什么是声——无所不在的声波：声音是怎样传播的（12）

怎么会有白头浪（续）

正弦波变成了锯齿波，就出现了高次谐波，把基波的能量转化为高次谐波，高次谐波的频率高，在空气中吸收衰减快。所以传播不了多少距离就衰减完了，波形又恢复成正弦波形。所以振幅大的声波就会发生由正弦波变成锯齿波，又变成正弦波的过程。研究这种现象的分支学科叫非线性声学。这种现象不但在气体中有，在液体和固体中也有。

在振幅比较大的声波传播中有两个过程，一个是由于非线性效应而使正弦波变成锯齿波，另外一个过程是谐波衰减快使锯齿波变成正弦波，在这过程中基波一部份能量转为谐波，很快消耗掉，这样使整个声能鱼衰减比小振幅时为快。波形的变化就决定于介质的吸声情况，在吸收很严重的情况下也可能形成不了锯齿波。

声散射声如果有两束振幅小的声波，在空间相遇，按线性声学的理论，应该是井水不犯河水，各走各的路，互不干扰，分开之后，就好像完全没有遇到一样。但在非线性声学范围，如果声波振幅比较大，就会使介质变得不均匀，另一束声波经过这个区域，就要受到影响，这就叫声散射声。

参量阵人们利用两束比较强的频率不同的声波，向同一方向发射，其结果就会产生一个频率相当于两个声波频率差的声束，它的方向性非常尖锐，而且没有旁瓣。使用的两个频率可能是几百千赫，而差频是几千赫，它的方向性就和几百千赫差不多。我们在声的发射部分讲过.要产生尖锐的指向性.阵的尺寸要比波长大。用这种方法可以使用小的阵元，产生低频而又有尖锐指向性的声波，这种阵叫参量阵，在海洋声探测中很有用。但这种阵也不是没有缺点，主要缺点就是它的效率太低。用同样原理也可以做成参量接收器。