声波在介质中传播时携带声波的声能或声音，该介质可以是气体，例如空气，液体或固体。人类和许多动物利用声能与环境相互作用。
为此，它们具有能够产生振动的特殊器官，例如声带。这些振动在空中传播，到达负责解释的其他专门机构。
通过单簧管的声音将声能转换成音乐。资料来源：
振动会导致空气或围绕声源的介质连续压缩和膨胀，并以一定速度传播。并不是粒子运动，而是它们相对于其平衡位置简单地振荡。干扰就是传播的东西。
现在，众所周知，移动的物体已经具有能量。因此，当波在介质中传播时，它们还携带着与粒子运动相关的能量（动能），以及所述介质固有的能量，即势能。
特点
众所周知，运动的物体具有能量。同样，波在介质中传播时，会携带与粒子运动相关的能量（动能）以及介质变形的能量或势能。
假设介质的很小一部分（可以是空气），每个速度为u的粒子的动能K均由下式给出：
此外，粒子具有的势能U取决于其经历的体积变化，其中Vo是初始体积，V是最终体积，p是压力，这取决于位置和时间：
负号表示势能增加，因为由于正声压，传播波在压缩时确实作用在体积元素dV上。
流体元件在初始密度ρ方面的质量Ô和初始容积V ø是：
以及质量如何守恒（质量守恒原理）：
因此总能量是这样的：
计算势能
可以使用质量守恒原理求解积分
常数的导数为0，因此（ρV）'=0。因此：
艾萨克·牛顿（Isaac Newton）确定：
（dp /dρ）= c 2
其中c表示所讨论的流体中的声速。通过将上述替换为积分，可获得介质的势能：
如果A p和A v分别是压力波和速度的振幅，则声波的平均能量ε为：
声音的特征可以称为强度。
声音的强度定义为在一秒内通过垂直于声音传播方向的单位区域的能量。
由于每单位时间的能量是功率P，所以声音强度I可以表示为：
每种类型的声波都具有特征频率并携带一定的能量。所有这些决定了它的声学性能。由于声音对人类生活至关重要，因此声音的类型根据人类可听到的频率范围分为三大类：
-次声，其频率小于20 Hz。
-可听频谱，频率范围为20 Hz至20,000 Hz。
-超声波，频率大于20,000 Hz。
声音的音高，即高，低还是中等，取决于频率。较低的频率被解释为大约20到400 Hz之间的低音。
400至1600 Hz之间的频率被视为中间音调，而最高频率则介于1600至20,000 Hz之间。
您每天听到的声音是各种频率的声音的复杂叠加。
声音具有频率以外的其他品质，可以作为分类的标准。例如音色，持续时间和强度。
均衡器由多个滤波器组成，这些滤波器可以消除噪音并提高某些频率，以改善声音质量。资料来源：
噪声
区分有用声音和有害声音或噪音也很重要。由于总是希望消除噪声，因此根据强度和周期将其分类为：
-持续的噪音。
-波动的声音。
-脉冲噪音。
或按颜色（与频率相关）：
-粉红噪音（类似于“ shhhhhh”）。
-白噪声（类似于“ psssssss”）。
-布朗噪声（由布朗运动的发现者罗伯特·布朗（Robert Brown）提出，是一种非常偏爱低频的噪声）。
应用领域
声能的使用取决于所用声波的类型。在可听波的范围内，声音的普遍使用是不仅允许人与人之间的紧密交流，因为动物也可以通过发出声音进行交流。
声音用途广泛。每个根据发射它的来源而不同。通过这种方式，自然界中的声音是无限的：每个人的声音都不同，而且动物物种用来相互交流的特征性声音也不同。
许多动物利用声音的能量将自己定位在太空中并捕获猎物。它们发出声音信号，并具有分析反射信号的受体器官。这样，他们可以获得有关距离的信息。
人类缺乏以这种方式使用声能所必需的器官。但是，他们基于这些相同原理创建了诸如声纳之类的定向设备，以方便导航。
另一方面，超声波是声波，其应用是众所周知的。在医学上，它们被用来获取人体内部的图像。它们也是腰痛和肌腱炎等某些疾病治疗的一部分。
声能的一些应用
-使用高能超声，由于这些器官中的矿物质盐沉淀，会破坏肾脏和胆囊中形成的结石或结石。
-在地球物理学中，超声波被用作勘探方法。其原理与地震方法相似。它们可用于从确定海洋形状到浮雕再到计算弹性模量的各种应用。
-在食品技术中，它们被用来消除对高温具有抵抗力的微生物，并改善食品的某些质地和质量。
优点
声能的优势主要是由于声程短。例如，由于它快速散布在介质中，因此生产成本低廉且不产生化学或其他废物。
至于声能的来源，它们很多。任何能够振动的物体都可以成为声音的来源。
当用于医疗应用（例如超声成像）时，它具有不使用电离辐射（例如X射线或断层扫描）的优势。电离辐射会导致细胞损伤，这是事实。
它的使用不需要施加电离辐射时所需的保护措施。套件也更便宜。
同样，超声波能量是消除上述肾脏和胆结石的一种非侵入性方法，从而避免了外科手术。
原则上，它既不会在空气中也不会在水中产生污染。但是，众所周知，密集捕鱼，地球物理勘探和运输等人类活动会造成海洋噪声污染。
缺点
很难想像声音一样自然的现象所具有的缺点。
少数几个例子之一是，大声的声音会破坏耳膜的结构，随着时间的流逝，不断暴露的人们会失去感觉。
嘈杂的环境最终导致人的压力和不适。另一个缺点可能是这样的事实，即不使用声能来移动物体，这使得很难利用振动来影响固体物体。
这是因为声音总是需要存在能够传播的介质，因此很容易衰减。换句话说，与其他类型的波（例如电磁波）相比，声能在介质中的吸收速度更快。
因此，声波的能量在空气中相对较短。声音在传播时会被结构和物体吸收，其能量会逐渐消散为热量。
当然，这与能量守恒有关：能量不会被破坏而是会改变形式。空气中分子的振动不仅转化为压力变化，从而产生声音。振动也会产生热量。
材料吸声
例如，当声波撞击砖墙等材料时，就会反射一部分能量。由于空气和材料的分子振动，另一部分会散发热量。最后剩下的部分穿过物料。
因此，声波可以像光一样被反射。声音的反射被称为“回声”。表面越刚性和均匀，反射能力就越大。
实际上，有些表面能够产生多种反射，称为混响。通常，这种情况发生在狭小的空间中，可以通过放置绝缘材料来避免，因此，发射和反射的波不会重叠，从而使听觉变得困难。
在整个传播过程中，声波将经历所有这些连续的损耗，直到最终能量被介质完全吸收。这意味着它已经转化为热能。
有一个量值可以量化材料吸收声音的能力。这就是吸收系数。它表示为α，它是吸收能量E abs与入射能量E inc之间的比率，全都称为所讨论的材料。它的数学表达如下：
α= E abs / E inc
α的最大值是1（完全吸收声音），最小值是0（所有声音都通过）。
在首选静音的许多情况下，声音可能是不利的。例如，汽车装有消音器以减轻发动机噪音。也适用于其他设备，例如水泵和发电厂。
隔音在录音棚中很重要。资料来源：
声能的例子
声能无处不在。这是一个简单的示例，它从定量的角度说明了声音的特性及其能量。
运动解决
质量为0.1 g的销钉从1m的高度掉落。假设将其能量的0.05％转换为持续时间为0.1 s的声音脉冲，请估计可听到销钉跌落的最大距离。取最小声音强度10 -8 W / m 2。
解
上面给出的方程式将用于声音的强度：
一个很好的问题是，在这种情况下，声能来自何处，而人耳会检测到它的强度。
答案是重力势能。恰恰是因为销钉从一定高度掉落，在该高度处它具有势能，因此当销钉下落时，它会将这种能量转换为动能。
一旦撞到地面，能量就会转移到碰撞地点周围的空气分子中，从而产生声音。
重力势能U为：
其中，m是销钉的质量，g是重力加速度，h是其下落的高度。替换这些数值，但在国际单位制中进行相应转换之前，我们具有：
U = 0.1 x 10 -3 x 9.8 x 1 J = 0.00098焦耳
声明说，在这种能量中，只有0.05％的能量被转换以产生声音脉冲，即当撞到地板时销的叮叮当响。因此，声能为：
E 声音 = 4.9 x 10 -7 J
从强度方程式中，清除半径R并根据声明将声能E sound的值和脉冲持续的时间替换为：0.1 s。
因此，在所有方向上可听到的最大直径距离为6.24 m。
参考文献
- Giancoli，D.，2006年。《物理：应用原理》。第六版。学徒大厅。332-359。
- Kinsler，L.（2000年）。声学基础。第四版Wiley&Sons。124-125。