身边物理：看见的声音爆炸

2024-06-12 百科知识版权反馈

【摘要】：音爆可以看见的声音爆炸一提起“炸药”，我们马上就会联想到爆炸，确实，炸药爆炸是件非常危险的事情。影响音爆的因素很多，有些因素是可以控制的，例如飞行速度、高度和航线；而有些因素则是无法改变的，如气象条件和接近地面的湍流等。音爆的危害均衡器是一种可以分别调节各种频率成分电信号放大量的电子设备，通过对各种不同频率的电信号的调节来补偿扬声器和声场的缺陷，补偿和修饰各种声源及起到一些特殊作用。

音爆　可以看见的声音爆炸

一提起“炸药”，我们马上就会联想到爆炸，确实，炸药爆炸是件非常危险的事情。但是，也许你还不知道，不只是炸药，就连声音也会“爆炸”呢！在物理学上，声音的爆炸叫做“音爆”。那么，声音为什么会产生爆炸呢？音爆的情形又是什么样的？

1947年10月14日，美国西部的莫哈维沙漠上空，晴朗的天空突然出现了一声巨响，连大地也为之颤抖。然后，不知道从哪儿冒出来一群人，他们欢呼雀跃，把帽子扔上了天，似乎在庆祝着什么。其实，刚才这里是在进行有关音爆问题的实验，英俊的小伙子耶格尔刚刚驾驶着橙色炮弹外形的贝尔X-1型飞机超过了音速，成为了永留史册的第一个把声音抛在身后的人。

但是超音速飞行和那声犹如晴天霹雳的巨响有什么关系呢？

天鹅游过水面留下的楔形波纹

要解释这个现象，我们先把视线转到水面。我们都知道，如果把一粒石子投入水中，水面便会出现一圈圈涟漪，这是石子扰动水面形成的波。如果是航行的船，船头就会激起倒V字型的楔形波纹。而当飞机在空中做超音速飞行时，也会像在水中前进的快艇一样，在机头或突出部分出现一种楔形或锥形波，这就是激波。当飞机的速度接近音速时，就会出现一堵看不见的空气墙横在飞机前面，这时只要飞机的外形足够合理，动力足够充沛，结构足够结实，被空气墙裹住的飞机便会超过音速，而被压缩到极致的空气被穿透，产生了激波，然后激波在这种状况下造成了压力的剧烈波动，这就是音爆。

战机突破音障瞬间

F18穿越音障

抽陀螺(www.chuimin.cn)

其实，有幸听过莫哈维沙漠上空神秘巨响的人可能会注意到，它实际上是由两声紧邻的巨响组成的，这分别代表了空气被飞机前部撞开和空气在飞机尾部闭合形成的激波。当然，由于建筑物和地面的反射，那声音更像是打雷。

影响音爆的因素很多，有些因素是可以控制的，例如飞行速度、高度和航线；而有些因素则是无法改变的，如气象条件和接近地面的湍流等。由于激波和水波非常相像，距离越远，波的强度也就越弱。因此，它的强弱以及对地面影响的大小，与飞机飞行的高度有着直接的关系。随着飞行高度的增加，这种影响会越来越弱，当超过一定的高度后，地面上基本不会受到什么影响。而当飞机作低空超音速飞行时，地面的人畜就会听到震耳欲聋的巨响，轻则影响人们的工作和生活，严重的时候还会震碎玻璃，甚至损坏不坚固的建筑物，造成直接的损失。

更为有趣的是，音爆虽然会对地面产生巨大响声，但驾驶飞机的飞行员却会“充耳不闻”。这是由于飞行员处于前后激波的中间，这是一个暂时稳定的等压强的条件，所以听不到音爆。

1947年10月14日美国飞行员耶格尔驾驶X-1飞机突破音速时距离飞行基地地面65千米，而且他当时的飞行高度是一万三千米，因此，他在机场上翘首以待的妻子格伦尼丝只看到了飞机尾喷管喷出的气流在天空中划过的轨迹，而根本没有听到音爆。而美国著名飞机设计师约翰逊不但经常听到他自己设计的三倍音速的“黑鸟”SR-71战略侦察机飞行中所产生的音爆声，而且“黑鸟”还震坏了他的牧场内一块价值450美元的窗户玻璃。因此，在城市上空，低于一万米禁止做超音速飞行。

高音可以震碎玻璃

不过一般音爆发生的几率并不高，我们基本上不会遇到；但是你也不必遗憾，其实音爆这种物理现象也发生在生活之中。我们经常能看到有人在公园里抽陀螺健身，而那种用小皮鞭发出来的啪啪的响声就是音爆，因为根据观测，抽鞭子的时候鞭梢的速度已经完全突破了音速，真的是非常令人惊讶。

音爆的危害

均衡器是一种可以分别调节各种频率成分电信号放大量的电子设备，通过对各种不同频率的电信号的调节来补偿扬声器和声场的缺陷，补偿和修饰各种声源及起到一些特殊作用。一般调音台上的均衡器仅能对低频、中频、高频三段频率电信号分别进行调节。均衡器可分为三类：图示均衡器（亦称图表均衡器）、参量均衡器（亦称参数均衡器）和房间均衡器。

身边物理：看见的声音爆炸

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