编者注：我们一直努力通过限制所需技术来保持“将科学带回家”活动的易用性。我们认识到，与2011年我们开始这个系列时相比，现在技术已得到更广泛的应用，并且它可以为科学探索增加价值。这是我们第一个需要使用智能手机或平板电脑的活动。请告诉我们您的想法！请发送电子邮件至editors@sciam.com，提供关于在此活动以及未来的“将科学带回家”活动中使用技术的反馈。
核心概念
物理学
声音
测量
对数
导言
您是否知道可以使用智能手机作为科学仪器来探索周围的世界？智能手机包含许多内置电子传感器，可以测量声音、光、运动等现象！在这个活动中，您将使用手机的麦克风来检查您环境中不同声音的响度。图书馆有多安静？卡车轰鸣声有多响？尝试这个活动来找出答案！
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背景
您可能熟悉我们用来测量日常量的单位，例如长度或温度。如果有人说他们身高六英尺或外面是 70 度，您不会感到惊讶。但是我们如何测量声音呢？您可能会将声音描述为“像耳语一样安静”或“比喷气发动机还响亮”，但您可能不会使用数字。声音的测量单位是分贝，缩写为 dB。分贝刻度有点不寻常，因为它是对数的而不是线性的。这意味着什么？每增加 10 分贝，声音的响度就会翻倍。例如，30 分贝的声音是 20 分贝声音的两倍响。40 分贝的声音是 30 分贝声音的两倍响，是 20 分贝声音的四倍响，等等。零分贝并不意味着完全没有声音。相反，0 分贝被选为人类听力阈值的参考水平。听起来令人困惑？别担心——这里有一个参考声音及其近似分贝级别的列表
0 分贝：人类听力阈值
20 分贝：树叶沙沙声
40 分贝：安静的图书馆
60 分贝：正常对话
80 分贝：婴儿尖叫
100 分贝：链锯
120 分贝：现场摇滚音乐会
140 分贝：喷气发动机
超过 80 分贝的声音可能会在长时间内造成听力损伤，超过 120 分贝的声音可能会立即造成损伤。这就是为什么建议使用割草机等设备的人员佩戴听力保护装置。请注意，声音的响度还取决于您与声源的距离（随着您远离声源，声音会变得更安静）——因此，要直接比较不同的声音，您必须保持此距离恒定。
所有这些与智能手机有什么关系呢？如果您以前想测量声音水平，您将不得不购买一个独立的分贝仪——一种带有麦克风和屏幕的设备，可以在屏幕上直接显示分贝的声音水平。然而，现代智能手机（已经包含内置麦克风）可以运行应用程序，在手机屏幕上直接显示分贝的声音读数。因此，如果您想探索周围世界的声音，您只需要一部手机！
材料
具有互联网访问权限和下载安装应用程序权限的智能手机或平板电脑
成人（帮助验证和下载应用程序）
您可以测量其声音的其他人（可选）
携带手机的多个地点（可选）
准备
请成人帮助您在智能手机或平板电脑上搜索“分贝仪”或“声音仪”应用程序。有许多免费选项可用，但某些应用程序可能启用了广告或应用内购买。
了解您的分贝仪应用程序。有些应用程序只会在屏幕上显示一个数字，而另一些应用程序会显示仪表或图表。有些应用程序还会让您记录数据。确保应用程序正在运行：以正常音量说话，您应该会看到数字波动。
步骤
确定背景噪音水平。放下手机，完全静坐并屏住呼吸。分贝水平是多少？它是否会随着背景噪音波动，例如汽车驶过或鸟鸣？
现在探索您自己的声音。尝试对着手机耳语、说话甚至喊叫。您也可以尝试其他声音，例如吹口哨或哼唱。耳语甚至会被记录下来，还是会被背景噪音淹没？你的喊叫声有多大？
如果周围有其他人，也尝试测量他们的声音。每个人的“正常”声音分贝水平都相同吗？谁能喊得最大声？
现在测试不同的声音。这可以像拍手或敲门一样简单。您还可以尝试许多其他日常声音，例如，打开水龙头或点击灯开关。您也可以尝试运行一些电器，例如微波炉或吸尘器。所有不同的声音如何比较？哪些声音最响亮？
找出距声源的距离如何影响声音水平。尝试找到相对恒定的声音，例如流水的水龙头或人的哼唱。从手机紧靠声源开始，然后慢慢走开。当您走远时，分贝水平如何变化？
尝试测量不同地点的背景噪音水平。将手机带到不同的房间、图书馆或游乐场或公园。您可以找到的最安静的地方在哪里？最吵闹的地方在哪里？任何地方的噪音水平都足够大，以至于可能对您的听力构成危险吗？
额外内容： 您还可以下载应用程序来测量声音的频率或音调。频率以赫兹 (Hz) 为单位测量。人类听力范围约为 20 到 20,000 赫兹。随着年龄的增长，我们往往会失去听到该范围高端声音的能力。有些动物，例如狗，可以听到高达 45,000 赫兹的声音。您声音的频率范围是多少？您之前测量的所有其他声音呢？
额外内容： 测量各种乐器发出的声音。如果您手头没有任何乐器，您可以自己制作（请参阅“更多探索”部分）！
观察和结果
使用日常物品，您可能可以测量大约 20 到 80 分贝范围内的声音。即使在完全“安静”的房间里，背景噪音（例如计算机的嗡嗡声甚至您自己的呼吸）也可能使您难以低于约 10 分贝。如果您身处繁忙的地点，人很多，或者您靠近交通繁忙的街道，则背景噪音水平可能会高得多。吸尘器或电动工具等响亮的电器可能会超过 80 分贝。人类的尖叫声可能非常响亮，可能超过 100 分贝（截至 2019 年 3 月，世界纪录为 129 分贝！）——但您可能想要避免这种情况，因为如此响亮的尖叫声会伤害您的耳朵！您还应该发现声音水平随着您远离声源而迅速下降。那些一整天都非常靠近持续响亮的声音的人（例如，以割草坪或在喷气发动机附近工作为生的人）应该佩戴听力保护装置。
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此活动由科学伙伴合作推出
