就变成了噪音。低到一顶程度时，我们又感受不到声音了，但它还是存在的。不同的声音可以代数叠加。

2. 波长、频率和振幅

声能以波的形式存在，具有频率（f）、声速（c）、和波长（λ）三个物理量，三者之间的关系可用下列公式表示：c=f×λ。

频率（f）是单位时间内质点振动的次数，一般以每秒振动次数表示，以Hz为单位，每秒振动一次为1Hz。

声速（c）是单位时间波动传播的距离，常用单位为m/s。在不同的媒介中，传播速度也不同。

波长（λ）是波动传播过程中相邻的两个周期中，对应点的距离或相邻的两个波峰或波谷间的距离，常用单位为mm。

3.音色

不同的声音或声音的品质我们用音色来描述，例如钢琴和笛子的音色就不同。

声音与感觉

生命体对声音的感受是不同的，比如，老鼠厌恶18--35千赫频率。人们利用电磁波及超声波原理发明了干扰害虫等小动物使其迁离的电子驱鼠器、电子驱蚊器、电子驱鸟器等。 超声波对某些结果早期的果树和蔬菜，定期播送超声波，也可促进作物生长，使其个头增大、产量提高。实验表明，西红柿在生长期中经过30次100分贝的尖锐声音处理，产量可以提高两倍。对水稻、大豆、黄瓜等农作物，经过声波处理也收到了增产效果。

电转化

英国科学家根据声波蕴藏的能量在传播中遇到屏障时能够转变成为电能的道理，设计制造出鼓膜式声波接受仪，通过与可以增大声能的共鸣器相连，而使声能迅速转化为电能，供一些小型电器使用。

降噪技术

在英国，科学家研究出以声控制噪的新技术。利用计算机和传感器，将模拟声转化为数字信号并加以分析，以此来消除噪声。现在，英、日、美、法等国家，在各种豪华小轿车里都安装了这种系统。美国还将这种技术应用到工业空调器、抽风机、核共振成像系统、大功率冰箱等领域。

医学诊断

有的医学家运用声音来诊断某些疾病。当人体组织受到来自外界作用时，活动分子会呈现无规律的波动，部位体温随之增高。而与此同时发出的噪音也就越大。医生便可以用特地、专门的仪器准确地诊断出病灶和炎症的确切部位和范围。

声音成像

现代影视技术的发展，还出现了以声代光拍摄水下电视的新技术。通过声发射器、凹镜、电视接收机和附属设备来完成此任。拍摄时，声波从发射器发出之后，射到水下目标就被反射回来，经凹镜聚焦，由声―――电摄像管把声音信号转换成的电信号传至电视显示器，显像管就可以把电信号转换成的图像显示出来。如果需要长期保存，还可以用录像机录像，以便随时播放。利用声波拍摄水下电视图像时，还可以拍出彩色电视图像及立体电视图，取得令人满意的效果。据报道，美国加利福尼亚的斯克利普斯海洋物理研究所的科学家，还研究出利用声音透视海底的方法。他们利用波段为8―80千赫的水下声波，在监控器的屏幕上显示了水下实验物的图像。而且，这种具有计算机资料处理功能的水下物声系统将会使人们观察到水下的大型动物、潜艇和沉船等。