“长坂坡桥头上一声吼，吓退曹操百万军”，这是历史上对于声音能量最夸张一个故事，正史里来源《三国志·张飞传》:"飞据水断桥，瞋目横矛曰:'身是张益德也，可来共决死!'敌皆无敢近者，故遂得免"。不过被《三国演义》弄得太神秘：飞乃厉声大喝曰：“我乃燕人张翼德也！谁敢与我决一死战？”声如巨雷。曹军闻之，尽皆股栗。曹操急令去其伞盖，回顾左右曰：“我向曾闻云长言：翼德于百万军中，取上将之首，如探囊取物。今日相逢，不可轻敌。”言未已，张飞睁目又喝曰：“燕人张翼德在此！谁敢来决死战？”曹操见张飞如此气概，颇有退心。飞望见曹操后军阵脚移动，乃挺矛又喝曰：“战又不战，退又不退，却是何故！”喊声未绝，曹操身边夏侯杰惊得肝胆碎裂，倒撞于马下。操便回马而走。于是诸军众将一齐望西奔走。
        声音传播的本质是声源振动，并把振动传递到邻近的介质上，引起介质的振动，然后起振的介质继续向外传递振动，以此类推。这个振动就是机械振动，由此产生的就是机械波，声音，即声波是一种机械波。声能是介质中存在机械波时，使媒介附加的能量。声能就像光能一样 所有振动的波形都具有能量。比如说光能、声能、红外线、次声波、超声波等都有能量。推动物质振动的那个能量。声能是以波的形式存在的一种能量，就像光能是以光子形式存在的一种能量一样。 声能与其它能量相同，是人类可以利用的能量。
        声能是能量的一种表现形式，其实质是物体振动后，通过传播媒介并以波的形式发生的机械能的转移和转化，反过来，其他能量的转移和转化也可以还原成机械能而产生声音。变化是可以逆向的。对于声音能传递能量，一般有两个实验：空气中的两个音叉共振实验，这个我们在声音效应去讲，人教版教材安排一个实验很有说服里：我们用力去敲一个鼓，把鼓的一面对着点燃蜡烛的火焰，当我们用力敲鼓面，鼓发声同时火焰向一个方向倾斜，用的力越大，鼓振动幅度越大，火焰倾斜越厉害，说明声音传递能量，还说明声音传递能量大学与振幅有关。
        因为声音振动本质是一种机械波。机械波在传播过程中，每一个质点都只做上下（左右）的简谐振动，即，质点本身并不随着机械波的传播而前进，也就是说，机械波的一质点运动是沿一水平直线进行的。例如：人的声带不会随着声波的传播而离开口腔。简谐振动做等幅震动,理想状态下可看作做能量守恒的运动.阻尼振动为能量逐渐损失的运动。
        从这里，我们看到两个物理问题：机械振动和机械波。虽然机械振动会产生机械波，但是从能量角度，他们确实有区别的。振动能量：动能、势能不同步,相互转换,机械能守恒,不传播能量。而机械波有三个特征：动能和势能在任何时刻位相相同；动能和势能在任何时刻量值相同 ；总机械能不守恒。因此关于机械波的能量：动能、势能随时间同步变化，相互不转换，以相同的速度向前传播 。
        为了描述波的能量传播，常引入能流密度的概念。单位时间内通过介质中某一单位面积的能量，叫做通过该面积的平均能流。在单位时间内通过垂直于波传播方向的单位面积上的平均能量，称为能流密度。能流密度越大，单位时间内通过垂直于波传播方向的单位面积的能量越多，波就越强，所以能流密度是波的强弱的一种量度，因而也称为波的强度。例如声音的强弱决定于声波的能流密度（声强）的大小；光的强弱决定于光波的能流密度（称为光强度）的大小。由于波的强度与振幅有关，因此当平面简谐波在介质中传播时，若介质是均匀的，且不吸收波的能量，则其振幅将保持不变。但是，对球面波来说，情况就不同。
         从给定声源发出的声波在介质中传播，它的声强与振幅的平方成正比。因此声波的声强越大，声振幅也就越大，声音便越响。因此声强是描述声音强弱的一个物理量。声频率为时，声强约零的声音，才可听到。这个引起人耳听觉的声强的最低限度叫做可闻阈，由于声强的变化范围过大，直接用声强表示，反而不方便，而是采用声强与可闻阈之比值来表示。又因人耳对弱的声波，听觉较为灵敏，对强的声波则不甚灵敏，经验表明，人耳所感觉到的响度并非正比于声强，而大约正比于声强的对数。因此，对声强为I的声波，采用比值的常用对数表征这声波的强度，叫做声强级。
         在物理学中，把单位时间内通过垂直于声波传播方向的单位面积的平均声能，称为声强。声强用I表示，单位为瓦/平米。实验的研究表明，人对声音强弱的感觉并不是与声强成正比，而是与其对数成正比的。这正是人们使用声强级来表示声强的原因。
       其单位为贝尔声强级（贝尔，Bel）L=lg[I/I0]=lg（I/I0）
        一般人对强度相差十分之一贝尔的两个声音便可区别出来，因此用贝尔的十分之一来作为声强的单位则更为方便，这个单位称为分贝尔（decibel），简称分贝（dB），即SIL=0.1lg[I/I0]=0.1lg（I/I0）式中I为声强，I0=10-12 瓦/平米称为基准声强，声强级的常用单位是分贝（dB）。
        既然声音带有能量，那么就一定可以为人类服务。下面我们看看声能一些转化和转移在实际生活中例子。
        1、声音的机械能转移和做功。
        人听得声音过程，从能量角度其实就是机械能一种转移。通过声波（一种纵波，即粒子沿传播方向震动方向的波），通过空气或其他介质传播出去，当声波接触到其他物体如人耳的鼓膜时，将波动的能量传递到鼓膜，使鼓膜产生跟随声波频率的机械震动，刺激人的听觉神经而使听到声音，完成震动机械能的传递。
         既然声音是一种机械能，那么这种能量就可以用来做功。同学们知道，当你放鞭炮时会引起玻璃振动，甚至振裂玻璃。人们直接对机械能利用中有一种武器，叫次声波武器，就是利用能量一种。利用声能，可以应用来进行超声焊接、超声清洗、超声加工、超声探测、“搅拌”等。这主要应用的是声能的机械能形式，比如“空化”效应的应用。超声波在清洗液中疏密相间地向前传播，对液体产生拉伸和挤压作用，使液体内产生数以万计的微小气泡。这些气泡迅速产生，又迅速闭合，形成的瞬间高压，超过大气压的1000倍。连续不断的高压就像一连串小“爆炸”，不断地冲击物件表面，使物件的表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到物件表面净化的目的。超声波洗衣机也是这个道理。
         2、声音中机械能与内能转化。
         我们先看看，机械能是如何转化为内能的。声音是一种空气介质的机械波，它的能量存在于传播过程中气体的疏密振动中，当传播一段时间后，由于气体的阻尼，振动的能量最终变成了气体内能。不过一般声波的能量密度比较低，造成的温度上升不明显。
利用声能的热效应还可以解决供暖或进行热治疗。美国科学家设计出一种依靠声音制冷的冰箱。外形呈圆筒状，圆筒外边叠放着玻璃纤维板，筒里充满氮气或其它隋性气体；筒的一端封闭，另一端是一个振动膜盒，膜盒与音圈、导线及磁铁相连。当声波作用于弹性膜片时，迫使筒内气体膨胀，导致产生的热量由玻璃纤维迅速传导散失，从而达到降温制冷的目地。
         3、声音中机械能与电能转化。
        科学家们发现,当声波遇到障碍物时,声能会转化为电能。若能将噪声的一部分能量转换成电能供人类使用,产生的经济效益是不可估量的。目前，有一种新型声电转换建筑装饰材料旨在利用声能发电,一可以改善人们的生活环境;二可以部分缓解全球日趋紧张的能源问题。英国科学家根据声能转化为电能的道理，设计制造出鼓膜式声波接受仪，通过与可以增大声能的共鸣器相连，而使声能迅速转化为电能，供一些小型电器使用。
       能量形式是多种多样的，声音这种能量，被艺术家加工后，被渲染得神乎其神，譬如开头提到张飞在长坂坡桥一声吼死夏侯杰一战更是被多人传颂，这件事京剧里的唱词更传声：“当阳桥头一声吼，喝断桥梁水倒流。”但是在现实中除了武侠小说还有电视中的狮子吼之外，实际生活中还真没见过能够吼死人。我看过陈青云武侠小说《一剑三鹰》，里面的回旋魔音是西域一派的功夫。人在另外一处地方发声，把自己的音波，震在任何一处目标，然后再转至人的耳内。此功很易迷惑人，往往让人不知发声人所在，最后利用声音能量把人消灭调。呵呵，其实也只是夸大而已!
2018年9月27日于宜昌市夷陵区吾同斋