古有千里傳音，今有次聲共振，看這些可怕的聲音武器

武俠小說上常常見到「千里傳音」「獅吼功」「碧海潮生曲」等聲音禦敵的武器，所用之處定有摧枯拉朽、攝人心魄之能，雖有誇張神話之處，卻也是對聲音特性的另一種認識。

獅吼功，呵呵

實際上，聲音是由物體振動產生的聲波，這種波動能夠通過介質（固、液、氣）傳播並能被聽覺器官所感知。根據強度和頻率的不同，聲音可以是美妙悅耳的天籟之音，也會變成尖嘯嘶吼的狂暴噪音，甚至能夠在不知不覺中傷人於無形。

這都取決於兩個關鍵指標：分貝(dB)與赫茲(Hz)。

人們耳熟能詳的聲音強度計量單位是分貝（db），鄉村的夜晚大約是20分貝，安靜的房間內大約40分貝，汽車發動機的噪音約70分貝，噴氣式引擎聲強高達140分貝。我們在生活中接受的多是40到70分貝之間的低強度聲音，並不會引起人體不適。雜訊超過90分貝時，就會對耳蝸造成損害。當達到150 分貝時，就能令人耳鼓膜破裂、出血，以至破壞鼓膜變成聾子。

聲級示意圖

當聲音超過180分貝時，則會導致肺部空氣栓塞，甚至令肺部爆裂。據分析，有些因爆炸而死亡的人，並不是被被彈片擊中致死，而是爆炸時的空氣劇烈振動，高強度聲波作用於人體心臟和肺部，從而造成死亡。

赫茲(Hz)則是聲音的頻率單位。根據頻率的不同，可將聲波分為可聽聲、超生、次聲。頻率在20-20000HZ之間的聲波是可聽聲，能夠被人或動物的耳鼓膜感受到；除此之外的頻率，包括超過20000Hz的超聲、低於20Hz的次聲，均無法被人耳察覺，但卻同樣對人類有重大影響。

早期的聲波武器想像圖

頻率低於20Hz次聲波儘管不能被人耳所聽到，但強烈的次聲波仍會給人帶來不適。舉例而言：站在19赫茲的次聲波前，即便將聲強調高到100分貝，人耳仍無法「聽」到到聲音，但由於聲波的壓力是客觀存在的，因此能感覺到震動。據實測，0.5至8赫茲、110分貝的聲音，就能明顯干擾人體肺部，造成呼吸紊亂，甚至可以使骨骼受損，長期的干擾會導致反胃甚至失明。

這種傷害的原理基於一種物理現象：共振。而共振會引起物體和結構的很大變形和動應力，常常引發破壞性後果。

手持式聲波驅散器

人體器官由特定結構和組織構成，固有頻率大約3～17Hz，其中頭部約8～12Hz，腹部內臟約4～6Hz。由於次聲的頻率與人體器官的固有頻率十分接近，當次聲波作用於人體時，人體器官很容易產生共振，從而造成人體器官的損害。隨著聲波強度的增加，人體會進一步產生血壓升高，全身不適，頭腦平衡功能喪失、嘔吐不止、呼吸困難、肌肉痙攣，甚至會因內臟血管破裂而喪命。

由於次聲波對人體的損害非常明顯，因此有些國家將之用于軍事領域，從而產生了「次聲波武器」。這種武器隱蔽性好、攻擊速度快、傳播距離遠、穿透力極強、不受電子設備干擾，使用時聽不到、看不見、摸不著，又被稱為"無聲殺手"。次聲波武器最早發端於二戰時期的德國，美軍也曾在索馬利亞和波黑戰爭期間，也試驗過小型化的高功率次聲發生器。當前，次聲波武器的研發難度主要體現在次聲波的定向聚焦、大功率發射等方面。

軍艦上的聲波武器

頻率高於20000Hz的超聲波，相較於次聲波而言，對人體就要友好的多。超聲波的頻率與人體固有頻率差異很大，因而不會帶來共振的危害。同時，由於超聲波波長更短，因而方向性好，能量較為集中，在水中傳播距離遠。因此，利用聲波的反射、折射、衍射原理，可用於測距、測速、清洗等醫學、軍事和工農業領域。

我們耳熟能詳的B超，就是超聲波在醫學領域的具體應用，通常用於醫學診斷的超聲波頻率範圍在 2~5兆Hz之間。當前，超聲波加濕器、超聲波消毒、超聲波碎石、超聲波探傷等各類應用也越來越廣泛。

醫學B超對人體無害

於此類似，基於聲波在介質中的反射、折射、衍射、散射等傳播規律，軍事上用來對水中目際進行探測和定位識別，或者用於水中通訊的技術設備，也就是聲吶。

聲吶的原理與雷達相似，屬於水中的聲遙感技術，又被稱為聲波雷達。聲吶可分為主動聲吶、被動聲。主動聲納需要主動發射聲波（聲音），依靠目標反射回來的聲波探測目標；被動聲納則依靠被動接受目標發出的聲音來發現目標，自身並不發射聲波。從原理上來說，次聲波、聲波、超聲波都可以應用於聲吶，但具體使用還是又不小的區別：穿透性上，次聲波最好，設備也最大，超聲波最差；定向性上，超聲波則是最好。

聲吶探測

從實踐上來看，被動式聲納頻率範圍較廣，範圍大約3Hz-97KHz；而主動式聲納工作頻率較高，範圍約3kHz-97kHz左右。但是，主動聲吶頻率一般都在數十KHz範圍，因為太低的頻率，就會對人體產生共振影響，令讓操作者非常難受；而頻率太高則會帶來系統複雜、成本增大的後果。

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