聲波是物體機械振動狀態（或能量）的傳播形式。所謂振動是指物質的質點在其平衡位置附近進行的往返運動形式。譬如，鼓面經敲擊后，它就上下振動，這種振動狀態通過空氣媒質向四面八方傳播，這便是聲波。

判斷一個聲音是否屬于噪聲，僅從物理學角度判斷是不夠的，主觀上的因素往往起著決定性的作用。例如，美妙的音樂對正在欣賞音樂的人來說是樂音，但對于正在學習、休息或集中精力思考問題的人可能是一種噪聲。即使同一種聲音，當人處于不同狀態、不同心情時，對聲音也會產生不同的主觀判斷，此時聲音可能成為噪聲或樂音。因此，從生理學觀點來看，凡是干擾人們休息、學習和工作的聲音，即不需要的聲音，統稱為噪聲。當噪聲對人及周圍環境造成不良影響時，就形成噪聲污染。

 一般來說，在城市中，高層建筑往往樓層越高，噪音會越大，1-5層噪聲最小，10-15層中等水平，24層最大，再高層的噪音又會逐漸回落。因為樓層越高，俯瞰的范圍越大，遠處馬路的噪音能傳播過來，相對的有效噪音源多，24層俯瞰的范圍達到最大，有效噪音源最多，理論上說24層受噪音影響最重；樓層低，很多可能直達的噪音源被其他建筑或植物遮蓋和阻擋了，噪音小，往往1層噪音最小

聲音的頻率是用Hz作單位（赫茲），一般人所能聽到的聲音在20Hz--20000Hz之間;

低頻噪音  頻率在200赫茲以下

我國對于低頻噪音的聲音頻率范圍訂為 20~200Hz ，其中對人體影響較為明顯之頻率，主要為 3-50Hz 之頻率范圍。在人耳范圍內是在20Hz--200Hz是低頻，即在一秒內震動20到200次所發出無規律的聲音稱之為低頻噪音。

低頻噪音產生的聲源有如下一些地方：

1.平板的振動：如大型振動、道路橋梁、溢水水壩水流等。水泵房低頻噪聲

2.氣流的振動：空氣壓縮機、真空幫浦等壓縮膨脹。

3.氣體非常態激振：如大型送風機之旋轉失速。

4.空氣的急速壓縮、開放：如爆破、鐵路列車高速通過隧道等。

低頻噪音的聲學特征

低頻噪音與高頻噪音不同，高頻噪音隨著距離越遠或遭遇障礙物，能迅速衰減，如高頻噪音的點聲源，每10米距離就能下降6分貝。而低頻噪音卻遞減得很慢，聲波又較長，能輕易穿越障礙物，長距離奔襲和穿墻透壁直入人耳。振動、低頻噪音和一般的噪聲都有一個共同的性質，都是一種振動的波、是能量傳播的一種方式。

低頻噪音的傳播途徑

低頻噪音按傳播途徑主要分為結構傳聲、空氣傳聲及駐波，其中駐波危害最重。結構傳聲是指安裝在大樓內的變壓器、水泵、中央空調主機通過居住大樓的基礎結構大梁、承重梁將低頻振動的聲波傳導到各家各戶。空氣傳聲是指低頻噪音通過空氣直接傳播到小區住家戶。駐波是指低頻噪音在傳播過程中經過多次反射形成駐波，低頻噪音在波腹中的振幅最強，對人的健康危害最重。

低頻噪音對健康的危害

凡是噪聲都會對人體產生危害，雖然低頻噪音對生理的直接影響沒有高頻噪音那  低頻噪音來源
么明顯，而低頻噪音更會對人體健康產生長遠的影響。但是，現在這種低頻噪音所產生的危害還沒有得到人們足夠的重視。下面我們從國內外專家的科學研究中、在對生產企業現場接觸低頻噪音的工人調查分析中可以得出結論。

中頻噪音

頻率在 500Hz~2000Hz為中頻，目前我們日常生活中所聽到的噪音絕大多部分就是這個頻段的聲音

高頻噪音  高頻則是2000Hz~16000Hz之間

高頻音是指頻率高的聲音，也被稱為“蚊音”、“無聲鈴音”、“大人聽不到的鈴聲”。人類的耳朵能夠分辨的聲音處在15赫茲到2萬赫茲的范圍之內。一般來說，人類用于交流的各種聲音都處在200赫茲到8000赫茲的范圍之內。但科學研究顯示，隨著人年齡的增大，人的聽力也會逐漸衰退。因此在17000赫茲的高頻聲音面前，年輕人可能十分敏感，但上了一定年紀的人就像聾子一樣聽而不聞。但是這種聲音會損害耳朵，嚴重者會有失聰的現象。

次聲波  20Hz以下

次聲波不容易衰減，不易被水和空氣吸收。而次聲波的波長往往很長，因此能繞開某些大型障礙物發生衍射。某些次聲波能繞地球2至3周。某些頻率的次聲波由于和人體器官的振動頻率相近，容易和人體器官產生共振，對人體有很強的傷害性，危險時可致人死亡。

次聲波的產生

在自然界中，海上風暴、火山爆發、大隕石落地、海嘯、電閃雷鳴、波浪擊岸、水中漩渦、空中湍流、龍卷風、磁暴、極光等都可能伴有次聲波的發生.在人類活動中，  次聲波的波形
諸如核爆炸、導彈飛行、火炮發射、輪船航行、汽車爭馳、高樓和大橋搖晃，甚至像鼓風機、攪拌機、擴音喇叭等在發聲的同時也都能產生次聲波。據研究稱，著名的“殺人樂曲“《黑色星期天》所彈奏的旋律也是屬于次聲波。

次聲波的特點

次聲波的特點是來源廣、傳播遠、穿透力強.次聲的聲波頻率很低，一般均在20Hz以下，波長卻很長，傳播距離也很遠.它比一般的聲波、光波和無線電波都要傳得遠.例如，頻率低于1Hz的次聲波，可以傳到幾千以至上萬千米以外的地方.次聲波具有極強的穿透力，不僅可以穿透大氣、海水、土壤，而且還能穿透堅固的鋼筋水泥構成的建筑物，甚至連坦克、軍艦、潛艇和飛機都不在話下.次聲波的傳播速度和可聞聲波相同，由于次聲波頻率很低。大氣對其吸收甚小，當次聲波傳播幾千千米時，其吸收還不到萬分之幾，所以它傳播的距離較遠，能傳到幾千米至十幾萬千米以外。1883年8月，南蘇門答臘島和爪哇島之間的克拉卡托火山爆發，產生的次聲波繞地球三圈，全長十多萬公里，歷時108小時．1961年，蘇聯在北極圈內新地島進行核試驗激起的次聲波繞地球轉了5圈。7 000 Hz的聲波用一張紙即可阻擋，而7 Hz的次聲波可以穿透十幾米厚的鋼筋混凝土．地震或核爆炸所產生的次聲波可將岸上的房屋摧毀．次聲如果和周圍物體發生共振，能放出相當大的能量。如4 Hz～8 Hz的次聲能在人的腹腔里產生共振，可使心臟出現強烈共振和肺壁受損。

次聲波的危害

次聲波會干擾人的神經系統正常功能，危害人體健康。一定強度的次聲波，能使人頭暈、惡心、嘔吐、喪失平衡感甚至精神沮喪。有人認為，暈車、暈船就是車、船在運行時伴生的次聲波引起的。住在十幾層高的樓房里的人，遇到大風天氣，往往感到頭暈、惡心，這也是因為大風使高樓搖晃產生次聲波的緣故。更強的次聲波還能使人耳聾、昏迷、精神失常甚至死亡。

超聲波  20000Hz以上

它方向性好，穿透能力強，易于獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠，可用于測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫學、軍事、工業、農業上有很多的應用。超聲波因其頻率下限大約等于人的聽覺上限而得名。

通常用于醫學診斷的超聲波頻率為1兆赫茲～5兆赫茲。理論研究表明，在振幅相同的條件下，一個物體振動的能量與振動頻率成正比，超聲波在介質中傳播時，介質質點振動的頻率很高，因而能量很大.在中國北方干燥的冬季，如果把超聲波通入水罐中，劇烈的振動會使罐中的水破碎成許多小霧滴，再用小風扇把霧滴吹入室內，就可以增加室內空氣濕度，這就是超聲波加濕器的原理。如咽喉炎、氣管炎等疾病，很難利用血流使藥物到達患病的部位，利用加濕器的原理，把藥液霧化，讓病人吸入，能夠提高療效。利用超聲波巨大的能量還可以使人體內的結石做劇烈的受迫振動而破碎，從而減緩病痛，達到治愈的目的。超聲波在醫學方面應用非常廣泛，像現在的彩超、B超、碎石（例如膽結石、腎結石祛眼袋 之類的）,還能破壞細菌結構，對物品進行殺菌消毒。 

超聲波產生

超聲波是指振動頻率大于20000Hz以上的，其每秒的振動次數（頻率）甚高，超出了人耳聽覺的一般上限（20000Hz），人們將這種聽不見的聲波叫做超聲波。超聲和可聞聲本質上是一致的，它們的共同點都是一種機械振動模式，通常以縱波的方式在彈性介質內會傳播，是一種能量的傳播形式，其不同點是超聲波頻率高，波長短，在一定距離內沿直線傳播具有良好的束射性和方向性，目前腹部超聲成象所用的頻率范圍在 2∽5兆Hz之間，常用為3∽3.5兆Hz（每秒振動1次為1Hz，1兆Hz=10^6Hz,即每  超聲波熔接器
秒振動100萬次，可聞波的頻率在16－20，000HZ 之間）。 　　超聲波在媒質中的反射、折射、衍射、散射等傳播規律，與可聽聲波的規律沒有本質上的區別。但是超聲波的波長很短，只有幾厘米，甚至千分之幾毫米。與可聽聲波比較，超聲波具有許多奇異特性：傳播特性──超聲波的波長很短，通常的障礙物的尺寸要比超聲波的波長大好多倍，因此超聲波的衍射本領很差，它在均勻介質中能夠定向直線傳播，超聲波的波長越短，該特性就越顯著。功率特性──當聲音在空氣中傳播時，推動空氣中的微粒往復振動而對微粒做功。聲波功率就是表示聲波做功快慢的物理量。在相同強度下，聲波的頻率越高，它所具有的功率就越大。由于超聲波頻率很高，所以超聲波與一般聲波相比，它的功率是非常大的。空化作用──當超聲波在液體中傳播時，由于液體微粒的劇烈振動，會在液體內部產生小空洞。這些小空洞迅速脹大和閉合，會使液體微粒之間發生猛烈的撞擊作用，從而產生幾千到上萬個大氣壓的壓強。微粒間這種劇烈的相互作用，會使液體的溫度驟然升高，起到了很好的攪拌作用，從而使兩種不相溶的液體（如水和油）發生乳化，且加速溶質的溶解，加速化學反應。這種由超聲波作用在液體中所引起的各種效應稱為超聲波的空化作用。 　　頻率高于2×10千赫茲的聲波。研究超聲波的產生、傳播、接收，以及各種超聲效應和應用的聲學分支叫超聲學。產生超聲波的裝置有機械型超聲發生器（例如氣哨、汽笛和液哨等）、利用電磁感應和電磁作用原理制成的電動超聲發生器、以及利用壓電晶體的電致伸縮效應和鐵磁物質的磁致伸縮效應制成的電聲換能器等。

超聲波的兩個主要參數： 　　

頻率：F≥20KHz（在實際應用中因為效果相似，通常把F≥15K的聲波也稱為超聲波）； 　　

功率密度：p=發射功率(W)/發射面積(cm2);通常p≥0.3w/cm2;

超聲波應用

超聲效應已廣泛用于實際，主要有如下幾方面：

①超聲檢驗

超聲波的波長比一般聲波要短，具有較好的方向性，而且能透過不透明物質，這一特性已被廣泛用于超聲波探傷、測厚、測距、遙控和超聲成像技術。超聲成像是利用超聲波呈現不透明物內部形象的技術。把從換能器發出的超聲波經聲透鏡聚焦在不透明試樣上，從試樣透出的超聲波攜帶了被照部位的信息（如對聲波的反射、吸收和散射的能力），經聲透鏡匯聚在壓電接收器上，所得電信號輸入放大器，利用掃描系統可把不透明試樣的形象顯示在熒光屏上。上述裝置稱為超聲顯微鏡。超聲成像技術已在醫療檢查方面獲得普遍應用，在微電子器件制造業中用來對大規模集成電路進行檢查，在材料科學中用來顯示合金中不同組分的區域和晶粒間界等。聲全息術是利用超聲波的干涉原理記錄和重現不透明物的立體圖像的聲成像技術，其原理與光波的全息術基本相同，只是記錄手段不同而已（見全息術）。用同一超聲信號源激勵兩個放置在液體中的換能器，它們分別發射兩束相干的超聲波：一束透過被研究的物體后成為物波，另一束作為參考波。物波和參考波在液面上相干疊加形成聲全息圖，用激光束照射聲全息圖，利用激光在聲全息圖上反射時產生的衍射效應而獲得物的重現像，通常用攝像機和電視機作實時觀察。

②超聲處理

利用超聲的機械作用、空化作用、熱效應和化學效應，可進行超聲焊接、鉆孔、固體的粉碎、乳化 、脫氣、除塵、去鍋垢、清洗、滅菌、促進化學反應和進行生物學研究等，在工礦業、農業、醫療等各個部門獲得了廣泛應用。

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