第一章 · 声现象
1.4 人耳听不到的声音
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🎧 欢迎来到"听不见"的声音世界

人的耳朵只能听到特定频率的声音。点击下方按钮,体验从20Hz → 20000Hz的扫频过程——你会发现,两端的频率会渐渐"消失"。

👆 点击按钮开始扫频体验
-- Hz
20 Hz
20000 Hz

🎯 人耳可听范围:20Hz ~ 20000Hz

💡 扫频过程中,中间频率的声音最清晰,两端会慢慢"消失"——超出人耳范围的频率我们就听不到了。

🎛️ 先动手 · 听觉测试

拖动滑块选择一个频率,点击"播放"听听看——你能听到哪些频率?

440 Hz
20Hz 25000Hz
👂 人耳听觉范围示意
20Hz
20000Hz
次声波 ← → 超声波
人耳听觉范围:20Hz ~ 20000Hz。超出这个范围的声音,人耳便无法感知。
次声波 < 20Hz   可听声 20~20000Hz   超声波 > 20000Hz

📊 结论站 · 动物听觉范围对比

人类不是听觉最灵敏的动物!看看其他动物的听觉范围吧👇

动物听觉范围 (Hz)特色
👤 人20 ~ 20,000标准听觉范围
🐕 狗15 ~ 50,000可听部分超声波
🦇 蝙蝠1,000 ~ 120,000超声波高手
🐬 海豚150 ~ 150,000超高频率冠军
🐘 大象1 ~ 20,000用次声波交流
💡 蝙蝠和海豚能听到超声波(>20000Hz),大象能发出次声波(<20Hz)与远方同伴交流。

🦇 先动手 · 蝙蝠回声定位

蝙蝠通过发射超声波并接收反射波来"看"世界。点击按钮试试吧!

👆 点击"发射超声波",观察声波遇到蚊子后反射回蝙蝠
✅ 蝙蝠发出超声波,遇到障碍物(蚊子)后反射回来,蝙蝠根据回波判断物体的位置、大小和形状——这就是回声定位

💡 结论站 · 超声波的应用

超声波方向性好、穿透力强,在生活和科技中有广泛应用👇

🏥

B超检查

医用超声波成像

🚢

声呐探测

水下探测定位

🧼

超声清洗

精密零件清洗

🔗

超声焊接

塑料/金属焊接

👆 点击上方卡片查看各种超声波应用

💡 超声波特点:方向性好(近似直线传播)、穿透力强(能穿透液体和软组织)。

🚢 先动手 · 声呐测距

声呐利用超声波在水中的传播来测量深度。点击"发射"观察超声波的往返过程。

声呐测距原理:超声波从发射到返回的时间为 t,声速 v=1500m/s(海水中),则深度 = v × t ÷ 2。

🌍 先动手 · 次声波来源

点击下方按钮,了解各种自然灾害产生的次声波👇

🏚️
地震
🌊
海啸
🌀
台风
🌋
火山
💥
核爆
🌍

👆 点击上方场景卡片查看次声波来源

🛡️ 结论站 · 次声波的应用与防护

🔍 灾害监测预警

次声波传播远、不易衰减,科学家通过监测次声波来预警地震、海啸、台风等自然灾害。

⚠️ 共振危害

次声波频率低,能与人体器官产生共振,引起头晕、恶心等不适。强次声波具有破坏性。

🐘 动物利用次声波

大象用次声波与数公里外的同伴交流。地震前一些动物会不安——它们可能感受到了地震次声波。

🛡️ 个人防护

远离强声源和振动源。监测预警系统能提前数十秒发出地震预警,为逃生争取时间。

🔄 次声波与人体共振频率

🔴 头部:8~12Hz 🟠 胸腔:4~6Hz 🟡 腹部:6~9Hz 🟢 全身:5~7Hz

📝 知识小结

👂 人耳听觉范围

20Hz ~ 20000Hz
低于20Hz → 次声波
高于20000Hz → 超声波

📡 超声波 (>20000Hz)

✅ 方向性好、穿透力强
✅ 应用:B超、声呐、清洗、焊接
✅ 蝙蝠回声定位、海豚探测

🌊 次声波 (<20Hz)

✅ 传播远、不易衰减
✅ 来源:地震、海啸、台风、火山、核爆
✅ 应用:灾害监测预警

🐕 动物听觉

狗:15~50000Hz
蝙蝠:1000~120000Hz
海豚:150~150000Hz
大象:1~20000Hz(次声波交流)

🦇 回声定位

发射超声波 → 遇障碍反射 → 根据回波判断位置。蝙蝠、海豚使用此技能"看"世界。

📐 声呐测距

深度 = 声速 × 时间 ÷ 2
海水中声速 ≈ 1500m/s

✏️ 小试牛刀

做错了也没关系,再试试看 🌱